03- processo de extrusão

8/18/2019 03- Processo de Extrusão

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ExtrusãoExtrusão 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, so! o efeito de

altas press"es e ele#adas temperaturas de tra!alho$

A EXTRUSÃO

%%%ior importância na

- Tipos de extrusão

Extrusão Direta, trata&se do processo onde a matriz (ferramenta fica fixa$ ' tarugo é

colocado em um container (camisa mó#el$ 's dois (camisa e tarugo são aproximados e

posicionados contra a matriz e um m!olo (pistão comprime este tarugo contra a matriz

formando o perfil$



Extrusão Indireta ou Inversa, trata&se do processo de extrusão onde a matriz, que é

fechada, e o contâiner, estão fixos$ ' pistão, que dar) o aperto no tarugo de alumínio

que ser) extrudado, sempre é mó#el, no entanto no processo de extrusão in#ersa o metal

ao in#és de escoar pela parte interna da matriz e sair do seu lado posterior, retorna so!re

o pistão formando um copo ou um cartucho, por exemplo$

- Etapas do processo

Todo o processo de extrusão ocorre com o metal no estado sólido, diferente do processo

de *n+eção onde o metal est) no estado líquido$ extrusão pode ser a frio ou a quente,

sendo que normalmente quando é a quente o processo ocorre com o metal aquecido a

uma faixa de temperatura que est) diretamente atrelada ao metal e a liga que ser)

extrudada$ -ode&se dizer que a temperatura de extrusão para o alumínio, por exemplo, é

de ./0 a /.0 graus 1elsius, mas além do alumínio, é comercialmente comum extrusar

os metais co!re, aços car!ono e aços inoxid)#eis$

2ma extrusora !asicamente comprime o metal aplicando ele#adas 3orças, geralmente

em temperaturas tam!ém ele#adas, contra uma matriz$ %stas 3orças dependem muito da

geometria do produto a ser extrudado (se tu!ular ou maciço, do diâmetro (tamanho,

da iga, e da !uantidade de pe"as que serão extrudadas$

' processo de extrusão é executado de duas maneiras distintas dependentes da

temperatura e da ductilidade$ primeira é a extrusão a quente, e a segunda extrusão afrio$ extrusão a quente, é semelhante ao processo de in+eção, onde o produto é

in+etado a alta pressão e temperatura numa forma #azada ou passa atra#és de um molde

de in+eção contínua, tomando a forma de peça sólida semi aca!ada ou tam!ém a forma

de #ergalhão, para ser cortado (fatiado no comprimento dese+ado$ extrusão a frio é

semelhante ao processo de extrusão a quente e é a ductilidade do material a que dir) que

tipo de processo ser) aplicado (quente ou frio$ 4esse processo o material endurece por

encruamento durante a deformação porque os grãos do material se que!ram e assim

continuam aumentando as tens"es na estrutura e, conseq5entemente na sua dureza$

6



7



#erramenta $ matri%es

8atriz9 %m geral a configuração das formas, chamadas de matrizes de extrusão, é

trans#ersal e #azada, mas tam!ém pode ser cheia$ %m função de sua construção sólida e

resistente, a geometria da matriz não se altera pelo uso contínuo, tendo assim uma #ida

:til longa$ ' grande segredo da extrusão est) no correto desen#ol#imento da matriz

(ferramenta que ser) utilizada para realizar o desen#ol#imento do perfil extrusado$

4ormalmente são feitas de aço ligado, e para tra!alho a quente do tipo aço ferramenta

;<7, temperado, re#enido (.=>.? @c e perfeitamente polido$

lém disso, pode rece!er tratamento superficial de 4itretação Aasosa ou deposição de

camadas proteti#as como 4itretos de Titânio e 'xido de lumínio, para reduzir o atrito

que se d) entre o metal !ase da matriz (aço e o metal que ser) extrudado (alumínio, por

exemplo$

1om isso acrescenta&se uma maior #ida :til a uma matriz e pode&se produzir mais peças

com a mesma matriz sem que ela #enha a se desgastar e se inutilizar$

De&eitos

pesar de todos os possí#eis controles operacionais existentes, defeitos podem aparecer,

são eles9

'( DE#EITOS SU)ER#I*IAIS

Trinca a !uente & origin)ria de temperaturas ele#adas de tra!alho$

.

http://1.bp.blogspot.com/_27gxaYWzSv8/SpyENQRh1cI/AAAAAAAAAig/_WGML90S-bw/s1600-h/inyeccion_presion.jpg



Arrancamento & origin)ria da trinca da camada que fica estacion)ria dentro da

camisa e que fica aderida na matriz$

+( A,E DE .XIDOS /*ORI,0(

1omo o centro do tarugo mo#e&se mais r)pido que a superfície, gera&se uma zona deimperfeição que pode se apresentar no perfil no final da extrusão$

