Proceso de extrusión

El proceso consiste en: Precalentamiento Extrusión Enfriamiento Estiramiento Envejecimiento.

Precalentamiento El material inicial para realizar

perfiles es un tocho de aluminio, elaborado de aluminio primario o bien de aluminio reciclado, secundario. El tocho de extrusión se fabrica mediante la fundición en longitudes de hasta 7 metros y está disponible en una amplia variedad de aleaciones y dimensiones

Extrusión La extrusión consiste en hacer pasar un

tocho de aluminio precalentado (450-500ºC) a alta presión (1600-6500 toneladas, dependiendo del tamaño de la prensa) a través de una matriz, cuya abertura corresponde al perfil transversal de la extrusión

Enfriamiento y estiramiento Las principales partes de la prensa son, el

contenedor donde se coloca el tocho para extrusión bajo presión, el cilindro principal con pistón que prensa el material a través del contenedor, la matriz y el porta matriz. Cuando el perfil abandona la prensa, se desliza sobre una bancada donde se le enfría con aire o agua, en función de su tamaño, forma, la aleación involucrada y las propiedades requeridas. Para obtener perfiles de aluminio rectos y eliminar cualquier tensión en el material, se les estira.

Envejecimiento Luego, se cortan en longitudes

adecuadas y se envejecen artificialmente para lograr la resistencia apropiada.El envejecimiento se realiza en hornos a unos 190ºC entre 4 a 8 horas. Le sigue una verificación fina.

Utilizado para: Crear objetos con sección transversal

definida y fija. El material se empuja o se extrae a través de un troquel de una sección transversal deseada

La extrusión puede ser: Continua (produciendo teóricamente

deforma indefinida materiales largos)

Semi-continua (produciendo muchas partes). El proceso de extrusión puede hacerse con el material caliente o frío

Los materiales extruidos comúnmente Metales (Aluminio, Cobre, Plomo y

estaño, Zinc, Acero, Titanio, Magnesio) Polímeros Cerámicas Hormigon (Concreto) Productos alimenticios

Tipos de extrusión: Extrusión directa Extrusión indirecta Extrusión en caliente Extrusión fría Extrusión tibia

La extrusión directa También conocida como extrusión

delantera, es el proceso más común de extrusión. Éste trabaja colocando la barra en un recipiente fuertemente reforzado. La barra es empujada a través del troquel por un tornillo

La mayor desventaja de este proceso es la fuerza requerida en la extrusión de la barra, es mayor que la necesitada en la extrusión indirecta porque la fuerza de fricción introducida por la necesidad de la barra de recorrer completamente el contenedor.

Extrusión indirecta Conocida como extrusión retardada, la

barra y el contenedor se mueven juntos mientras el troquel está estacionario. El troquel es sostenido en el lugar por un soporte el cual debe ser tan largo como el contenedor. La longitud máxima de la extrusión está dada por la fuerza de la columna del soporte. Al moverse la barra con el contenedor, la fricción es eliminada

Ventajas: Una reducción del 25 a 30% de la fuerza de

fricción, permite la extrusión de largas barras. Hay una menor tendencia para la extrusión de

resquebrajarse o quebrarse porque no hay calor formado por la fricción.

El recubrimiento del contenedor durará más debido al menor uso.

La barra es usada mas uniformemente tal que los defectos de la extrusión y las zonas periféricas ásperas o granulares son menos probables

Desventajas Las impurezas y defectos en la superficie

de la barra afectan la superficie de la extrusión. Antes de ser usada, la barra debe ser limpiada o pulida con un cepillo de alambres.

Este proceso no es versátil como la extrusión directa porque el área de la sección transversal es limitada por el máximo tamaño del tallo

Extrusión en caliente Se hace a temperaturas elevadas para

evitar el trabajo forzado y hacer más fácil el paso del material a través del troquel. La mayor desventaja de este proceso es el costo de las maquinarias y su mantenimiento

La mayor desventaja de este proceso es el costo de las maquinarias y su mantenimiento

Extrusión fría Es hecha a temperatura ambiente o cerca

de la temperatura ambiente. La ventaja de ésta sobre la extrusión en caliente es la falta de oxidación, lo que se traduce en una mayor fortaleza debido al trabajo en frío o tratamiento enfrío, buen acabado de la superficie y rápida velocidad de extrusión si el material es sometido a breves calentamientos

Materiales tratados en extrusión fria Plomo, estaño, aluminio, cobre, circonio,

titanio, berilio, vanadio, niobio y acero

Extrusión tibia Tiene varias ventajas rentables

comparada con la extrusión fría: reduce la presión que debe ser aplicada al material y aumenta la ductilidad del acero. La extrusión tibia incluso puede eliminar el tratamiento térmico requerido en la extrusión en frío

Defectos del proceso Quebradura de superficie - cuando hay grietas en

la superficie de extrusión. Esto se debe a la temperatura de extrusión, fricción, o velocidad muy alta. Esto puede pasar también a bajas temperaturas, si el producto temporalmente se pega al troquel.

Defecto de tubo - Se crea una estructura de flujo que arrastra los óxidos de la superficie y las impurezas al centro del producto. Tales patrones que son frecuentemente causados por altas fricciones o enfriamiento de la parte externa de la barra.

El agrietamiento interior o defecto Chevron se produce cuando el centro de la expulsión desarrolla grietas o vacíos. Estas grietas son atribuidas fuerzas de tensión hidrostática en la línea central en la zona de deformación en el troquel. Aumenta al aumentar el ángulo de la matriz y la concentración de impurezas, y disminuye al aumentar la relación de extrusión y la fricción