Prof. M.Sc. Antonio Fernando de Carvalho Mota

O que é: na extrusão o material é forçado através de uma matriz, de forma similar ao aperto de um tubo de pasta de dentes.  

Formas resultantes: 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

EXTRUSÃO

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• Conformação de Metais por deformação plástica• Altas pressões Hidráulicas• Matérias Moles

O que é Extrusão ?

Processo de Extrusão

CONFORMAÇÃO: PROCESSO DE EXTRUSÃO

Matriz de extrusão Fonte: www.abal.com.br

EXTRUSÃO

Materiais: Alumínio, cobre, aço, magnésio e chumbo são os materiais mais comumente extrudados

TIPOS DE EXTRUSÃO

EXTRUSÃO DIRETA 

EXTRUSÃOEXTRUSÃO INDIRETA

MOLDAGEM DE BLOCOS CERÂMICOS VAZADOS - EXTRUSORA

Estrutura da Perovskita

Moldagem.Secagem.Tratamento térmico.

Bloco antes e depois da queima

TIPOS DE EXTRUSÃO

EXTRUSÃO DIRETA

 

EXTRUSÃO INDIRETA

 

TIPOS DE EXTRUSÃO

COMO SE FAZ UMA PILHA ZINCO CARVÃO

EXTRUSÃO INDIRETA

EXTRUSÃO

Extrusão direta

Extrusão indireta

matriz

Pistão

zonas de fluxo

restringido

i f

(P)

Deslocamento do êmbolo

PExt

i

f

(P)

Deslocamento do êmbolo

Pmax

Pmin

êmbolo matriz

Areas de fluxo

restringido

Placa defechamento

EXTRUSÃO - INOVAÇÃOEXTRUSÃO HIDROSTÁTICA O diâmetro do tarugo é menor que o diâmetro da câmara, que é preenchida por um fluido. A pressão é transmitida ao tarugo através de um pistão. Não há fricção nas paredes da câmara

A extrusão hidrostática é realizada usualmente a temperatura ambiente, em geral usando óleo vegetal como meio fluido, combinando as qualidades de viscosidade e lubrificação. Pode-se também trabalhar em alta temperatura. Neste caso ceras, polímeros ou vidro são usados como fluido que também tem a função de manter o isolamento térmico do tarugo durante o procedimento de extrusão.

EXTRUSÃO HIDROSTÁTICA

Desvantagem do processo: Necessidade de uma pré-forma na extremidade.

Dificuldade operacional: selo

mecânico.

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A força requerida para o processo depende da resistência do material, da relação de extrusão, da fricção na câmara e na matriz, e outras variáveis como a temperatura e a velocidade de extrusão.A força pode ser estimada pela fórmula

Força de extrusão

F = Força de ExtrusãoAo = área de seção transversal do tarugo antes da extrusãoAf = área de seção transversal do tarugo após a extrusãoK = constante de extrusão

Campo de temperaturas para extrusão de vários metais:

EXTRUSÃO

EXTRUSÃOEXTRUSÃO DE TUBOS Na extrusão de tubos um mandril é preso à extremidade do êmbolo, de modo a conformar o diâmetro interno do tubo. As dimensões da parede do tubo são determinadas pela folga entre o mandril e o orifício da matriz

DEFEITOS NA EXTRUSÃOTrincas internas:O centro do tarugo pode desenvolver fissuras que são conhecidas como trincas centrais, fratura tipo ponta de flecha ou chevron. O defeito é atribuído à tensão hidrostática de tração na linha central, similar à situação da região de estricção em um corpo em ensaio de tração. A tendência à formação de fissuras centrais aumenta com o crescimento da fricção e da relação de extrusão. Este tipo de defeito também aparece na extrusão de tubos

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Esquadrias : Portão Búzios

Lambri Búzio Lambri e Concha para Portões Búzios

Alumínio anodizado

PERFIS EXTRUDADOS DE ALUMÍNIO

MÁQUINA EXTRUSORA E PRODUTOS EXTRUDADOS

MATERIAIS COM ALTA EXTRUDABILIDADE:

• Razão de Extrusão = área da seção transversal do tarugo área da seção transversal do perfil

Características Anisotrópicas (resistência na seção longitudinal diferente da seção transversal )

Localização das extrusoras Fonte: Adaptado de ABAL (2010)

Deformação: Cisalhamento entre planos (densos) de maior distância entre si e sempre numa direção compacta.

