O que é processo de extrusão a quente? Tipos, vantagens, aplicações

Neste artigo vamos conhecer o Processo de Extrusão a Quente, seus diferentes tipos, como funciona e quais são suas aplicações.

O que é Extrusão a Quente?

Extrusão a quente é um processo para fornecer a forma desejada da peça acabada através de um lingote ou lingote de metal que é forçado por alta pressão através de um orifício.

A extrusão a quente é um método popular para criar objetos com um perfil de seção transversal fixo. Este processo de extrusão é realizado a uma temperatura mais elevada, o que evita o endurecimento dos materiais e simplifica o procedimento de empurrar o material através da matriz.

Em geral, prensas hidráulicas horizontais com capacidades que variam de 250 a 12.000 toneladas são utilizadas para realizar um grande número de extrusões a quente. A faixa de pressão aqui é de 30 a 700 MPa (4.400 a 102.000 psi), portanto, a lubrificação é necessária. Pó de vidro pode ser usado para lubrificar extrusões de temperatura mais alta, enquanto grafite ou óleo podem lubrificar extrusões de temperatura mais baixa. Embora os materiais extrudados a quente sejam altamente preferidos, existem algumas desvantagens na extrusão a quente, incluindo o custo das máquinas de extrusão e sua manutenção.

Minha analogia cotidiana é espremer pasta de dente de um tubo dobrável. Devido às grandes forças exigidas na extrusão, a maioria dos metais é extrudada a quente sob condições em que a resistência à deformação do metal é baixa.

No entanto, a extrusão a frio é possível para muitos metais e está rapidamente assumindo uma importante posição comercial.

Trabalho de extrusão a quente

A reação do tarugo de extrusão com o recipiente e a matriz resulta em altas tensões de compressão que são eficazes na redução da fissuração dos materiais durante a ruptura primária do lingote. Esta é uma razão importante para o maior uso de extrusão no trabalho de metais difíceis de formar, por exemplo, aços inoxidáveis, ligas à base de níquel e molibdênio.

A maior parte da extrusão a quente é feita em prensas hidráulicas horizontais especialmente construídas para esta finalidade. Os tamanhos comuns são classificados de 250 a 5500 toneladas. As temperaturas dos tarugos são de 350°C a 425°C para magnésio, 425°C a 475°C para alumínio, 650°C a 1300°C para ligas de cobre e 1200°C a 1300°C para aço. A pressão normalmente varia de 4998 a 7038 kgf por cm2 (69*10′ N/m²). A lubrificação da câmara de extrusão, matriz e aríete é necessária e normalmente é obtida esfregando com grafite suportado em óleo. Os óleos vegetais são melhores do que os óleos de petróleo para esta finalidade.

A extrusão do aço a altas temperaturas é feita com mais sucesso usando um vidro que, nas temperaturas envolvidas, atua como lubrificante.

Tipos de extrusão a quente

O metal é extrudado de várias maneiras básicas, como segue:

1. Extrusão direta ou direta

A extrusão direta ilustrada na Fig. 7.9 emprega um aríete operado por prensa e um cilindro ou recipiente no qual a peça de trabalho é colocada para confinamento. Um bloco fictício é usado entre o aríete e o metal quente. Com a aplicação de pressão de aríete, o metal primeiro preenche plasticamente a forma cilíndrica e depois é forçado para fora através da abertura da matriz até que uma pequena quantidade permaneça no recipiente. Em seguida, é serrado ao lado do molde e a extremidade final removida.

2. Extrusão indireta ou inversa

A extrusão indireta é semelhante à extrusão direta, exceto que a parte extrudada é forçada através da gaveta oca, conforme mostrado na Fig. 7.10. Não envolve atrito entre o tarugo de metal e as paredes do recipiente, porque o tarugo não move o recipiente. Em comparação com a extrusão direta, é necessária menos força total, mas o equipamento utilizado é mecanicamente mais complicado para acomodar a passagem da forma extrudada pelo centro do carneiro oco.

3. Extrusão de tubo

É uma forma de extrusão direta, mas usa um mandril para moldar o interior do tubo. Depois que o tarugo aquecido é colocado dentro do recipiente, a matriz contendo o mandril é empurrada através do tarugo. O aríete então avança e faz a extrusão do metal através da matriz e ao redor do mandril, conforme mostrado na fig. 7.11

4. Extrusão de impacto

As extrusões também são feitas golpeando lesmas de metal e formando-as por alto impacto. Esta é essencialmente uma operação de trabalho a frio.

Temperatura de extrusão a quente para vários metais

Aplicações de extrusão a quente

A maioria dos metais comerciais e suas ligas, como aço, cobre, alumínio, magnésio e níquel, são extrudados diretamente a temperaturas elevadas. Varas, tubos, molduras de moldagem, perfis estruturais, cartuchos de latão, cabos revestidos de chumbo, peças de aeronaves, tiras de piso e muitos itens de hardware, como caixilhos de janelas, acabamentos de portas, etc., são produtos típicos de extrusão.

O processo de extrusão a quente é amplamente utilizado na fabricação de produtos de Alumínio, Cobre e suas ligas. Alguns dos produtos desenvolvidos com esse processo são Fios, Barras e Tubos Elétricos.

Para que é usada a extrusão a quente?

A extrusão a quente é o processo de produção utilizado para formar perfis de aço especiais com seção transversal longitudinal constante. Ele age através de uma força chamada “compressão”. Este processo pode ser empregado para a fabricação de barras perfiladas maciças ou vazadas, com geometrias complexas e seção transversal fixa, em uma única etapa.

Perguntas de múltipla escolha (MCQ) no processo de extrusão a quente

1. Qual das seguintes opções é verdadeira para extrusão a quente?

A. Menos força é necessária na extrusão para frente em comparação com a extrusão para trás
B. Mais força é necessária na extrusão para frente em comparação com a extrusão para trás
C. A mesma força é aplicada na extrusão para frente e para trás
D. Qualquer uma das anteriores

Resposta :B

2. Qual das opções a seguir também é chamada de extrusão a quente direta?

A. Extrusão direta
B. Extrusão indireta
C. Extrusão de impacto
D. Extrusão hidrostática

Resposta :UMA
Explicação: A extrusão direta também é chamada de extrusão a quente direta. Este método é o mais utilizado e a produção máxima é feita por este método em extrusão.

3. Extrusão para trás é outro nome para qual dos seguintes?

A. Extrusão direta
B. Extrusão indireta
C. Extrusão de impacto
D. Extrusão hidrostática

Resposta: B
Explicação: A extrusão direta também é chamada de extrusão reversa. Neste método, o metal é extrudado de volta ao êmbolo.

4. O processo de extrusão não é adequado para qual dos seguintes?

A. Ligas de aço
B. Ligas não ferrosas
C. Aço inoxidável
D. Ferro

Resposta: D
Explicação: O processo de extrusão não é adequado para nenhuma das ligas de ferro, nem para ferro metálico. Para extrusão de aço inoxidável ou outras ligas não ferrosas ou ligas de aço, o processo de extrusão pode ser usado.

Tudo sobre o processo de Extrusão a Quente, onde aprendemos sobre o significado do processo, suas aplicações e os diferentes tipos de processos de extrusão. Se você gostou deste artigo, por favor, compartilhe com seus amigos também.