Desenho de fio

Definição

A trefilação é um processo de conformação mecânica que se realiza pela operação de conduzir um fio (chamado de fio-maquina), barra ou tubo através de uma ferramenta denominada fieira, de formato externo cilíndrico e que contém um furo em seu centro, por onde passa o fio. Esse furo, com diâmetro decrescente apresenta um perfil na forma de funil curvo ou cônico.

A passagem do fio pela fieira provoca a redução de sua secção e, como a operação é comumente realizada à frio, ocorre o encruamento com alteração das propriedades mecânicas do material do fio. Esta alteração se dá no sentido da redução da ductilidade e aumento da resistência mecânica. Portanto, o processo de trefilação comumente é um trabalho de deformação mecânica realizado à frio, isto é, a uma temperatura de trabalho abaixo da temperatura de recristalização (O que não elimina o encruamento) e tem por objetivo obter fios (ou barras ou tubos ) de diâmetros menores e com propriedades mecânicas controladas. Entre as diversas etapas da trefilação (isto é, entre as diversas passagens por sucessivas fieiras de diâmetros finais decrescentes), pode-se tornar conveniente a realização de um tratamento térmico de recozimento de ductilidade necessária ao prosseguimento do processo ou ao atendimento de requisitos finais de propriedades mecânicas específicas para o uso do produto trefilado.

Mecânica da Trefilação

Os esforços preponderantes na deformação são esforços de compressão exercidos pelas paredes do furo da ferramenta sobre o fio, quando de sua passagem, por efeito de um esforço de tração aplicado na direção axial do fio e de origem externa. Como o esforço externo é de tração, e o esforço que provoca a deformação é de compressão, o processo de trefilação é classificado como um processo de compressão indireta (como é mostrado na figura a seguir).

Máquinas de Trefilação

As máquinas de trefilar podem ser classificadas segundo três critérios:

– Quanto ao modo com que exercem o esforço de trefilação;

– Quanto ao sistemas de lubrificação adotados;

– Quanto aos diâmetros dos fios trefilados.

A classificação, quanto ao modo com que exercem o esforço de trefilação, dá-se segundo dois tipos:

– Máquina de trefilar sem deslizamento;

– Máquina de trefilar com deslizamento.

• Máquinas de Trefilar sem Deslizamento

A máquina de trefilar sem deslizamento contém um sistema de tração do fio, para conduzi-lo através do furo da fieira, constituído de um anel tirante que primeiro acumula o fio trefilado para depois permitir o seu movimento em direção a uma segunda fieira. Nesta, o fio trefilado passa tracionado por um segundo anel tirante que também acumula fio trefilado. O processo prossegue de igual modo para as fieiras seguintes nos tradicionais sistemas de trefilação múltiplos e contínuos, ou seja, com diversas fieiras em linha na mesma máquina.

Devido ao aumento de comprimento do fio após a passagem por cada fieira, as velocidades dos anéis são diferentes e de valor crescente, para a compensação desse aumento de comprimento. Contudo, essas diferenças de velocidade nem sempre são facilmente atingidas com precisão, o que torna necessário a acumulação do fio nos anéis para atuar como reserva de fio, se os anéis seguintes atuarem a uma velocidade maior, até o reajuste necessário para manter novamente a proporção ideal entre as velocidades dos anéis. Se a quantidade do fio acumulado num anel for aumentando, deve-se reduzir a velocidade desse anel ou aumentar a velocidade do anel seguinte.

Máquina de trefilar sem deslizamento

• Máquinas de Trefilar com Deslizamento

Para a trefilação de fios metálicos de pequenos diâmetros, as máquinas com deslizamento são as mais utilizadas.

Máquina de trefilar com deslizamento

Essas máquinas têm o seguinte princípio de funcionamento:

1ª O fio parte de uma bobina, num recipiente denominado desbobinadeira, passa por uma roldana e se dirige alinhado à primeira fieira;

2ª Na saída da fieira, o fio é tracionado por um anel tirante, no qual ele dá certo número de voltas, em forma de hélice cilíndrica de passo igual ao diâmetro do fio, de tal modo que no inicio da hélice o fio fique alinhado com a primeira fieira e no fim da hélice com a segunda fieira;