Extrusión de metales y aleaciones | | UPV
Summary
TLDREl proceso de extrusión de metales y aleaciones es un método de conformado por deformación plástica que permite fabricar productos en continuo con perfiles precisos y secciones definidas. Este proceso se realiza generalmente en caliente, utilizando una matriz para dar forma al material bajo presión. Existen varias variantes de extrusión, como la extrusión directa, inversa, hidrostática y lateral, cada una con sus propias características y aplicaciones específicas. La extrusión por impacto, por otro lado, se utiliza para crear piezas delgadas y huecas, y se realiza en frío con una precisión alta y bajos niveles de rugosidad. Estas técnicas son fundamentales para la producción en serie y se adaptan a diferentes requerimientos de espesor, tolerancia y geometría del producto final.
Takeaways
- 📚 El proceso de extrusión es un método de conformado por deformación plástica utilizado para dar forma a metales y aleaciones mediante la aplicación de presión.
- 🔨 La extrusión se realiza generalmente en caliente y se utiliza para fabricar productos de longitud continua con perfiles precisos.
- 🧱 El proceso implica el uso de una matriz para dar forma al material, que se comprime y toma la geometría definida por la matriz.
- 🚄 La salida del material en la extrusión directa ocurre en la misma dirección que el empuje del pistón.
- ⏬ En la extrusión inversa, el material sale en una dirección opuesta al empuje del pistón, lo que permite controlar mejor las dimensiones finales del producto.
- 💧 La extrusión hidráulica utiliza un fluido para empujar el material contra una matriz, lo que reduce el rozamiento y permite un estado de estrés triaxial.
- 🚧 La extrusión lateral se caracteriza por una salida perpendicular al empuje del pistón, lo que permite deformaciones más grandes y requiere mayor robustez en el equipo.
- ⚙️ La extrusión por impacto se utiliza para crear piezas delgadas y huecos, generalmente en frío, y es adecuada para series de producción debido a la automatización.
- 🔩 Los procesos de extrusión son adecuados para la producción en serie y son flexibles en cuanto a la geometría de los perfiles que se pueden crear.
- ⚖️ Los productos extrusados suelen tener tolerancias medianas y una buena superficie final, aunque requieren de tiempo adicional para estiramiento y enderezamiento.
- 📈 La elección del tipo de extrusión depende de factores como la geometría del producto, el espesor de la pieza, y las condiciones de producción.
Q & A
¿Qué es el proceso de extrusión y cómo se realiza?
-El proceso de extrusión es un método de conformado por deformación plástica que se basa en aplicar un esfuerzo de compresión al material mediante una matriz para conformar un perfil constante. Se realiza generalmente en caliente y se utiliza para fabricar productos en continuo con secciones macizas y con huecos, generando formas y detalles geométricos precisos.
¿Cómo se diferencia el proceso de extrusión directa de la extrusión inversa?
-La extrusión directa utiliza un pistón para empujar el material a través de una matriz con la forma deseada, mientras que en la extrusión inversa, el material sale en sentido contrario al empuje del pistón, lo que requiere un alojamiento especial para la matriz.
¿Qué es la extrusión hidrostática y cómo se diferencia de la extrusión directa?
-La extrusión hidrostática es similar a la extrusión directa, pero en lugar de un pistón, utiliza un fluido hidráulico para empujar el material contra una matriz. Esto reduce el rozamiento y permite un estado triaxial de presión, lo que es beneficioso para el proceso.
¿Cuáles son las principales desventajas de la extrusión tradicional?
-Las desventajas incluyen la necesidad de grandes carros de arrastre para manipular los perfiles de larga longitud, y el alivio longitudinal del material que requiere un estirado posterior para asegurar la rectitud y las tolerancias adecuadas en el producto final.
¿En qué se utiliza principalmente el proceso de extrusión y cuáles son sus características?
-La extrusión se utiliza principalmente en el conformado en caliente, es adecuada para cambios de forma y sección significativos, y resulta en productos con espesores relativamente amplios, tolerancias medianas, una buena rugosidad final y es muy buena para la producción en serie.
¿Qué son las cuatro variantes principales del proceso de extrusión que se emplean en la industria?
-Las cuatro variantes principales son la extrusión directa, la extrusión inversa, la extrusión hidrostática y la extrusión por impacto.
¿Cómo se realiza la extrusión por impacto y para qué tipo de piezas se utiliza?
-La extrusión por impacto implica el uso de una matriz y un punzón para impactar el material a alta velocidad, lo que permite que el material fluya y se alojue alrededor del punzón formando una pieza hueca. Se utiliza para generar piezas de pequeño espesor, como recipientes o tubos dosificadores.
