1. Centro de Educação Profissional Dario Geraldo
Salles
Conformação Mecânica
EXTRUSÃO
Alunos:
*Daniel
*Samuel
2. INTRODUÇÃO AO PROCESSO
Extrusão é um processo de conformação mecânica que consiste na
compressão de um cilindro sólido, por exemplo, de metal alumínio,
chamado de Tarugo ou Billet, de encontro a um orifício existente em
uma matriz (molde ou ferramenta), com o intuito de fazer o material fluir
por esse orifício e formar um perfil extrusado, sob o efeito de altas
pressões e elevadas temperaturas de trabalho.
3. Produtos obtidos
Barras, tubos ou seções de formas complexas com tolerâncias
dimensionais e qualidade superficial. O método tem sido útil para
deformar ligas refratárias e aços inoxidáveis, pois estes apresentam
uma tensão média de compressão. Praticamente qualquer forma de
seção transversal vazada ou cheia pode ser produzida por extrusão.
Como a geometria da matriz permanece inalterada, os produtos
extrudados têm seção transversal constante.
4. Etapas da extrusão
Fabricação e corte do tarugo.
Aquecimento uniforme do tarugo.
Transporte do tarugo aquecido para a câmara de extrusão. Essa etapa deve
ser executada o mais rapidamente possível para diminuir a oxidação na
superfície do metal aquecido.
Pode ser adicionada uma solução para não grudar o disco de pressão no
tarugo.
Execução da extrusão: O pistão é acionado e o material é empurrado, sendo
pressionado contra a matriz (que foi pré-aquecida para evitar choques
térmicos).
Fim da extrusão: o pistão recua e a câmara se afasta para a retirada do disco
e da parte restante do tarugo.
A parte restante do tarugo é carepa, que é o oxido formado devida as altas
temperaturas da extrusão a quente.
5. Etapas da extrusão
O perfil extrudado é cortado como o fabricante desejar.
Caso necessário, é feito tratamento térmico no perfil.
A temperatura máxima do processo deve ser seguramente inferior à
temperatura de “liquação”, ou seja, aquela em que acontece a fusão do
contorno dos grãos.
Se a temperatura de extrusão ficar muito próxima à de liquação, o
aquecimento produzido pelo atrito e pela compressão da matriz poderá
atingir a temperatura de fusão e impedir a fabricação do produto por
extrusão.
O material tem uma variedade infinita de perfis. Eles podem ser classificados
como Sólidos, nos quais a seção transversal não possui vazios circunscritos
por metal. Já o perfil tubular é aquele que apresenta uma seção transversal
com pelo menos um vazio totalmente circunscrito por metal.
6. Tipos de processos de extrusão
Direta
Indireta ou Inversa
Lateral
Hidrostática
9. Extrusão Lateral
Neste processo o material do tarugo é forçado contra a matriz através
de uma abertura lateral da câmara. Sendo que o sentido de movimento
do punção e o sentido de movimento do material extrudado formam
um ângulo reto.
10. Extrusão Hidrostatica
Consiste em selecionar um tarugo de diâmetro menor do que o da câmara, sendo esta preenchida por
um fluido.A pressão transmitida no tarugo é proveniente de um pistão. Este procedimento é usualmente
realizado a temperatura ambiente sendo que o fluido utilizado é usualmente óleo vegetal alinhando
qualidades de viscosidade e lubrificação. Já para trabalhar em altas temperaturas são utilizados ceras,
polímeros ou vidro que também possuem função de isolamento do tarugo
Vantagens/desvantagens
Tendo principal diferencial que não a fricção com as paredes da câmara possibilitando melhor
acabamento superficial.
