Fabricação de Ferramentas para Extrusão de Alumínio

Quando se fala em Fabricação de Ferramentas para Extrusão de Alumínio deve-se primeiro definir os termos designados para definir os elementos da matriz de extrusão e conhecer nomenclatura utilizada na descrição de matrizes.

Paralelo: Vem a ser o primeiro comprimento da região paralela a direção da extrusão, medido segundo a direção axisimétrica. Consiste na região que define a dimensão do perfil produzido por extrusão

Estrangulamento: Consiste no ângulo formado entre a face de entrada e a direção de extrusão (paralelo). Este ângulo (estrangulamento) acaba por controlar a velocidade de entrada do fluxo de metal na matriz, quanto maior este ângulo, menor será a velocidade de entrada.

Pequeno Desestrangulamento: consiste na região do chanfro de saída do paralelo, caracterizando um degrau entre a saída do paralelo e o cone da matriz. Esta região serve para elevar a velocidade de saída do metal extrudado.

Conicidade: Pode ser definido como sendo o ângulo formado pela face de saída com a direção de extrusão, dado após a região “c”. Na fabricação de matrizes, a variação de valores destas dimensões é que permitem os ajustes para cada tipo de perfil e material extrudado. Pequenos ajustes nestas medidas é que se tornam os segredos para a produção de extrudados de qualidade.

A ferramentaria é o setor de maior importância na obtenção de extrudados. Isto se deve ao fato da produção de matrizes serem um dos aspectos de maior relevância para o sucesso na produção de qualquer extrudado, desde o mais simples até o mais complexo. O projeto de matrizes consiste numa seqüência de operações, baseada numa série de requisitos que devem ser obedecidos, cada detalhe é influenciado por uma série de fatores inter-relacionados. No sentido de auxiliar no projeto das matrizes, utilizam-se como poderosas ferramentas, programas de computador, que auxiliam em cálculos, desenho, simulações para análise de variáveis, entre outras vantagens. As ferramentas de projeto variam desde programas de projetos técnicos como (CAD) até simuladores de extrusão.

Refino do Projeto (Correção)

O refino do projeto refere-se às correções das matrizes, a maioria delas diz respeito aos aspectos relativos ao escoamento do metal durante a extrusão. Pode-se controlar o fluxo de metal por técnicas de controle operacional, como mudar a posição do orifício através do giro da matriz, ou ainda o alinhamento, pequenos ajustes dimensionais e de temperatura do tarugo e velocidade de extrusão, etc. As técnicas de ajustes dimensionais envolvem alívio de tensões, que tem outras funções como solução de problemas de esforços mecânicos na matriz, tem também o polimento da face da matriz como forma de melhorar a qualidade de superfície do extrudado pode se utilizar ainda o recobrimento da superfície como forma de melhorar a resistência à abrasão e introduzir tensões residuais de compressão, o que pode ser feito através de tratamento de nitretação.

Definições:

Perfil – Produto extrudado com seção transversal uniforme e diferente dos citados em seguida. O perfil poderá ser sólido, tubular ou semi-tubular.

Vergalhão – Produto extrudado com seção circular, quadrada ou sextavada (hexagonal regular) uniforme e diâmetro nominal maior que 12,70 mm e fornecidos e peças retas.

Arame – Produto extrudado com seção circular uniforme e diâmetro nominal que 12,70 mm, geralmente fornecidos em rolos.

Barra – Produto extrudado com seção transversal uniforme.

Barra Chata – Produto extrudado com seção transversal uniforme.

Tubo – Produto extrudado com um vazio totalmente circunscrito por metal, cuja seção transversal é circular, quadrada ou hexagonal regular.

D.C.C. – Diâmetro do círculo circunscrito. É o diâmetro da menor circunferência que envolve totalmente o perfil, este valor é importante porque limita a maior seção que pode ser produzida por uma determinada prensa, e conforme os acabamentos desejados poderão existir outras limitações de D.C.C.

Fator de Transformação – É a relação entre a área de seção transversal do perfil e da seção do recipiente da prensa. Também é conhecido como Razão de Extrusão. A razão de extrusão mostra quantas vezes o metal contido no recipiente será reduzido em sua seção transversal. Um valor ideal é igual a 60, mas na prática este número varia de 10 a 120. Um artifício que geralmente é utilizado para controlar este valor é variar o número de furos da ferramenta, de acordo com o diâmetro do recipiente da prensa.

Gramatura – É o peso do perfil dividido pelo seu comprimento (Kg/m). Decorrente das tolerâncias dimensionais a gramatura real pode variar em relação à gramatura nominal, podendo passar de 15% em alguns casos sem ultrapassar os limites máximos dimensionais. Cabe observar quando uma matriz é confeccionada, todas as cotas do perfil estão próximas ao mínimo da tolerância o que deixa o produto extrudado com o peso real menor que o nominal.

Gramatura da Ferramenta – É a gramatura do perfil multiplicada pelo número de furos da ferramenta.

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