Trefilado

¿QUE ES EL TREFILADO?

El Trefilado es un proceso de deformación en frió que consiste en la reducción de sección de un alambre o varilla haciéndolo pasar atreves de un orificio cónico mediante el uso de una herramienta llamada hilera o dado, la diferencia con la extrusión es que en el estirado el material de trabajo se jala, y no se empuja.

VOLUMEN EN EL PROCESO DE TREFILADO

En la trefilacion el volumen del alambre (masa) se mantiene constante, la longitud se incrementa y el diámetro disminuye. El alargamiento que se produce en el alambre es absorbido en cada paso con un aumento de velocidad

DUCTILIDAD

La ductilidad de un acero sometido a tracción es la capacidad para deformarse bajo carga sin romperse, una vez superado el límite elástico.

Fase Elástica: Las deformaciones son proporcionales a las cargas aplicadas (rama recta) hasta alcanzar el límite elástico (fy). Las deformaciones son recuperables si se descarga.

Fase Plástica: Una vez superado el límite elástico, las deformaciones no son proporcionales a las cargas y van aumentando con la carga unitaria hasta alcanzar el valor de la carga máxima (rama curva). A partir de este momento, la deformación continúa con incrementos de carga muy pequeños, hasta que se produce la rotura de la probeta. Las deformaciones son remanentes, es decir, no son recuperables. Durante el transcurso del ensayo, la sección inicial de la probeta disminuye hasta alcanzar el mínimo, cuando se rompe (estricción).

¿COMO SE DEFORMA?

En el siguiente diagrama, se puede apreciar todo lo que influye en la deformación del material en la trefilacion

¿QUE ESFUERZOS SE PRESENTAN EN EL TREFILADO?

En el trefilado existen la presencia de esfuerzos tales como:

la tensión: se presenta en el jale del material,
la compresión: se presenta en el momento de pasar el material atreves de la abertura del dado o herramienta de reducción.

REQUISITOS DE LOS METALES PARA EL PROCESO DE TREFILADO

1.Resistencia para que no se rompa al ser estirado.

2. Uniformidad de composición y estructura.

3. Ausencia de defectos.

DADO DE TREFILAR
La parte más importante de la máquina de estirado de alambre es el dado, esta se divide en dos partes la cubierta y la boquilla.

Cubierta:
Está hecha de acero para dados de gran diámetro y de bronce para los pequeños, su función principal es proteger la boquilla

Boquilla :
Esta ubicada dentro de la cubierta este hecho de carburo de tungsteno en los dados grandes y de diamante industrial en los pequeños, Es la parte que lleva acabo la reducción, por lo que debe ser hecha de un material extremadamente duro.

¿QUE CARACTERÍSTICAS SE PRESENTAN EN LOS DADOS DE TREFILAR?

1. La entrada al dado o campana presenta una geometría tal que permite ingresar, en conjunto, al alambre y al lubricante a la zona de deformación.

2. La región de apoyo no causa reducción, tiene como principal función remover la superficie dañada debido al posible desgaste del dado y además ajustar el diámetro definitivo del producto.

3. Finalmente, la región de alivio permite que el metal se expanda ligeramente a medida que el alambre sale del dado. Éste también minimiza la posibilidad de que la abrasión tome lugar si el proceso de trefilacion se interrumpe o si el dado está fuera de alineación.

DADOS QUE SE UTILIZAN

Dados de presión
Se caracteriza por presionar el lubricante contra la superficie del alambre y mantenerlo durante el proceso

Dados Fijos
Estos dados se caracterizan por permanecer fijos durante el proceso de trefilado

Dados Rotativos
Estos dados se caracterizan por el movimiento de rotación que realizan en el proceso de trefilado

CALOR DURANTE LA TREFILACION

En el proceso de trefilado se presentan cambios de temperatura de los cuales se pueden apreciar siendo el color mas oscuro la sección que presenta mayor temperatura y la mas clara la de menor temperatura

FRICCIÓN

El alambre en el momento de la trefilacion toda la superficie del dado esta sometida a la fricción debido al flujo del material y la presión entre las dos superficies.

Esta fricción entre los dos materiales produce calor, para reducir la fricción que se produce entre la paredes del dado y el alambre, es necesario utilizar lubricante, cuyo propósito es separar las dos superficies.

A continuación se observa la función que cumple el lubricante separando las 2 superficies, evitando así la fricción y por ende reduciendo el calor

CÁLCULOS

En la trefilacion la masa del alambre se mantiene, ya que la masa que se reduce en la sección se compensa en el alargamiento del mismo.

El aumento de la longitud esta en razón inversa con la reducción de sección, durante la trefilacion usar el diámetro del alambre

BANCO DE TREFILACIÓN

Maquinas con acumulación y torsión

Se caracteriza principalmente para generar diferentes incrementos en las reducciones del material a trefilar, la cual es controlada automáticamente, el mismo alambre causa la misma torsión.

Maquinas con acumulación sin torsión

Consta de 2 bobinas la inferior que gira con el alambre que sale del dado y la superior que gira y permite entregar sin torsiones el alambre. Se encuentra una banda que puede girar en los dos sentidos, en caso de incremento gira en sentido anti horario y encaso de de disminución en sentido horario, esta maquina necesita mayor mantenimiento debido al desgaste de las bandas.

Maquinas de tiro Directo-Júpiter

Tiene la característica que posee poleas con control de tensiones que reduce el porcentaje de roturas del material, y debido a su trayectoria no producen Torsiones.