¿Por qué la extrusión por impacto se realiza generalmente en frío?
-La extrusión por impacto se realiza en frío debido a que permite trabajar con espesores relativamente pequeños y una masa muy pequeña, lo que no es viable con deformaciones grandes, y resulta en tolerancias muy ajustadas y rugosidades bajas.
¿Cuáles son las limitaciones de la extrusión hidrostática en términos de temperatura?
-La extrusión hidrostática tiene limitaciones en términos de temperatura porque el fluido hidráulico utilizado debe ser capaz de soportar las temperaturas de procesado del material sin problemas.
¿Qué tipo de geometrías se pueden generar con los diferentes tipos de procesos de extrusión?
-Con los diferentes tipos de procesos de extrusión se pueden generar una amplia variedad de geometrías, desde perfiles macizos hasta piezas con huecos, con detalles geométricos precisos y perfiles de longitud determinada.
¿Cómo se asegura la calidad del producto final en el proceso de extrusión?
-Para asegurar la calidad del producto final en el proceso de extrusión, se controlan factores como las temperaturas de procesado, las tolerancias de rectitud, la rugosidad final y se realizan ajustes posteriores como el estirado para corregir el alivio longitudinal del material.
¿Qué tipo de equipamiento se requiere para la extrusión hidrostática y por qué?
-Para la extrusión hidrostática se requiere equipamiento que permita un buen nivel de estanqueidad, tanto para preparar el material como durante el proceso, para garantizar que el fluido hidráulico no escape y cause problemas en el funcionamiento del equipo.
Outlines
🔧 Proceso de extrusión de metales y aleaciones
El primer párrafo aborda el proceso de conformado por deformación plástica de extrusión de metales y aleaciones. Se describe que el objetivo es que los estudiantes puedan explicar los procesos de extrusión, identificar sus variantes en la industria y describir sus características y condiciones de aplicación. El proceso de extrusión se basa en aplicar un esfuerzo de compresión al material mediante una matriz para conformar un perfil constante. Se menciona que este proceso se realiza en caliente y es común para fabricar productos de sección maciza y con huecos con perfiles de longitud determinada. Se destaca la necesidad de estirado posterior para asegurar la rectitud del producto. Además, se presentan las principales variantes del proceso, como la extrusión inversa, hidrostática y lateral, y se menciona la extrusión por impacto, que se utiliza para piezas de pequeño espesor y se realiza en frío.
🔩 Características y usos de las diferentes extrusiones
El segundo párrafo profundiza en las características y usos de las diferentes técnicas de extrusión. Se destaca que la extrusión hidrostática utiliza un fluido hidráulico para empujar el material contra una matriz, lo que reduce el rozamiento y permite una deformación triaxial. Sin embargo, requiere una mayor necesidad de estanqueidad. La extrusión lateral se describe como una técnica que genera deformaciones más considerables y requiere esfuerzos mecánicos mayores, lo que la limita a piezas de pequeño tamaño. Se menciona que estas técnicas, junto con la extrusión directa, suelen realizarse en caliente y son adecuadas para piezas con secciones grandes y tolerancias medias. Por último, se describe la extrusión por impacto, que se utiliza para crear piezas huecas de pequeño espesor y se realiza en frío, destacando su uso en la fabricación de recipientes y tubos dosificadores.
Mindmap
Keywords
💡Conformado por deformación plástica
💡Extrusión de metales
💡Procesado en caliente
💡Piezas de sección maciza y con huecos
💡Instrucción directa
💡Cilindro y pistón
💡Matriz
💡Extrusión inversa
💡Extrusión hidrostática
💡Extrusión lateral
💡Extrusión por impacto
Highlights
El proceso de extrusión se basa en aplicar un esfuerzo de compresión al material mediante una matriz para conformar un perfil constante.
Se utiliza normalmente el procesado en caliente y está orientado a la fabricación de productos en continuo.
El proceso de extrusión es aplicado para la fabricación de piezas de sección maciza y con huecos con perfiles de longitud determinada.
La extrusión directa utiliza un cilindro y un pistón para empujar el material hacia una matriz con la forma deseada.
La extrusión inversa es similar a la directa pero con el sentido de salida del material contrario al empuje del pistón.
La extrusión hidástática implica el uso de un fluido hidráulico para generar un estado triaxial que reduce el rozamiento del material.
La extrusión lateral difiere de la directa en que la salida del material es perpendicular al empuje del pistón.
