Defectos en la extrusión

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Agrietamiento de centro

El centro del producto extruido puede desarrollar grietas, conocidas como agrietamiento central, reventón central, fractura de punta de flecha o agrietamiento tipo Chevron o en forma de V invertida. Estas grietas se atribuyen a un estado de esfuerzo de tensión hidrostática en el eje central de la zona de deformación en la matriz, situación similar a la región de formación del cuello en una probeta de tensión.

La tendencia al agrietamiento central

(a) aumenta con el incremento del ángulo del dado;

(b) aumenta al incrementarse la cantidad de impurezas, y

(c) disminuye al reducirse la relación de extrusión y la fricción.

Aunque los esfuerzos de tensión pueden parecer improbables en un proceso de compresión como la extrusión, tienden a ocurrir bajo condiciones que ocasionan gran deformación en regiones de trabajo apartadas del eje central. El movimiento de material más grande en las regiones exteriores estira el material a lo largo del centro de la pieza de trabajo. Si los esfuerzos son lo suficientemente grandes, ocurre el reventado central. Lo difícil del reventado central es su detección. Es un defecto interno que no se observa generalmente por inspección visual.[6- Groover]

El cociente de la altura de la zona de deformación a la longitud de la zona de deformación, h/L es muy importante parámetro controlar este defecto. Gran h/L valores de causan tensión secundaria en el centro, porque el material en el centro no ha alcanzado la etapa de plástico – debido a la deformación no homogéneos. Como resultado, centro de la explosión se produce. Ángulo dado grande causa mayor h/L. [1]

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Una forma de evitar el defecto de extrusión es realizar esta solamente hasta el momento en que el óxido de la superficie comienza a entrar en la matriz, y entonces desechar el resto de la palanquilla. Este procedimiento sin embargo tiene serios inconvenientes económicos, por que el defecto de extrusión puede aparecer cuando aún queda en el cuerpo el 30% de la palanquilla.

Otro procedimiento empleado con frecuencia en la extrusión de latón, consiste en emplear un embolo de diámetro ligeramente inferior al del cuerpo. Cuando el vástago empuja el embolo hacia delante y deja la superficie oxidada dentro del cuerpo del contenedor.

Una solución parecida que se emplea para el níquel y las aleaciones de alta temperatura, es mecanizar la superficie de la palanquilla antes de introducirla en el cuerpo de extrusión. Para que este procedimiento tenga éxito es necesario evitar que la palanquilla mecanizada se oxide al calentarla a la temperatura de extrusión.

El defecto de rechupe o de tubo se puede eliminar empleando un embolo de diámetro ligeramente más pequeño que el interno del cuerpo a fin de que corte circularmente la capa oxidada y la del eje dentro del cuerpo de extrusión. Cuando se continúa con la extrusión hasta que queda adentro del cuerpo de extrusión una longitud de palanquilla aproximadamente igual a la cuarta parte de su diámetro, el flujo radial hacia la matriz origina un orificio interno, o embudo, en el extremo posterior del producto extruido. Este orificio puede extenderse hasta alguna distancia del extremo posterior del producto extruido y es necesario despuntar este y desechar el metal afectado. La longitud de este defecto puede aminorarse considerablemente si la cara de la herramienta que empuja al metal forma cierto ángulo respecto al eje del vástago. [7- Dieter]

REFERENCIAS

- Further analysis and extrusion defects R. Chandramouli, Associate Dean-Research SASTRA University, Thanjavur-613 401 (Online). Disponible en: http://www.nptel.ac.in/courses/112106153/Module%205/Lecture%203/Module_5_Extrusion-Lecture_3.pdf

- DEFECTS IN EXTRUSION PROCESS AND THEIR IMPACT ON PRODUCT QUALITY- J G Khan R S Dalu and S S Gadekar* Int. J. Mech. Eng. & Rob. Res. 2014 (online). http://www.ijmerr.com/v3n3/ijmerr_v3n3_25.pdf

- Metal Extrusion: http://thelibraryofmanufacturing.com/extrusion.html

4. Schey J. A. Procesos de Manufactura. Tercera edición. McGraw-Hill, México, 2000.

5. Kalpakjian S. y Schmid S. R. Manufactura, Ingeniería y Tecnología. Quinta edición. PEARSON EDUCACION, México, 2008.

6. Groover M. P. Fundamentos de Manufactura moderna. Tercera edición. McGraw-Hill, México, 2007.

7. Dieter G. E. Metalurgia Mecánica. Aguilar, Madrid.

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