Extrusión

• La extrusión es un procedimiento para conformar metales y aleaciones, haciendo que salgan esos metales a través de una matriz mediante una presión aplicada al metal.

 

• Es un proceso realizable en caliente y en frío y en el que mediante un émbolo o punzón se presiona el material obligándole a salir o fluir por el orificio de una matriz, la cual da su forma a la pieza.

 

• Es un sistema muy utilizado para tuberías, perfiles, envases. Pudiéndose decir de él que le da a las piezas un acabado excelente.

 

 

Matriz completa de extruir

 

• La característica de este método es la creación de un estado de tensiones en la palanquilla o pastilla de partida que ocasiona la fluencia del material y en este estado se originan principalmente en la pared interna del contenedor fuerzas considerables de rozamiento, las cuales la desgastan e inutilizan al sobrepasar un cierto límite. La mayoría de las veces es el desgaste y no la rotura la que condiciona su duración.

 

• En principio se pueden extruir todos los metales y aleaciones siempre que posean buena capacidad de deformación y presenten al conformarlos un bajo grado de acritud. Deben tener un límite elástico bajo un gran alargamiento y poca dureza.

 

Maquina Extrusora

 

EXTRUSIÓN EN FRÍO

 

En ella vamos a forzar al material para que fluya entre las paredes de la matriz y la de un punzón que lo está oprimiendo.

 

Para que esa operación sea correcta deben cumplirse dos condiciones:

 

·        Habrá que utilizar materiales muy dúctiles

·        La presión del punzón será enérgica y se aplicará por choque

 

El espesor de las piezas depende del diámetro interior de la matriz (D) y del exterior del punzón (d):

e = (D – d) / 2

 

El espesor siempre debe tener un valor mínimo, dependiendo del material.

 

Las alturas tienen unos valores máximos, que están en función de los diámetros de la pieza, es decir, la altura puede variar en función de los diámetros.

 

Para la extrusión en frío se utilizan máquinas de gran potencia, siendo habitual el empleo de máquinas de punzón o de ballesta.

 

Aplicaciones de la extrusión en frio

• La fabricación de pequeños recipientes de paredes flexibles para pasta de dientes, cremas, pegamentos, etc. Es decir tubos.

• También se fabrican vainas para piezas cilíndricas, para condensadores, etc. Las producciones que se alcanzan son muy elevadas y pueden llegar a ser del orden de 3000 piezas por hora.

Tubos dentales, elaborados por extrusión

La extrusión en frio es normalmente realizada mediante la creación de un flujo inverso, pero también puede hacerse mediante flujo directo.

Método de Flujo inverso

El método de flujo inverso es el más empleado. Es una operación que se realiza en tres fases: 

 

·        En la primera se coloca el disco de material en la matriz

 

·        A continuación el punzón choca con el disco y, con la presión adecuada, hará fluir el material hacia el exterior.

 

·        Finalmente, el punzón se retira llevando consigo la pieza extruida que será liberada al encontrarse con el extractor.

 

La fuerza necesaria para la extrusión en frío viene determinada por una fórmula empírica:

 

 F=S·k·log(S/s),

 

donde S es la sección de la pastilla, s la sección de la pieza extruida y k un coeficiente que se establece una vez determinado el valor de la carga de rotura, ya que es el doble de ese valor.

 

EXTRUSIÓN EN CALIENTE

 

 

Se realiza haciendo fluir a presión los metales puestos a temperaturas comprendidas entre la de cristalización y la de fusión a través de matrices cuyas boquillas son de sección igual a las del perfil que se pretende obtener. Tienen una aplicación mucho más extensa que la extrusión en frío, hasta el punto de que, de no especificar lo contrario, la denominación de extrusión se entiende normalmente aplicación a la extrusión en caliente.

 

 

 

 

Metales y aleaciones extruidos en caliente:

Se emplea para el conformado de gran número de metales y aleaciones, como:

• plomo
• estaño
• cinc
• cobre
• aluminio
• magnesio
• níquel y sus aleaciones.

 

También aceros dulces, inoxidables refractarios y en menor proporción con la plata, platino, titanio, molibdeno, uranio y circonio.

 

De todos estos, con el que mejor se trabaja es el plomo que fue el primer metal del que se fabricaron tubos.

 

 

Aplicaciones de la extrusión en caliente:

 

• Se emplea para la obtención de gran variedad de perfiles y piezas, debido a la sencillez de la operación, a la rapidez, bajo coste cuando se trata de series discretas de piezas, y a las excelentes características del material extruido, similares a las obtenidas por forma como son:
• el grano pequeño
• disminución de sopladuras
• disminución de dendritas y segregaciones y por tanto elevada carga de rotura y buena resistencia mecánica.

Por extrusión se obtienen toda clase de perfiles como pueden ser angulares, en T, en dobles T, tubos redondos, irregulares, con aletas, con nervios, molduras de cualquier forma, etc.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Defectos de extrusión

• Quebradura de superficie - cuando hay grietas en la superficie de extrusión. Esto se debe a la temperatura de extrusión, fricción, o velocidad muy alta. Esto puede pasar también a bajas temperaturas, si el producto temporalmente se pega al troquel.

• Defecto de tubo - Se crea una estructura de flujo que arrastra los óxidos de la superficie y las impurezas al centro del producto. Tales patrones que son frecuentemente causados por altas fricciones o enfriamiento de la parte externa de la barra.

• El agrietamiento interior o defecto Chevron se produce cuando el centro de la expulsión desarrolla grietas o vacíos. Estas grietas son atribuidas fuerzas de tensión hidrostática en la línea central en la zona de deformación en el troquel. Aumenta al aumentar el ángulo de la matriz y la concentración de impurezas, y disminuye al aumentar la relación de extrusión y la fricción.

 Bibliografía:

• Extrusión:

 

http://www.mecanica.com.es/La%20extrusion.htm

http://www.sitenordeste.com/mecanica/estampacion_recalcado_estrusion.htm