Aula 7 Processos de Conformação Mecânica EXTRUSÃO e TREFILAÇÃO PUC Goiás ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO Disc.: Processos de Fabricação II Prof. Jorge Marques Aula 7 Processos de Conformação Mecânica EXTRUSÃO e TREFILAÇÃO Referências: CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica. Vol. II Telecurso 2000. Processos de Fabricação. BRESCIANI, E. F. et. al. ; Conformação plástica dos metais.

Extrusão Processo que consiste em fazer um tarugo ou lingote passar por um orifício de seção menor, forçando-o a escoar por este orifício.

Extrusão Invertida

Matéria prima para a extrusão Quanto à forma Lingotes provenientes de processos de fundição inicial. Barras ou tarugos proveniente de processo de laminação. Quanto à composição química Ligas dúteis não ferrosas, principalmente de alumínio. A quente e a frio. Aços, a quente, em volume menor de aplicação

Produtos Extrudados

Características da Extrusão em relação à laminação Vantagens Mais homogeneidade estrutural Menor tolerância dimensional Reduzida oxidação superficial. Desvantagens Maior custo de equipamentos Menor velocidade de trabalho Comprimento limitado do perfil.

Máquina de Extrusão Prensa hidráulica de até 8 mil toneladas , com componentes conforme ilustra a figura

Ferramental

O processo de Extrusão O tarugo (ou lingote) é aquecido em forno. Rapidamente o tarugo é transportado para um apoio diante do recipiente e do pistão. O pistão é acionado e empurra o tarugo Após completado o curso do pistão, o recipiente se afasta, permitindo a retirada do resto do tarugo. Antes do próximo tarugo, faz-se a remoção de óxidos e resíduos.

Ciclo do processo de Extrusão

Ciclo do processo de Extrusão

Ciclo do processo de Extrusão

Temperatura de Extrusão Geralmente acima da temperatura de recristalização. Muitas vezes, para elevar a trabalhabilidade plástica eleva-se a temperatura até cerca de 50°C abaixo da temperatura de fusão. Porém, elevadas temperaturas podem comprometer a máquina de extrusão, ferramentas e acessórios; aumentam as oxidações e reduzem as propriedades mecânicas

Força de Extrusão 𝐹= 𝜎 𝑒𝑠𝑐 𝐴 𝑜 ln 𝐴 𝑜 𝐴 𝑓 𝐹 = força necessária de extrusão 𝜎 𝑒𝑠𝑐 = Tensão de escoamento 𝐴 𝑜 = Área da seção transversal inicial 𝐴 𝑓 = Área da seção transversal final

TREFILAÇÃO

Trefilação Assim como na extrusão, a trefilação também consiste em fazer um corpo (metálico) de dimensões de seção inicial a passar por uma fieira que força este corpo a reduzir a seção. A diferença é que na trefilação o material é puxado enquanto que na extrusão é empurrado. Dependendo das dimensões da seção fica difícil conformar por compressão (empurra), mas é possível por tração (puxa) O processo de trefilação também é chamado de ESTIRAMENTO.

Fieira Ferramenta que executa a trefilação

Trefiladoras São máquinas de tração por bobina ou ....

Trefiladoras Carro de tração (ou banco de tração) As bobinas são usadas para fios e os carros para barras e tubos.

Forças de Trefilação As grandes trefiladoras tracionam 100 ou mais toneladas. A expressão que calcula a força de tração é idêntica a da extrusão. 𝐹= 𝜎 𝑐 𝐴 𝑜 ln 𝐴 𝑜 𝐴 𝑓 As velocidades podem chegar a 100 m/min.

Continuidade da massa Volume inicial = volume final 𝑙𝑖𝐴𝑖 =𝑙𝑓𝐴𝑓 𝑙𝑖 e 𝑙𝑓 = comprimento inicial e final, respectivamente 𝐴𝑖 e 𝐴𝑓= área seccional inicial e final, rspectivamente Expressão válida também para a extrusão.

Exemplos de produtos trefilados As matérias primas para a trefilação são o fio máquina obtido por laminação e todos os produtos da extrusão. A trefilação após o processo de extrusão é executado para reduzir seções e/ou melhorar acabamentos e propriedades mecânicas dos materiais.

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