La extrusión por impacto se utiliza para generar piezas de pequeño espesor y huecos, como recipientes o tubos dosificadores.
El proceso de extrusión es adecuado para la producción en serie con tolerancias medianas y una buena ecuación para la fabricación de productos.
Los procesos de extrusión en caliente congénita, hidrostática y por impacto comparten características pero varían en su aplicación y limitaciones.
La extrusión hidástática requiere una mayor necesidad de estanqueidad y consideración de las temperaturas del fluido hidráulico.
La extrusión por impacto es un proceso que se suele aplicar en frío, adecuado para piezas pequeñas con espesor reducido.
Los procesos de extrusión son importantes en la industria metalúrgica para la fabricación de perfiles precisos y de alta calidad.
Los perfiles extruidos suelen requerir un estirado posterior para garantizar la rectitud y las tolerancias deseadas.
La elección del tipo de extrusión depende de la geometría del producto, las tolerancias requeridas y las condiciones de producción.
La extrusión por impacto es especialmente útil para la fabricación de piezas con detalles complejos y formas huecas.
Los procesos de extrusión son adaptables y se pueden personalizar según las necesidades específicas de producción.
La automatización del proceso de extrusión por impacto permite una mayor eficiencia y producción en serie.
Transcripts
hola en este objeto de aprendizaje vamos
a trabajar el proceso de conformado por
deformación plástica de extrusión de
metales y aleaciones
los objetivos de este objeto son que
seáis capaces de explicar en qué
consisten los procesos de conformado por
extrusión identificar las variantes del
proceso que se emplean en la industria
habitualmente y describir sus
características y condiciones de
aplicación básicas
en qué consiste el proceso de extrusión
el proceso de construcción se basa en
aplicar un esfuerzo de compresión al
material mediante el uso de una matriz
para que dicha matriz con una forma
geométrica definida conforme un perfil
constante en dicho material que estamos
comprimiendo dada los cambios de volumen
que se están generando de forma en el
material se utiliza normalmente el
procesado en caliente y está orientado a
la fabricación de productos en continuo
que es la forma habitual de encontrar
este tipo de productos acabados con este
procedimiento
en este caso este proceso se aplica para
la fabricación de piezas de sección
maciza y con huecos con una generación
de formas y detalles geométricos muy
precisos y con perfiles de longitud
determinada que viene condicionada
básicamente por el volumen del material
que estamos introduciendo en el proceso
para su proceso y para su fabricación
en qué consiste el proceso de extrusión
la instrucción directa que es la que
tenemos en pantalla se basa en utilizar
un cilindro que aloja en su interior el
tocho de material y el uso de un pistón
que puede tener o no un disco de empuje
a modo de sufrir de edad para empujar el
material dentro de dicho cilindro hacia
una matriz que es la que tiene la forma
geométrica que queremos obtener en
nuestro producto esta matriz está sujeta
con sistema de contra matriz y soporte
que precisamente alojan en su interior
dicho elemento para que quede inmóvil y
es otra vez sale el material en este
caso con el mismo sentido de empuje del
pistón que el perfil destruido que
queremos obtener en este caso el tocho
de partida suele ser cilíndrico y el
perfil que obtenemos es arbitrario en
cuanto a forma geométrica
aquí tenemos un pequeño ejemplo de una
instalación donde se puede observar una
prensa de extrusión de gran tonelaje que
debido a los esfuerzos que se requieren
requiere un esfuerzo para poder
comprimir el material en condiciones
adecuadas y una gran robustez y a la
derecha tenemos un perfil destruido que
como puedes observar partiendo de un
perfil cilíndrico de tocho se genera una
forma que no tiene dicha forma
geométrica cilíndrica sino una
arbitraria definida por la matriz
el inconveniente que tenemos con este
tipo de proceso es que la batería que
estamos destruyendo como se puede ver a
la derecha suele ser de una gran
longitud de manera que necesitamos
carros de arrastre que permitan ir
guiando el material y se puede observar
a la derecha como el perfil se puede
tener una longitud bastante considerable
con lo cual tenemos un problema añadido
para poder manipularlo el inconveniente
que tenemos con este procedimiento es
que el material que sale de lo que es el
proceso suele tener cierto alivio
longitudinal y se requiere un estirado
posterior para garantizar que tenga una
forma de rectitud y una condiciones de
tolerancia de rectitud adecuadas en el
producto acabado
como donde se emplea este procedimiento
se emplea básicamente con el conformado
en caliente dado los grandes cambios de
forma y de sección que se generan con
