EXTRUSION

1) La extrusión

 Definición

Es un proceso usado 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. Las dos ventajas principales de este proceso por encima de procesos manufacturados es la habilidad para crear secciones transversales muy complejas y el trabajo con materiales que son quebradizos, porque el material solamente se encuentra fuerzas de compresión y de cizallamiento. También las piezas finales se forman con una terminación superficial excelente.

2) Características

3) Tipos

 Extrusión en frío.

Es hecha a temperatura ambiente o cerca de la temperatura ambiente. La ventaja de esta sobre la extrusión en caliente es la falta de oxidación, mayor fortaleza debido al trabajo en frio o tratamiento en frío, estrecha tolerancia, buen acabado de la superficie, y rápida velocidad de extrusión si el material es sometido a breves calentamientos.

Materiales que son comúnmente tratados con extrusión fría son: plomo, estaño, aluminio, cobre, circonio, titanio, molibdeno, berilio, vanadio, niobio, y acero.

Ejemplos de productos obtenidos por este proceso son: los tubos plegables, el extintor de incendios, cilindros del amortiguador, pistones automotores, entre otros.

 Extrusión tibia.

Se hace por encima de la temperatura ambiente, pero por debajo de la temperatura de recristalización del material en el rango de temperaturas de 800 a 1800 °F (de 424°C a 975 °C). Este es usualmente usado para lograr el equilibrio apropiado en las fuerzas requeridas, ductilidad y propiedades finales de la extrusión.

La extrusión tibia tiene varias ventajas rentables, comparada con la extrusión fría, tiene la ventaja en la reducción de 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 frio.

 Extrusión Directa.

Extrusión directa también conocida como extrusión delantera, es el proceso más común de extrusión. Este trabaja colocando la barra en un recipiente fuertemente reforzado. La barra es empujada a través del troquel por un tornillo. Hay un dummy block reusable entre el tornillo y la barra para mantener a estos separados. 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. Por eso la mayor fuerza requerida es al comienzo del proceso y decrece según la barra se va agotando. Al final de la barra la fuerza aumenta grandemente porque la barra es delgada y el material debe fluir radialmente para salir del troquel. El final de la barra, llamado tacón final, no es usado por esta razón.

 Extrusión indirecta.

En la extrusión indirecta, también conocida como exclusión retardada, la barra y el contenedor se mueven juntos mientras el troquel esta 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 áspera o granulares son menos probables.

 Desventajas:

Impurezas y defectos en la superficie de la barra afectan la superficie de la extrusión. Para poner a punto la barra esta debe ser limpiada con un cepillo de alambres o pulida antes de ser usada.

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

4) Materiales

 Metal

Metales que son comúnmente usados en procesos de extrusión

Aluminio : es el material más común, puede ser extruido caliente o frio. si es extruido caliente es calentado de 575 a 11 00 °F (300 a 600 °C) . Ejemplos de este producto incluye armaduras, marcos, barras y fregaderos de calor entre otros.

Cobre (1100 a 1825 °F (600 a 1000 °C)) cañerías, alambres, varas, barras, tubos y electrodos de soldadura. A menudo se requieren 100 ksi (690 MPa) para extrudir el cobre.

Plomo Y estaño ((máximo 575 °F (300 °C)) cañerías, alambres, tubos y forros exteriores de cables. La fundición de plomo también es usada en vez del prensado de extrusión vertical.

Magnesio ((575 a 1100 °F (300 a 600 °C)) en partes de aviones y partes de industrias nucleares.

Zinc ((400 a 650 °F (200 a 350)), varas, barras, tubos, componentes de hardware, montajes y barandales

Acero (1825 a 2375 °F (1000 a1300 °C)) varas y pistas, usualmente el carbón acerado simple es extruido. La aleación acero y acero inoxidable también puede ser extruida.

Titanio ((1100 a 1825 °F (600 a 1000 °C)) componentes de aviones, asientos, pistas, anillos de arranques estructurales.

Plásticos

La extrusión plástica normalmente usa astillas plásticas o pelotillas que están usualmente secas en un depósito de alimentación antes de ir al tornillo de alimentación. La resina del polímero es calentada hasta el estado de fusión por una combinación de elementos calientes y esquirlas calientes provenientes del tornillo de extrusión. El tornillo fuerza a la resina a pasar por el troquel dándole la forma deseada. El material extruido se enfría y se solidifica ya que es tirado del troquel a un tanque de agua. En algunos casos (tales como los tubos de fibras-reforzadas), el material extruido es pasado

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