Proceso de ExtrusiónAplicado a los metales

Definición

Proceso usado para crear objetos con sección transversal definida y fija.Acción de prensado, moldeado y conformado de una materia prima, que por flujo continuo, con presión o empuje, se lo hace pasar por un molde(troquel) encargado de darle la forma deseada.

El metal es sometido a moldeado en frío o caliente, y por compresión en un recipiente cerrado en un extremo, con una matriz que posee un orificio, y por el otro, un disco macizo denominado disco de presión.

Troquel

Máquina de bordes cortantes para recortar o estampar, por presión

Historia

•En 1797, Joseph Bramah patentó el primer proceso de extrusión para hacer un tubo de plomo.

•El proceso no fue desarrollado sino hasta 1820, cuando Thomas Burr construyó la primera prensa hidráulica.

•En 1894 Alexander Dick expandió el proceso de extrusión al cobre y aleaciones de bronce

ProcesosExtrusión en Caliente

Calentamiento del material. Éste se carga posteriormente dentro del contenedor de la prensa. Se coloca un bloque en la prensa de forma que sea empujado, haciéndolo pasar por el troquel.Temperaturas elevadas para evitar el trabajo forzado y hacer más fácil el paso del material a través del troquel

Temperaturas de varios metales en la extrusión en caliente

Material Temperatura [°C (°F)]

Magnesio 350-450 (650-850)

Aluminio 350-500 (650-900)

Cobre 600-1100 (1200-2000)

Acero 1200-1300 (2200-2400)

Titanio 700-1200 (1300-2100)

Extrusión en frío

La extrusión fría es hecha a temperatura ambiente o cerca de la temperatura ambiente. Mayor fortaleza debido al trabajo en frio o tratamiento en frío, buen acabado de la superficie y rápida velocidad de extrusión si el material es sometido a breves calentamientos.

Los materiales que son comúnmente tratados con extrusión fría son: plomo, estaño, aluminio, cobre, circonio, titanio, molibdeno, berilio, vanadio, niobio y acero.Algunos ejemplos de productos obtenidos por este proceso son: los tubos plegables, el extintor de incendios, cilindros del amortiguador, pistones automotores, entre otros.

Extrusión tibia

La extrusión tibia se hace por encima de la temperatura ambiente pero por debajo de la temperatura de recristalización del material, en el rango de temperaturas de 800 a 1800 °F (de 424 °C a 975 °C).

La extrusión tibia tiene varias ventajas rentables comparada con la extrusión fría: reduce la presión que debe ser aplicada al material y aumenta la ductilidad del acero. La extrusión tibia incluso puede eliminar el tratamiento térmico requerido en la extrusión en frio. Este proceso es usualmente usado para lograr el equilibrio apropiado en las fuerzas requeridas, ductilidad y propiedades finales de la extrusión

• Variaciones en el equipamiento para la extrusión:

Movimiento de la extrusión con relación al material que será sometido a extrusión: extrusión directa o extrusión indirecta".

La posición de la prensa, ya sea vertical u horizontal.

El tipo de manejo, ya sea hidráulico o mecánico.

El tipo de carga aplicada, ya sea convencional (variable) o hidráulica.

Extrusión Directa: Un tocho de metal se carga a un recipiente y un pistóncomprime el material forzándolo a fluir a través de una o más aberturas que hay en un dado situado alextremo opuesto del recipiente.

Extrusión Directa

Extrusión Indirecta: El dado está montado sobre el pistón, en lugar de estar en el extremo opuesto del recipiente. Al penetrarel pisón en el material de trabajo fuerza al metal a fluir a través del claro en una dirección opuesta a la delpistón.

Extrusión Indirecta

Extrusión Hidrostática: Un problema de la extrusión directa es la fricción a lo largo de la interfasetocho-contenedor. Este problema se puede solucionar utilizando un fluido en el interior del contenedor yponerlo en contacto con el tocho, luego presionar el fluido con el movimiento hacia adelante del pisón.

•Defectos del Proceso: Reventado central. Tubificado (bolsa de contracción). Agrietado superficial.