Extrusión


La extrusión es un proceso que se utiliza para crear objetos de un perfil de sección transversal fija empujando el material a través de un troquel de la sección transversal deseada. Sus dos principales ventajas sobre otros procesos de fabricación son su capacidad para crear secciones transversales muy complejas; y para trabajar materiales que son quebradizos, porque el material encuentra solo esfuerzos de compresión y de corte . También crea un excelente acabado superficial y otorga una libertad de forma considerable en el proceso de diseño. [1]

El estirado es un proceso similar, que utiliza la resistencia a la tracción del material para pasarlo por el troquel. Limita la cantidad de cambios que se pueden realizar en un paso, por lo que se limita a formas más simples y, por lo general, se necesitan varias etapas. El trefilado es la forma principal de producir alambre . A menudo también se dibujan barras y tubos de metal .

La extrusión puede ser continua (teóricamente produciendo material indefinidamente largo) o semicontinua (produciendo muchas piezas). Se puede hacer con material frío o caliente. Los materiales comúnmente extruidos incluyen metales , polímeros , cerámica , hormigón , arcilla para modelar y productos alimenticios. Los productos de extrusión se denominan generalmente extruidos .

Las cavidades huecas dentro del material extruido, también conocidas como "rebordeado de orificios", no se pueden producir utilizando un troquel de extrusión plano simple, porque no habría forma de soportar la barrera central del troquel. En cambio, la matriz asume la forma de un bloque con profundidad, comenzando primero con un perfil de forma que soporta la sección central. Luego, la forma del troquel cambia internamente a lo largo de su longitud hasta la forma final, con las piezas centrales suspendidas sostenidas desde la parte posterior del troquel. El material fluye alrededor de los soportes y se fusiona para crear la forma cerrada deseada.

En 1797, Joseph Bramah patentó el primer proceso de extrusión para fabricar tuberías con metales blandos. Implicaba precalentar el metal y luego forzarlo a través de un troquel a través de un émbolo manual. En 1820, Thomas Burr implementó ese proceso para tubería de plomo, con una prensa hidráulica (también inventada por Joseph Bramah). En ese momento el proceso se llamaba "squirting". En 1894, Alexander Dick amplió el proceso de extrusión a las aleaciones de cobre y latón. [2]

El proceso comienza calentando el material en bruto (para extrusión caliente o templada). Luego se carga en el contenedor en la prensa. Se coloca un bloque ficticio detrás de él, donde el ariete presiona el material para empujarlo fuera de la matriz. Posteriormente se estira la extrusión para enderezarla. Si se requieren mejores propiedades, entonces puede tratarse térmicamente o trabajarse en frío . [2]


Aluminio extrusionado con varias cavidades huecas; Las ranuras en T permiten unir barras con conectores especiales.
Tubo de HDPE durante la extrusión. El material de HDPE proviene del calentador, entra en la matriz y luego en el tanque de enfriamiento. Esta tubería conduit Acu-Power está coextruida: interior negro con una cubierta delgada de color naranja, para designar los cables de alimentación.
Extrusión de un metal redondo a través de un troquel.
Una prensa hidráulica horizontal para extrusión de aluminio en caliente (troqueles sueltos y chatarra visibles en primer plano)
Juego de troqueles de extrusión de aluminio de dos piezas (las piezas se muestran separadas). La parte macho (a la derecha) es para formar la cavidad interna en la extrusión de tubo redondo resultante.
Gráfica de fuerzas requeridas por varios procesos de extrusión.
Vista seccional de una extrusora de plástico que muestra los componentes
Vista seccional de cómo un arrastre de oruga proporciona tensión en la línea
Los macarrones con codo son una pasta hueca extruida.