espesores relativamente amplios una masa
relativamente grande en cuanto a
producto acabado con tolerancias
relativamente medianas con una buena
rugosidad final y con una ecuación muy
buena para la producción en serie
como variantes principales de este tipo
de proceso tenemos cuatro la instrucción
inversa y dos táctica es lateral que
comparten ciertos aspectos respecto a la
instrucción directa y la extracción por
impacto que es ligeramente diferenciada
en qué consiste la extrusión inversa a
la exclusión inversa es un procedimiento
muy similar a las indirectas solo que en
este caso el sentido de salida del
material es el contrario al empuje del
pistón esto obliga a que el pistón tenga
o bien un alojamiento sobre el exterior
o bien en el interior donde alojaremos
en este caso la matriz que permitirá la
salida del material en sentido contrario
esto permite aportar lo que es la
instalación y limitar lo que sería la
pieza en cuanto a dimensiones finales
debido al que no tenemos capacidad con
el pistón para recorrer grandes
longitudes
por otro lado la instrucción
hidrostática es un procedimiento muy
similar a la instrucción directa sólo
que en este caso tenemos un pistón que
empuja un cilindro que tenemos con
juntas de estanqueidad y que empuja un
fluido hidráulico contra el material que
queremos destruir esto lo que me permite
es generar un estado triaxial que empuja
el material disminuyendo el rozamiento
del material con respecto al cilindro
sólo roza contra la propia matriz y el
inconveniente que tiene es que requiere
una mayor necesidad de estanqueidad
tanto al principio para preparar el
material como durante el proceso con el
propio equipo para garantizar que el
fluido hidráulico no es capaz del
interior de lo que es el conjunto del
cilindro y pistón en este caso cuando
estamos trabajando el material es
importante tener en cuenta las
temperaturas porque el fluido hidráulico
que vamos a utilizar debe tener la
capacidad de soportar estas temperaturas
de procesado de material sin ningún
inconveniente
por otro lado la instrucción lateral
consiste en utilizar el principio de
instrucción pero con la salida como se
puede ver la figura perpendicular al
empuje del pistón con lo cual estamos
generando la deformación pero con
longitudes mucho más acordes más
ajustadas que el proceso de extrusión
directa se reduce en este caso el tamaño
del equipamiento y en este caso las
deformaciones que se ocasiona material
son mucho más considerables con lo cual
los esfuerzos mecánicos suelen ser mucho
más grandes que el proceso convencional
con lo cual está limitado a piezas de
pequeño tamaño debido a estas
limitaciones
estos tres procesos de fabricación
comparten más o menos junto con la
instrucción directa que son procesos que
se conforman en caliente con la salvedad
que hemos comentado de la presión con la
extrusión hidrostática y el fluido que
puede tener una limitación en cuanto a
temperaturas con espesores relativamente
amplios más grande tolerancias medias
también y con cierta limitación a la
producción en serie debido a las
condicionantes de montaje y preparación
de los equipos
la extrusión por impacto consiste
precisamente en generar piezas de
pequeño espesor debido a que tenemos una
matriz como se puede ver la figura de la
izquierda donde alojaremos el material
extruido y con un punzón impactaremos a
alta velocidad en dicho punto en contra
el material de manera que aprovechando
en este caso la holgura que queda entre
el punzón y la matriz el material puede
fluir en sentido contrario alojándose
alrededor de dicho punzón y generando
una pieza normalmente de tipo hueco un
ejemplo de este tipo de productos son
los pequeños recipientes o tubos
dosificadores de pastas y medicamentos
en las que incluso la matriz puede
generar detalles como la propia cabeza
del tubo y es la pasta la que se
introduce por el orificio que se ha
generado de forma hueca por el extremo
extruido del material
este tipo de proceso se suele aplicar en
frío se trabajan con espesor
relativamente pequeños con una masa muy
pequeña porque no podemos hacer grandes
deformaciones con tolerancias muy
ajustadas y rugosidades relativamente
bajas y es un proceso que se suele
utilizar bastante en serie debido a la
automatización que suele tener el
proceso en sí
en conclusión con todo lo trabajado en
este objeto de aprendizaje somos capaces
de diferenciar los diferentes tipos de
procesos de instrucción que se emplean
en la industria describir en qué
consiste cada uno de estos procesos y el
tipo de geometría que se puede generar y
establecer las condiciones adecuadas
para desde para su utilización en los
procesos en los términos industriales
esta es la bibliografía complementaria
que se puede consultar para ampliar los
contenidos que se han trabajado en este
juego
muchas gracias por vuestra atención
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