A extrusão por pressão aumenta a ductilidade do material. Portanto, materiais frágeis podem se
beneficiar desta forma de extrusão. Entretanto as vantagens essenciais do método são:
•Baixa fricção;
•Pequenos ângulos de matriz;
12. Tipos de Máquinas de Extrusão
Prensas Hidráulicas
Capacidade: Normalmente a extrusão a quente é
efetuada em prensas hidráulicas horizontais
especialmente construídas para a esta finalidade. Os
tamanhos comuns de prensas de extrusão têm
capacidade nominal entre 1500 a 30000 toneladas
Prensas Mecânicas
Capacidade:
16. FERRAMENTA DE EXTRUSÃO
Como as reduções de secção são comumente acentuadas, porém os ângulos
de abertura das ferramentas são grandes, atingindo normalmente o valor de
180°C. Da mesma forma que no caso da trefilação, também para a extrusão
existe um ângulo ótimo de abertura da ferramenta (ou ângulo de trabalho).
Esse ângulo, porém, é determinado com maior dificuldade no processo de
extrusão, devido à notável influência das condições incertas de atrito
existentes e criado pela movimentação do tarugo no recipiente de extrusão,
pela elevada tensão de compressão contra o recipiente e pelas condições
superficiais e de lubrificação do tarugo e do recipiente.
17. Ferramental – matrizes
• Matriz: Em geral a configuração das formas,
chamadas de matrizes de extrusão, é transversal
e vazada, mas também pode ser cheia. Em
função de sua construção sólida e resistente, a
geometria da matriz não se altera pelo uso
contínuo, tendo assim uma vida útil longa. O
grande segredo da extrusão está no correto
desenvolvimento da matriz (ferramenta) que
será utilizada para realizar o desenvolvimento do
perfil extrusado. Normalmente são feitas de aço
ligado, e para trabalho a quente do tipo aço
ferramenta H13, temperado, revenido (46/48 Rc)
e perfeitamente polido.
18. Produtos Obtidos Pelo Processo
Uso - produtos mais comuns: quadros de janelas e portas, trilhos para portas
deslizantes, tubos de várias seções transversais e formas arquitetônicas. Produtos
extrudados podem ser cortados nos tamanhos desejados para gerarem peças, como
maçanetas, trancas e engrenagens. Em operação combinada com forjamento pode
gerar componentes para automóveis, bicicletas, motocicletas, maquinário pesado e
equipamento de transporte
Materiais: Alumínio, cobre, aço, magnésio e chumbo são os materiais mais
comumente extrudados.
21. Desvantagens
1.Muito perigoso , devido a alta pressão (3000 Mpa) para gerar compressão
o suficiente.
2. A ponta do tarugo deve ser cônica e deve ser pressionada contra a
matriz, para produzir a vedação inicial.
3. A grande velocidade de extrusão provoca aquecimento do produto que
é ejetado violentamente com o fluído.
4. Um número grande de ciclos repetidos de produção pode exigir a troca
frequente de dispositivos móveis e causar fadiga á câmara.
22. BIBLIOGRAFIAS
Apostila Curso de Processos de Fabricação. PARANHOS, Raimundo Jorge Santos. CEFET-BA.
Anopril: Extrusão e Anodização de Alumínio
BRESCIANI, E. F., ZAVAGLIA, A.A.C., BUTTON, S.T., GOMES, E., NERY, F.A.C., Conformação
Plástica dos Metais, - Editora da UNICAMP – 5ª edição – 1997, pp 63-89.
CHIAVERINI, V. Aços e Ferros Fundidos–Editora ABM – 7ª edição, pp 93.
CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica – vol.02 -McGraw Hill – 2ª edição, pp 124-129.
http://pt.scribd.com/doc/71444428/23/CONCEITOS-INICIAIS-DA-EXTRUSAO
http://mmborges.com/processos/Conformacao/cont_html/extrusao.htm
ALTAN, 1983, 1999; BARRAND & GADEAU,1968; Metal Forming Practice, 2006; PAPPARONI,
1969;
PEARSON, 1953; RODRIGUES & MARTINS, 2005; WAGONER & CHENOT, 2005.
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAACV8AA/extrusao#