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TEM II

Nome: Rogivan Carvalho Cardoso – 2º MA – Nº.23

Curso: Técnico em Mecânica

Professor: Golfieri

Mogi Mirim

2010

Índice

Introdução............................................................................................................ 03

Apresentação....................................................................................................... 03

Aplicações............................................................................................................ 04

Descrição do processo......................................................................................... 08

Tipos de extrusão................................................................................................. 08

Extrusão direta..................................................................................................... 08

Extrusão indireta................................................................................................... 09

Extrusão lateral.................................................................................................... 09

Extrusão hidrostática............................................................................................ 10

Cálculos de processamento................................................................................. 11

Parâmetros Físicos.............................................................................................. 11

Forças Envolvidas na Extrusão........................................................................... 14

A prática no desenvolvimento.............................................................................. 15

Extrusão a quente................................................................................................ 16

Extrusão a quente - Projetos de matrizes e materiais......................................... 17

Extrusão a frio...................................................................................................... 18

Extrusão por impacto........................................................................................... 20

Extrusão de tubos................................................................................................ 21

Defeitos de Extrusão........................................................................................... 21

Defeitos superficiais.......................................................................................... . 21

Matrizes - Ferramentas – Modelos..................................................................... 24

Conclusão........................................................................................................... 26

Bibliografia.......................................................................................................... 27

Extrusão

Introdução: A extrusão consiste em fazer passar o material através de um orifício com forma mais ou menos complexa (fieira), de modo a fazer com que o material adquira uma secção transversal igual à do orifício.

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.

Características: dependo da ductilidade do material a extrudar o processo pode ser feito a frio ou a quente, em altas temperaturas.

A extrusão pode ser combinada com operações de forjamento, sendo neste caso denominada extrusão fria.

Produtos mais comuns: quadros de janelas e portas, trilhos para portas deslizantes, tubos de várias seções transversais e formas arquitetônicas. Produtos extrudados podem ser cortados nos tamanhos desejados para gerarem peças, como maçanetas, trancas e engrenagens, etc.

Em operação combinada com forjamento pode gerar componentes para automóveis, bicicletas, motocicletas, maquinário pesado e equipamento de transporte.

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

Apresentação

Extrusão 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, sob o efeito de altas pressões e elevadas temperaturas de trabalho. Este processo de extrusão é conhecido como extrusão direta. 

 

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Aplicações

Muitas Indústrias produzem utilizando-se do processo de Extrusão, além da Indústria Metalúrgica a Indústria de Alimentos é um bom exemplo disso. Na indústria de Alimentos podem-se encontrar massas de diversos tipos de foram produzidas por extrusão. Na Indústria de Plásticos, onde um excelente exemplo de produto confeccionado por extrusão são os Forros de Isolamento Térmico em PVC, muito comum hoje em dia, bem como perfis para janelas e portas em PVC.

 

O processo de extrusão foi iniciado no final do século 19, ou seja, é um processo muito novo. A extrusão do metal chumbo iniciou as pesquisas definitivas referentes ao processo e, durante a segunda guerra mundial, a extrusão foi determinante para a fabricação de equipamentos militares na indústria aeronáutica.

 

Basicamente a extrusão consiste em produzir peças com uma de suas três dimensões, demasiadamente aumentada em comparação às outras duas, ou seja, formam-se peças alongadas e com um enorme comprimento, chamadas de barras.

 

No ramo da construção civil, o padrão de mercado para esta dimensão (comprimento das barras), normalmente é de seis metros, mas pode ser comercializado em comprimentos diferenciados.

 

Quanto às outras duas dimensões (largura e espessura), comercialmente procura-se enquadrá-las dentro de medidas inscritas em círculos que variam de 2, 4, 6, 8 ou até mais polegadas de diâmetro. Muitas das peças atualmente produzidas são inferiores a 4 polegadas (+/- 101 mm) de diâmetro, mas existem peças enormes que hoje são produzidas por extrusão.

No caso do metal alumínio, onde este processo de produção é muito conhecido e utilizado para produzir peças para as mais variadas aplicações, os nomes do equipamento que produz as peçam extrusadas se chama de Extrusora ou Prensa.

 

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Prensa de Extrusão

Pelo processo de extrusão pode-se encontrar peças em vários ramos de atividade além da Indústria de Construção Civil (Portas, Janelas, Aberturas, dentre outras), na Indústria Automotiva (Caminhões, Ônibus, Carretinhas, dentre outros), na Indústria Moveleira (Mesas, Cadeiras de Praia, Armários, Portas, dentre outros), na Indústria de Eletro-Eletrônico (Trocadores de Calor, Fios e Cabos), na Indústria Metal-Mecânica (Barras em formatos maciços para a usinagem de peças diversas), na Indústria Naval (Estrutura para Barcos, Mastros, etc.), na Indústria Aeronáutica (peças de avião, suporte de poltronas, etc.), na Indústria Armamentos (peças variadas de armas, corpo de pistolas, etc.), dentre muitas outras, onde as características de resistência mecânica aumentadas são relevantes, pois o processo de extrusão de metais proporciona este aumento devido a conformação mecânica na qual o metal é submetido.

 Devido aos enormes esforços que o metal sofre durante a extrusão as suas características metalúrgicas (estrutura, tamanho de grão, resistência, etc.) são alteradas e comprimidas, por exemplo, ocorre uma diminuição do tamanho de grão e um alongamento dos mesmos, aumentado a resistência mecânica após o tratamento térmico das peças.

Linha de Extrusão

Uma linha de extrusão é composta principalmente por uma prensa extrusora que é um equipamento hidráulico, normalmente posicionado na horizontal, acompanhado de um forno de aquecimento de tarugos, forno de aquecimento de matrizes, mesa de extrusão, mesa de estiramento, mesa de corte, carrinhos de armazenamento, forno de tratamento térmico e máquina embaladora, além disso, acompanham também, diversos sistemas de controle de pressão, controle de temperatura, controle de processo e computadores, que proporcionam controles a toda a linha produtiva.

 

Tudo com pouca ou muita automatização de processo, já que existem linhas onde a influência humana está muito presente em todas as etapas produtivas, isso ocorre quando as peças produzidas possuem geometrias pequenas e os tarugos acompanham esta tendência, ou seja, são pequenos. Existem linhas produtivas que sequer um ser humano se faz presente, pois se tratam de linhas onde são fabricadas peças grandes e utilizam tarugos pesados.

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Além da extrusora, o forno de aquecimento de matrizes, local onde são armazenas as matrizes (ferramentas) para serem aquecidas e poderem entrar em trabalho produtivo, se faz necessário. Seu dimensionamento está diretamente ligado a quantidade de tipos diferentes de matrizes e perfis extrusados que se deseja produzir em um dado tempo de trabalho.

 

O forno de aquecimento de tarugos é um equipamento que serve para aquecer o tarugo de metal, antes de ser extrusado, facilitando assim o processo e aliviando os esforços para que a extrusão ocorra no caso da extrusão ser a quente. Ele pode ser aquecido a Gás GLP, Gás Natural, Óleo Diesel ou Eletricamente (indução ou resistências), onde o fator determinante para a escolha de qual sistema a adotar é o custo energético envolvido, deve ter um tamanho que seja suficiente para aquecer o material, deixá-lo em condições de ser extrusado, sem que ocorra a oxidação excessiva tanto externa como interna do metal.

 

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