A Extrusão e Forjamento

Extrusão e Forjamento

SLIDE 1: APRESENTAÇÃO

SLIDE 2: DEFINIÇÃO DE EXTRUSÃO

Consiste basicamente em forçar a passagem de um bloco de metal através do orifício de uma matriz.

Processo de conformação plástica que consiste em fazer passar um tarugo ou lingote (de secção circular), colocado dentro de um recipiente, pela abertura existente no meio de uma ferramenta, colocada na extremidade do recipiente, por meio da ação de compressão de um pistão acionado pneumática ou hidraulicamente.

Na extrusão o material é forçado através de uma matriz, de forma similar ao aperto de um tubo de pasta de dentes.

A extrusão é um método muito comum que faz parte do processo produtivo de filmes plásticos, chapas, barras e peças de metal e até mesmo de alimentos. Basicamente, seu principal componente é a prensa hidráulica, ou extrusora, que irá forçar a passagem do material pela matriz e controlar o curso e a velocidade de extrusão.

SLIDE 3: DEFINIÇÃO DE EXTRUSÃO (ANIMAÇÃO)

Esse processo, nada mais é, do que o material sendo forçado a passar por um orifício da matriz sob alta pressão, causando assim uma diminuição significativa em sua seção transversal. Os materiais mais usados nesse processo são os metais, vidros, plásticos. Porém, para nós futuros engenheiros, os mais usuais são alumínio, aço e cobre.

SLIDE 4: FORMAS DE EXTRUSÃO

A extrusão pode ser a quente ou a frio, dependendo do tipo de metal que se deve extrudar ou quão rigorosas condições de atrito e temperatura o lingote sofrerá até a seção final ser obtida.

SLIDE 5: EXTRUSÃO A QUENTE (VÍDEO)

A extrusão a quente é feita, geralmente, em materiais mais duros pois o aquecimento deste material suaviza a força necessária para extrudá-lo. Inicialmente, a fabricação de um tarugo ou lingote de seção circular que é aquecido rapidamente e este é transferido para uma câmera de extrusão onde o pistão empurra o material para o interior de uma matriz com a forma final desejada.

Na extrusão a quente, os grãos se reconstituem após a extrusão por causa da alta temperatura.

SLIDE 6: ETAPAS DA EXTRUSÃO A QUENTE (VÍDEO)

Os materiais mais duros passam pelo processo de extrusão a quente. Primeiro é feito um tarugo de secção circular. Esse tarugo tem que ser aquecido de modo uniforme. O transporte do tarugo aquecido para a câmara de extrusão deve ser feito rapidamente para evitar a oxidação na superfície do metal aquecido. Agora que o tarugo está aquecido e apoiado diante da câmara de extrusão, o pistão é acionado e o material é empurrado para dentro da câmara. O pistão recua e a câmara se afasta para retirada do disco e da parte restante do tarugo. Finalmente, um disco raspador acionado pelo pistão remove os resíduos de óxido.

SLIDE 7: VANTAGENS E DESVANTAGENS

Suas vantagens são: exige menor força e energia devido ao material ser aquecido; fica mais fácil de manusear (facilidade  de manuseio) e produz um material mais dúctil (materiais dúcteis).

Suas desvantagens são: Possui acabamento pobre e há muito desgaste na matriz.

SLIDE 8: EXTRUSÃO A FRIO

Já na extrusão a frio endurece por encruamento que é um fenômeno que modifica a estrutura do material que se rompe e provoca aumento de tensões na estrutura. O material endurece por encruamento durante a deformação porque os grãos de metal se quebram e aumenta as tensões na estrutura que fica mais dura.

SLIDE 9: VANTAGENS E DESVANTAGENS

Suas vantagens são: mais barata do que a extrusão a quente (menor custo) e deixa o material com melhor acabamento.

Sua principal desvantagem: dificuldade de extrudar o material a frio (dificuldade de extrusão) pois exige uma energia e uma força muito grande para extrudar o material.

SLIDE 10: TIPOS DE EXTRUSÃO

Os principais tipos de extrusão são:

1. Direta;
2. Indireta;
3. Hidrostática;
4. Lateral

SLIDE 11: EXTRUSÃO DIRETA

Extrusão direta – é a mais usada onde o tarugo é colocado numa câmara e é forçado através de um orifício na matriz, ou seja, a matriz é fixa.

SLIDE 12: EXTRUSÃO DIRETA (animação)

Animação

SLIDE 13: EXTRUSÃO INDIRETA

Extrusão indireta (ou reversa) – a matriz se desloca na direção do tarugo. Neste tipo, há uma diminuição do atrito e da pressão necessária para empurrar o êmbolo.

SLIDE 14: EXTRUSÃO INDIRETA

Exemplo de animação

SLIDE 15: EXTRUSÃO LATERAL

Extrusão lateral – há uma abertura na câmara que se encontra na lateral. O pistão e a matriz formam um ângulo reto.

SLIDE 16: EXTRUSÃO HIDROSTÁTICA

Extrusão hidrostática – possui um fluido envolvendo o tarugo que é responsável pela pressão exercida na operação

SLIDE 17: DEFEITOS DA EXTRUSÃO

Os defeitos da extrusão podem ser:

1. Cavidade
2. Arrancamento
3. Bolhas

SLIDE 18: DEFEITOS DA EXTRUSÃO

Cavidade: Esse defeito pode aparecer por causa da diferença de velocidade entre o núcleo do tarugo e a periferia, é a formação de uma cavidade no centro da superfície do material em contato com o pistão, quando o processo de extrusão atinge a etapa final. Essa cavidade cresce gradualmente em diâmetro e profundidade, transformando a barra em um tubo. Por isso, essa parte final do produto deverá ser descartada.

SLIDE 19: DEFEITOS DA EXTRUSÃO

Arrancamento: é o defeito que se forma na superfície do produto e aparece na forma de perda de material da superfície, quando o produto passa muito rapidamente pela matriz.

SLIDE 20: DEFEITOS DA EXTRUSÃO

Bolhas: Elas podem ser causadas pela presença de hidrogênio e materiais provenientes da fundição do lingote ou por ar contido dentro do recipiente da prensa.

SLIDE 21: UTILIZAÇÃO DA EXTRUSÃO

Exemplos de utilização:

Quadros de janelas e portas;

Trilhos para portas deslizantes;