La extrusión por impacto es un proceso de fabricación similar a la extrusión y el estirado mediante el cual los productos se fabrican con un trozo de metal . La barra se presiona a alta velocidad con una fuerza extrema en una matriz o molde mediante un punzón .
Proceso
El punzón está unido a una prensa mecánica o hidráulica . Estas máquinas alternan en un ciclo de 20 a 60 veces por minuto. Se coloca una babosa fría debajo del punzón y sobre el dado. El punzón hace contacto con la bala, forzándola alrededor de la circunferencia del punzón y dentro del troquel. El taco de metal se deforma para encajar el punzón en el interior y el troquel en el exterior. Se agregan lubricantes para ayudar a la máquina a perforar más fácilmente. Solo se necesita un impacto para que la forma terminada se forme a partir de la babosa. Una vez que el taco ha sido contorneado a la forma deseada, un eyector de contrapunzón quita la pieza de trabajo del interior del troquel.
Algunas características del proceso
El grosor de la pared de la pieza de trabajo está directamente relacionado con el espacio libre entre el punzón y la matriz.
Cuanto más delgada sea la pared de la pieza de trabajo, más estrictas serán sus tolerancias.
El producto final tiene un mejor acabado superficial que la pieza inicial y la veta del material se reforma a su nueva forma. Esto agrega fuerza a la nueva forma en comparación con el corte en el grano como en un proceso de mecanizado.
Efectos en las propiedades del material de trabajo
Tras pasar por este proceso se alteran las propiedades del material utilizado. Su dureza y límite elástico aumentan, el área de la sección transversal disminuye, algunas tensiones superficiales residuales estarán presentes y pueden aparecer microgrietas. Las propiedades físicas y químicas solo se ven afectadas ligeramente.
Die estilo
Se pueden utilizar cuatro tipos principales de matrices (herramientas). Son: extrusión hacia adelante, hacia atrás / hacia atrás, combinada e hidrostática. La extrusión hacia adelante empuja la bala hacia el troquel. La extrusión hacia atrás / inversa empuja la bala alrededor del punzón. La extrusión combinada fuerza al taco tanto dentro del troquel como alrededor del punzón. La extrusión hidrostática se utiliza en materiales quebradizos (es decir, molibdeno, berilio y tungsteno) aplicando presión gradualmente para forzar el material quebradizo a través de la matriz. Esto generalmente se logra mediante el mismo método que la extrusión hacia adelante.
Materiales típicos de la pieza de trabajo
Los materiales típicos para este proceso son: aluminio , latón , estaño , acero dulce , acero inoxidable , magnesio , titanio y zinc .
Materiales de herramientas
Material acero AISI | Dureza Rockwell C | Aplicaciones |
---|---|---|
W1 D2 L6 S1 | 65 a 67 55 a 57 58 a 60 60 a 62 56 a 58 52 a 54 54 a 56 | Mueren sólida eyector ponche Die manga Stripper eyector mandril Puñetazo |
Geometría de la herramienta
Cuando se usa la técnica de extrusión por impacto hacia atrás, se usa colocar un ángulo en el punzón en la prensa para disminuir la cantidad de presión aplicada al punzón. Esto disminuye la posibilidad de crear una zona muerta, que es un área sin presión. En el extremo opuesto de las cosas, la extrusión de impacto hacia adelante usa un radio en el punzón para mantener el curso en el material de la pieza de trabajo en movimiento.
Productos de ejemplo fabricados a partir de extrusión por impacto
- Tubo de pasta de dientes de metal
- Botella de aluminio
- Cartucho de CO 2
- Bate de béisbol de aluminio
- Cuerpos de rotuladores permanentes
- Cartuchos de munición
Referencias
- Guía de referencia de procesos de fabricación. Industrial Press, 1ª edición, 1994. Robert H. Todd, Dell K. Allen y Leo Alting
- "Las tecnologías de extrusión por impacto refinadas son más eficientes en cuanto al material y le dan a la carcasa de aluminio pulido su forma y acabado increíbles". https://www.apple.com/uk/mac-pro/
- Información e imágenes proporcionadas. Proceso de extrusión y matrices de extrusión (documento público)
- Cómo se hace: extrusión de impacto de tubos [1]