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
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 tarugo
4. 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
𝐴𝑜
𝐹 = 𝜎𝑒𝑠𝑐 𝐴𝑜 ln
𝐴𝑓
𝐹 = força necessária de extrusão
𝜎𝑒𝑠𝑐 = Tensão de escoamento
𝐴𝑜 = Área da seção transversal inicial
𝐴𝑓 = 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.
𝐴𝑜
𝐹 = 𝜎𝑐 𝐴𝑜 ln
𝐴𝑓
• 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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