A METALURGIA DA DEFORMAÇÃO

Rede CFC:

A METALURGIA DA DEFORMAÇÃO – SISTEMAS DE DESLIZAMENTO (CISALHAMENTO)

4 Planos {1 1 1} e 3 direções <1 1 0>

12 sistemas de deslizamento (fácil).

Rede CCC:

A METALURGIA DA DEFORMAÇÃO – SISTEMAS DE DESLIZAMENTO (CISALHAMENTO)

6 Planos {1 1 0} e 2 direções <1 1 1>

12 sistemas de deslizamento fácil.

Rede HC:

A METALURGIA DA DEFORMAÇÃO – SISTEMAS DE DESLIZAMENTO (CISALHAMENTO)

1 Plano {0 0 0 1} e 3 direções <1 1 -2 0>

3 sistemas de deslizamento fácil.

Rede CCC:

A METALURGIA DA DEFORMAÇÃO – SISTEMAS VARIANTES

6 Planos {1 1 2} e 2 direções <1 1 1>

6 Planos {1 2 3} e 2 direções <1 1 1>

12 sistemas de deslizamento fácil

12 sistemas de deslizamento fácil

LATASAPRIMEIRA FÁBRICADE LATAS DE ALUMÍNIONO BRASIL

RECICLAGEM DO ALUMÍNIO ALGUMAS VANTAGENS: Economia de 95% da

Energia gasta na produção do alumínio primário.

Benefícios ambientais (economia de matéria prima).

Reduz o volume de lixo enviado aos aterros sanitários e ajuda a manter a cidade limpa.

Beneficia entidades assistenciais como igrejas e escolas.

Incentivos fiscais.

Extrusora de poliméros

Esquema do processo de extrusão:1-rosca sem fim; 2-alimentador; 3-matriz; 4-produto extrudado

FIMANEXO: FABRICAÇÃO DE TUBOS DE PVC

Conformação de material plástico para perfis e tubulações

O material consiste em resina de PVC, carbonato de cálcio (CaCO3) e aditivos dependendo da finalidade do perfil / tubo, gerando assim um composto.

Fabricação de tubos de PVC para construção civil

Não foi disponibilizado fotos por motivos de regulamento interno, ficando as representações por esquemas modelos confeccionada pelo aluno.

Processo de Extrusão• Silo dosador

No silo dosador o material é homogeneizado e por uma rosca dosadora cai num conjunto rosca-cilindro

• Conjunto Rosca-Cilindro

O conjunto opera num torque nominal de 1300 N.m, e possui durante toda seu percurso resistência elétrica que aquece todo o sistema na faixa de 180°C a 200°C.

Dentro do conjunto acontece uma reação química transformando o material em uma massa de PVC pastosa devido a pressão e temperatura, liberando como resíduo ácido clorídrico que é retirado por um processo de degasagem.

Processo de Extrusão

• Cabeçote

o O cabeçote também é aquecido com resistência elétrica e vale como câmara de extrusão do processo metálico com mesma metodologia.

o A Matriz fica posicionado no final do cabeçote podendo tanto extrudar perfis como tubos

Fim

Conjunto Rosca-cilindroTubos de PVC Comercializados

Mini Extrusora de PVC

• O Objetivo do trabalho foi trazer uma visão diferenciada do processo de extrusão de forma simples e dinâmica podendo ser um ramo de atividade para um pequeno empreendedor pela baixa complexidade do processo.

• Agradeço a atenção!

EXTRUSÃO DE PRÉ-FORMA

Escovas para motores CC, eletrodos, grafites, perfis, etc.

EXTRUSÃO DE PERFIS VAZADOS

Matriz de extrusão para tubos sem costura

Parte anteriorParte posterior (perfil)

Sentido de extrusão