aceros estrusion

TEMA:

ESTRUCCION DE ACEROS.

DOCENTE:

MARCELO PUMAGUALLI.

RIOBAMBA-ECUADOR

2013-2014

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOCIUDAD DE RIOBAMBA

FACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL

OBJETIVOS

Determinar y analizar los diferentes procesos deextrusión que se realiza en los aceros y otrosmateriales y además conocer los diferentes métodosde extrusión para así establecer qué tipo lasventajas y desventajas presenta la extrusión demetales.

INTRODUCCIÓN

La extrusión es un procedimiento de conformaciónpor deformación plástica, que consiste en moldearun metal, en caliente o frío, por compresión en unrecipiente obturado en un extremo con una matrizo hilera que presenta un orificio con lasdimensiones aproximadas del producto que se deseaobtener y por el otro extremo un disco macizo,llamado disco de presión. Si el esfuerzo decompresión se transmite al metal por medio deldisco de presión o de la matriz, al proceso deextrusión se le denomina extrusión directa oextrusión inversa.

HISTORIAEn 1797, José Bramah patentó el primer proceso deextrusión para la fabricación de tubería de plomo. Setrataba de precalentamiento del metal y a continuaciónpasándola a través de un troquel a través de un émboloaccionado a mano. El proceso no fue desarrollado hasta1820, cuando Thomas Burr construyó la primera prensaaccionado hidráulico. En este momento el proceso se llamachorros. En 1894, Alexander Dick expandió el proceso deextrusión de aleaciones de cobre y latón.

EXTRUSIÓN:La extrusión es un proceso que utiliza la gran maleabilidadde los materiales previamente calentados para formarlo.Consiste en forzar al metal (contenido en una cámara depresión) mediante un embolo a salir a través de una matrizformadora especial, que determina la sección transversal delproducto. Este emerge como una barra continua que secorte a la longitud deseada. La mayoría de los metalesutiliza extrusión en caliente, para reducir las fuerzasrequeridas, eliminar los efectos del trabajo en frío y reducirlas propiedades direccionales.

PROCESO DE EXTRUSIÓN.

Extrusión en caliente

Extrusión directa.

Extrusión indirecta.

Extrusión en frio

Extrusión hidrostática.

Extrusión por impacto.

EXTRUSIÓN DIRECTA

Consiste en colocar dentro de la cámara un tochocaliente y redondo que se comprime mediante unembolo. El metal extruido a través del dado, se abre:hasta que solo queda un pequeño residuo para cortarlocerca del dado y eliminar el extremo.

Un problema en la extrusión directa es la granfricción que existe entre la superficie del trabajo yla pared del recipiente al forzar el deslizamiento deltocho hacia la abertura del dado. Esta fricciónocasiona un aumento sustancial de la fuerzarequerida en el punzón para la extrusión directa.

EXTRUSIÓN INDIRECTA

Difiere de la extrusión directa, en el que la parteextraída se forza a través del embolo. Se requieremenor esfuerzo en este método, pues no hay fricciónentre el trozo de metal y las paredes del recipienteque lo contiene. Sin embargo, tiene limitaciones talescomo, la debilidad del ariete por ser hueco y laimposibilidad de proporcionar un soporte adecuado ala parte extraída.

EXTRUSIÓN POR IMPACTO

En la extrusión por impacto un punzón es dirigido alpedazo de metal por una fuerza tal que este eselevado a su alrededor la mayoría de las operacionesde extrusión por impacto, tales como la manufacturade tubos plegables, son trabajos en frío. Sin embargohay algunos metales y productos, particularmenteaquellos en los cuales se requieren paredes delgadas,en los que los pedazos de metal son calentados aelevadas temperaturas.

La alta presión en la cámara transmite algo defluido a las superficies de la matriz, donde se reduceen forma apreciable la presión y las fuerzas. Coneste método se pueden extruir bien los materialesfrágiles, porque la presión hidrostática hace aumentarla ductilidad del material.

EXTRUSIÓN HIDROSTÁTICA

En la extrusión hidrostática la palanquilla tienemenor diámetro que la cámara, que se llena con unfluido y la presión se transmite a la palanquillamediante una prensa. A diferencia de la extrusióndirecta, no hay fricción que superar a lo largo de lasparedes del recipiente. La presión necesaria para laextrusión se suministra a través de un fluidoincompresible que rodea a la palanquilla. Enconsecuencia no hay fricción entre la cámara y lapared. Las presiones suelen ser del orden de 1400MPa.

