PUC GoiásENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO

Disc.: Processos de Fabricação IIProf. Jorge Marques

Aula 7Processos de Conformação Mecânica

EXTRUSÃO e TREFILAÇÃO

Referências:CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica. Vol. IITelecurso 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 Extrusãoem 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

1. O tarugo (ou lingote) é aquecido em forno.2. Rapidamente o tarugo é transportado para um

apoio diante do recipiente e do pistão.3. O pistão é acionado e empurra o tarugo4. Após completado o curso do pistão, o recipiente se

afasta, permitindo a retirada do resto do tarugo.5. 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

= força necessária de extrusão = Tensão de escoamento = Área da seção transversal inicial = 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.

• As velocidades podem chegar a 100 m/min.

Continuidade da massa

• Volume inicial = volume final

e = comprimento inicial e final, respectivamente e = 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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