Extrusão

A extrusão a quente é um processo de conformação de metal para produzir um perfil-de seção transversal fixa, empurrando um tarugo de metal aquecido através de uma matriz para obter o formato desejado. O processo de extrusão a quente é realizado a uma temperatura acima do ponto de recristalização dos metais, que normalmente é 50-75% da sua temperatura de fusão, tornando-o mais maleável e mais fácil de deformar com menos força.

 

Descrição

 

A extrusão a quente é capaz de criar seções transversais-complexas e será uniforme em todo o comprimento do perfil extrudado, e o design da matriz, a taxa de extrusão, a temperatura do tarugo, a lubrificação e a velocidade de extrusão afetarão a qualidade da extrusão. Como qualquer outro processo de conformação-de metal, ele é classificado por temperatura em extrusão a quente, a frio e a quente, e o processo geralmente é realizado em temperaturas elevadas para reduzir a força de extrusão e melhorar a ductilidade do material. A extrusão a frio significa menor custo de produção devido à redução do desperdício de matéria-prima e à alta taxa de produção.

 

 

Extrusão a Quente vs Extrusão a Frio

 

A extrusão a quente envolve fazer a peça acima de sua temperatura de recristalização, e este processo pode melhorar as propriedades mecânicas da peça. Durante o processo de extrusão a quente, este trabalho a quente empurrará e redistribuirá o material, preenchendo as lacunas no material metálico fundido. Portanto, as impurezas geralmente também se formam em inclusões sólidas e se distribuem por toda a massa da peça. O trabalho a quente e o metal extrudado quebrarão estruturas irregulares e recristalizarão a massa do material em uma estrutura de grão forjado mais fino e, portanto, as propriedades mecânicas da peça, como resistência ao impacto, ductilidade e características de resistência, serão melhoradas. A maioria das extrusões de metal é realizada em tarugos que já foram aquecidos a temperaturas acima do ponto de recristalização dos metais, o que possibilita uma grande mudança de forma. Uma das principais desvantagens do trabalho a quente de metais é a oxidação que ocorre na superfície do trabalho a quente, resultando no acúmulo de uma camada de incrustações de óxido nas superfícies externas da peça de trabalho. A escala pode afetar o acabamento superficial e a precisão da peça, bem como aumentar o atrito e o desgaste nas interfaces da matriz metálica. A extrusão a quente é geralmente escolhida para peças maiores que requerem grandes mudanças de forma e geometria mais complexa.

 

A extrusão a frio de metal é geralmente usada para peças menores, materiais mais finos, formas menos complexas, materiais mais trabalháveis ​​e na fabricação de extrusões discretas que criam uma única peça em cada operação. A extrusão a frio tem as seguintes vantagens:

 

• √Menor custo de energia, este processo não requer processo de aquecimento.
• √Maior taxa de produção
• √Sem oxidação e incrustações, portanto pode produzir uma melhor qualidade de acabamento superficial.
• √Maior precisão geométrica
• √Melhor efeito no endurecimento por deformação
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Em suma, materiais metálicos mais largos são adequados para extrusão a quente, como cobre, alumínio, aço e liga de aço, aço inoxidável, chumbo e estanho, etc., e este processo é mais adequado para tamanhos maiores. A extrusão a frio é um processo de conformação de metal realizado à temperatura ambiente ou próximo a ela, onde uma lâmina de metal é forçada através de uma matriz para criar um formato de seção transversal-desejada. Ao contrário da extrusão a quente, ela é feita abaixo da temperatura de recristalização do material, processo também conhecido como forjamento a frio ou extrusão por impacto por produzir peças precisas com excelente acabamento superficial e propriedades mecânicas aprimoradas. A extrusão a frio é um processo muito importante para as indústrias automotiva, de construção e de infraestrutura.

 

 

Extrusão por Mecânica de Processo

 

Os processos de extrusão também podem ser definidos pelo arranjo físico do carneiro, do tarugo e da matriz, e abaixo está uma classificação do choupo:

 

 

• √ Extrusão hidrostática, é uma forma especializada onde o tarugo é completamente envolvido por um fluido pressurizado dentro do recipiente. O aríete pressuriza esse fluido, que por sua vez aplica pressão uniforme em todos os lados do tarugo, forçando-o através da matriz. A vantagem é que o atrito entre o tarugo e a parede do recipiente é completamente eliminado e a força é ainda mais reduzida.
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• √ Extrusão por impacto, muitas vezes considerada um tipo de extrusão a frio. Esse processo usa um punção de alta-velocidade para atingir uma peça de metal, fazendo com que ela flua plasticamente para dentro de uma matriz. O processo pode ser realizado de maneira direta, reversa ou combinada, e pode formar uma peça acabada em um único golpe da prensa. Este processo de conformação de metal é frequentemente usado para produzir peças ocas com paredes finas.

 

Abaixo está um breve resumo de diferentes soluções de extrusão:

 

Comparação de tipos de extrusão
Recurso	Extrusão Direta (Direta)	Extrusão indireta (para trás)	Extrusão Hidrostática	Extrusão de Impacto
Fluxo de materiais	Mesma direção do carneiro	Direção oposta do carneiro	Mesma direção do carneiro	Para frente, para trás ou combinado
Atrito	Alto atrito entre o tarugo e a parede do contêiner	Sem atrito entre o tarugo e a parede do contêiner	Sem atrito entre o tarugo e a parede do container; atrito reduzido da matriz	Depende do tipo para frente/para trás, mas depende da lubrificação
Força necessária	Maior devido ao atrito	Menor que direto (25-30% menos)	Mais baixo devido à falta de fricção e fluido pressurizado	Força de alto impacto durante um curto período.
Movimento de boleto	O boleto se move em relação ao contêiner	O tarugo está estacionário em relação ao contêiner.	O boleto se move, empurrado pelo fluido.	A lesma fica parada antes de ser atingida.
Desperdício de Materiais	Uma pequena porção (extremidade) do tarugo não pode ser extrudada.	Menos desperdício, pois a extremidade é menor ou inexistente.	Nenhum resíduo de tarugo é deixado nas paredes do contêiner.	Desperdício de material muito baixo (quase-do formato-rede).
Qualidade do Produto	Potencial para estrutura e propriedades de grãos não{0}}uniformes.	Estrutura de grãos mais uniforme e propriedades consistentes.	Excelente acabamento superficial e propriedades uniformes.	Bom acabamento superficial e resistência ao trabalho a frio.
Usos comuns	Barras maciças, perfis vazados simples, perfis estruturais.	Produtos ocos ou tubulares, perfis de liga-de alta resistência.	Materiais frágeis, formas complexas, extrusões-de alta proporção.	Latas, tubos, caixas de extintores, fechos.
Complexidade	Ferramentas e processos mais simples.	Ferramentas mais complexas (aríete oco).	Mais complexo devido ao fluido-de alta pressão e à vedação.	Requer prensas de alta-velocidade e ferramentas robustas.