EQUIPOS PARA LA EXTRUSIÓN

Las prensas de extrusión pueden ser horizontales overticales, dependiendo de la orientación de los ejesde trabajo. Las tipos horizontales son las máscomunes. Las prensas de extrusión son normalmenteaccionadas por fuerza hidráulica (120MN o 14000Ton), la cual es especialmente apropiada para laproducción semicontinua de secciones largas, comoen la extrusión directa. Frecuentemente se usa laimpulsión mecánica para la extrusión en frío departes individuales, tales como la extrusión porimpacto.

DEFECTOS DE EXTRUSIÓN.

De acuerdo con la condición del material y lasvariables del proceso, los productos extruidos puedendesarrollar varios defectos que pueden afectar enforma apreciable su resistencia y su calidad. Algunosdefectos son visibles a ojo; otros sólo se puedendescubrir con las técnicas de ensayos no destructivos.Hay tres defectos de extrusión principales:

agrietamiento de la superficie,

tubos

agrietamiento interno.

AGRIETAMIENTO DE LA SUPERFICIE.

Si la temperatura de extrusión, la fricción o lavelocidad son demasiado altas, la temperatura en lasuperficie se incrementan significativamente y estacondición puede causar el agrietamiento o desgarre dela superficie. Estas grietas son intergranulares ytienen su origen en una deficiencia de la ductilidad encaliente, presentándose especialmente en aleaciones dealuminio, magnesio y zinc, aunque también puedenpresentarse en aleaciones para alta temperatura(aleaciones de molibdeno).

AGRIETAMIENTO INTERNO.

El centro de un producto extruido puede desarrollargrietas de la manera ilustrada en las cuales sonatribuidas a un estado hidrostático de esfuerzos detracción que se desarrolla en la línea central de lazona de deformación en la matriz. Los estudiosrealizados indican que las variables más importantesque afectan la tracción hidrostática son: el ángulode la matriz, magnitud de la reducción de la seccióntransversal de la pieza y la fricción.

Variables principales que influyen en el proceso de extrusión

Las principales variables que influyen en la fuerzarequerida para causar la extrusión son:

El tipo de extrusión (directa o indirecta)

La relación de extrusión

El ángulo del dado

La temperatura de trabajo

La velocidad de deformación

Las condiciones friccionales en el dado y la pareddel contenedor

ALGUNOS EJEMPLOS DE EXTRUSIÓN

Las secciones huecas o complejas se puedensacar en un solo movimiento, sin soldadura niflexión. Tienen tolerancia excelente.

TIPOS DE MÁQUINAS EXTRUSORAS

Para que sea realizado el proceso de extrusión, esnecesario aplicar presión al material fundido,forzándolo a pasar de modo uniforme y constante através de la matriz. Atendiendo a estos requisitos, lasmáquinas extrusoras se clasifican en: extrusoras dedislocamiento positivo y extrusoras de fricción.

EXTRUSORAS DE DISLOCAMIENTO POSITIVO

EXTRUSORA DE PISTÓN (INYECTORA)

EXTRUSORAS DE FRICCIÓN

EXTRUSORA DE ROSCA

CONCLUCIONES

La extrusión presenta ventajas por encima de otrosprocesos de manufactura: la habilidad para crearsecciones transversales muy complejas y el trabajocon materiales que son quebradizos, porque elmaterial solamente se encuentra fuerzas decompresión y de cizallamiento. También las piezasfinales se forman con una terminación superficialexcelente.

El proceso de extrusión debe cumplir con tres pasos:continuamente reunir la materia prima en estadosólido y fundido, continuamente fundir la materiaprima y homogeneizar la materia prima térmica yfísicamente.

Extrusión directa también conocida como extrusióndelantera, es el proceso más común de extrusión. Lamayor desventaja de este proceso es la fuerzarequerida en la extrusión de la barra, es mayor quela necesitada en la extrusión indirecta porque lafuerza de fricción introducida por la necesidad de labarra de recorrer completamente el contenedor.