4o centro est) o metal mais limpo, com o mínimo de impurezas se comparado a

superfície$

4a superfície do tarugo existe uma camada de óxidos oriunda do resfriamento do

tarugo, quando de sua fa!ricação e>ou solu!ilização$ %sta camada de óxido

normalmente é a :ltima parte a ser extrudada, ou fica retida na pastilha sólida que ser)

re+eitada quando a extrusão termina$ Cependendo de como for o fluxo da extrusão,

de#ido a geometria da matriz (perfil a ser formado, esta camada superficial pode se

infiltrar e aparecer na superfície do perfil extrudado, não ficando retida na pastilha de

alumínio (parte residual da extrusão$

%ste defeito pode ser muito gra#e, pois dada a utilização que ter) o perfil, esta camada

poder) ser um ponto fragilizante, +) que mesma não proporciona um perfeito

caldeamento (soldagem do alumínio, na zona onde ela aparece$ *sso é mais sério em

perfis tu!ulares mas tam!ém aparece em perfis sólidos$ Domente retirando&se esta

camada de óxido superficial existente no tarugo, é que se pode minimizar ou até

eliminar a possi!ilidade de existncia deste defeito, ou se+a, para não se apresentar este

defeito ele não de#e estar presente é no tarugo$

1( 2O3AS

s !olhas podem ser origin)rias de #)rios moti#os, desde de a retenção de hidrognio

ou ar aprisionado no metal quando de sua fundição para a formação do tarugo, como de

ar que fica aprisionado entre a matriz e a frente da pastilha de aço, am!os dentro da

camisa$

4esta zona (matriz, alumínio, pastilha de aço e interno da camisa pode acontecer o

ac:mulo de ar que não consegue ser expelido no momento da extrusão, migrando para a

zona de extrusão e sendo expelido de dentro para fora no perfil extrudado$ -ode

aparecer tanto no início como no fim da extrusão$ @ecomenda&se que exista um espaço

entre a pastilha de aço e o interior da camisa, para que este ar possa ser expelido$

4( *AS*A DE ARA,5A

função do estiramento é de esticar e endireitar o perfil extrudado, trazendo&o para

dentro das tolerâncias dimensionais exigidas por norma, ou pelo cliente, este

estiramento se for feito em demasia, pode acarretar diferentes tens"es entre a superfície

do metal e seu interior, um deformando&se mais do que o outro, ha#endo assim um

enrrugamento do perfil$ -erce!e&se este defeito com mais freq5ncia em peças (tu!os

com paredes grossas e em #ergalh"es$

/



6( SODA TRA,S7ERSA8uito similar ao defeito anterior$ Trata&se da existncia de óxidos superficiais

indese+ados na +unção superfície de contato matriz e superfície de contato do tarugo$

Aeralmente na ponta do tarugo$ %sta superfície oxidada de alumínio, pode se extender

por toda a peça extrudado gerando pontos fragilizantes em peças com ele#ada

responsa!ilidade mecânica e de#e ser e#itada$ -roteção atmosférica seria uma

alternati#a, outra seria a usinagem, des!aste da ponta do tarugo$ 4o caso de ficar

alumínio retido no interior de uma matriz e a mesma ser reaquecida, existe a

possi!ilidade desta camada de óxido ser mais espessa tam!ém originando este defeito$

Ce#e&se minimizar ou eliminar qualquer tipo de óxido superficial existente no processo$

8( SODA O,0ITUDI,A

%ste tipo de defeito ocorre quando os óxidos, se+am eles oriundos do tarugo ou de

alumínio que foi reaquecido em uma matriz, alinha&se longitudinalmente em todo o

perfil extrudado$

%ste defeito é muito comum e #isí#el em perfis tu!ulares redondos, onde no momento

da extrusão o tarugo de alumínio é su!di#idido no interior da matriz, le#ando com ele

em cada parte, um pouco de óxido (normalmente da superfície do tarugo que quando

do momento do caldeamento (soldagem não deixa que o metal realmente forme uma

massa sólida e homognea, gerando uma linha de óxidos em toda a extensão da peça

extrudada$

cor dessa camada de óxido ressalta aos olhos, pois possui um tom escuro, cinza

escuro, em todo o comprimento do perfil$Ce#e&se minimizar ou eliminar qualquer tipo de óxido superficial existente no processo$

9( :A,*3AS ES*URAS ;UE ES#AREA:

%ste tipo de defeito refere&se a impurezas oriundas do interior do tarugo de alumínio$

-odem ser escória (óxido que ficou retida no interior do tarugo, quando o mesmo não é

filtrado no momento do #azamento$

Euando esta escória é fina, espalha&se so!re a superfície do perfil extrudado, ao longo

de todo ele ou em pontos isolados, deformando&o$

Euando esta escória é grosseira, deposita&se parcialmente na superfície do perfil

deformando&o ou deposita&se na superfície da matriz ser#indo como um tampão, não

deixando com que o perfil se forme em sua totalidade$ -ode gerar frisos indese+ados,

por exemplo$

alumina (óxido de alumínio é muito mais dura que o aço e dependendo de como este

óxido se alo+a na matriz, pode deform)&la definiti#amente$ -ara corrigir este defeito,

de#e&se filtrar os tarugos de alumínio eliminando&se definiti#amente este tipo de macro&

óxido de seu interior$

=



<( O,DAS I,DESE5ADAS ,A SU)ER#=*IE DO )ER#I

'!ser#a&se este defeito, logo após a extrusão e antes do estiramento$ Trata&se da

oscilação da pressão, no momento da extrusão, que deixa sua marca no perfil de

alumínio$ ' perfil extrudado fica com um aspecto superficial de pequenas e infinitas

lom!adas e mini&calom!os$ ' estiramento normalmente corrige este defeito de processo

produti#o$

F

03- processo de extrusão

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