PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO PROCESOS DE CONFORMADO
LÁMINAS
Transformación plástica primaria
LINGOTES
FORJA
PROCESAMIENTO DE POLVO
CONFORMADO DE LÁMINAS METÁLICAS
PRENSADO Y SINTERIZADO
CONFORMADO SUPERPLÁSTICO
PRESIÓN ISOESTÁTICA
LAMINACIÓN EXTRUSIÓN TREFILACIÓN DE ALAMBRE
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO DE LINGOTES
PROCESO DE TREFILADO
PROCESOS DE MANUFACTURA
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DADO DE REDUCCIÓN O HILERA
Dado Alambrón de entrada m
Alambre trefilado Área de reducción Lc = longitud de contacto
Características generales del proceso similares a la de extrusión
El Dado ejerce compresión transversal mientras que se aplica tensión al mismo tiempo
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN TREFILACIÓN CONTINUA DE ALAMBRE
Alambrón (en forma bobina)
Caja lubricante Dado
Tambor de tracción (mantiene múltiples vueltas de alambre)
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DADO DE REDUCCIÓN O HILERA
Recocido
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DADO DE REDUCCIÓN O HILERA
Recocido
Trefilado se ejecuta normalmente en frío. De acuerdo al tipo de lubricación: Trefilado en húmedo o trefilado en seco En seco es solo para dar forma y acabado superficial. La lubricación es el parámetro que caracteriza al proceso de trefilado. PROCESOS DE MANUFACTURA
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN PARTES Y ZONAS DE UNA HILERA
A
a
B
C
D
A: Embudo o Cono de entrada a: Ángulo de reducción B: Zona de reducción o cono de trabajo C: Zona cilíndrica o superficie de descanso D: Cono de salida PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN PARTES Y ZONAS DE UNA HILERA CONO DE ENTRADA:
Facilita lubricación, dirige el flujo lubricante dentro zona trabajo Alambre arrastra el lubricante
Aquí ocurre la reducción total y compactación del lubricante
ZONA DE TRABAJO:
Permite una deformación gradual Deforma a la dimensión deseada Esta sujeta a desgaste y corrosión
ÁNGULO DE REDUCCIÓN:
Pequeño > área contacto > esfuerzo fricción, < Velocidad deformación Grande < área contacto > Velocidad deformación y > esfuerzo radiales
No produce reducción, pero si resistencia al flujo por la fricción
ZONA CILÍNDRICA:
Mantiene alineado el material Controla el final del alambre para garantizar su redondez y acabado liso Permite el reacabado Libera tensiones
ZONA SALIDA:
Permite la expansión del metal Minimiza posibilidad de abrasión en caso el dado este desalineado
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DADO DE REDUCCIÓN O HILERA Dado de Tungsteno
Cono de entrada Cono de salida Porta hilera de Acero PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DADO DE REDUCCIÓN ó HILERA
Entrada del alambre
Camisa soporte de acero
Pista u orificio reductor
Núcleo de carburo de tungsteno Salida del alambre PROCESOS DE MANUFACTURA
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DADO DE REDUCCIÓN O HILERA
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN
MÁQUINA TREFILADORA PROCESOS DE MANUFACTURA
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN
MÁQUINA TREFILADORA
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN
MÁQUINA TREFILADORA PROCESOS DE MANUFACTURA
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN
MÁQUINA TREFILADORA PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN MÁQUINA AFILADORA DE PUNTA DEL ALAMBRÓN
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN MÁQUINA SOLDADORA DE ALAMBRÓN
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PROCESO DE TREFILADO PRINCIPIOS DE OPERACIÓN MÁQUINA SOLDADORA DE ALAMBRÓN
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PROCESO DE TREFILADO APLICACIONES
BOBINAS DE ALAMBRE TREFILADO PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO APLICACIONES
Clips, resortes, argollas, clavijas, punzadores, rayos para bicicletas, hilo incandescente de bombillos PROCESOS DE MANUFACTURA
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PROCESO DE TREFILADO VARIABLES DEL PROCESO PARÁMETROS PRINCIPALES QUE CONTRIBUYEN A LA ROTURA DEL ALAMBRE
ALINEACIÓN DE LOS DADOS
GEOMETRÍA DEL DADO PARÁMETROS DE LUBRICACIÓN FINOS METÁLICOS FACTORES MECÁNICOS EN LA MÁQUINA DE TREFILADO CONDICIONES DEL EQUIPO
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PROCESO DE TREFILADO PARÁMETROS PRINCIPALES QUE CONTRIBUYEN A LA ROTURA DEL ALAMBRE ESQUEMA DE DESALINEACIÓN ENTRE EL ALAMBRE Y EL DADO
Altos esfuerzos causados por la incorrecta alineación del dado.
Es importante también la alineación entre el dado y el tambor PROCESOS DE MANUFACTURA
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PROCESO DE TREFILADO PARÁMETROS PRINCIPALES QUE CONTRIBUYEN A LA ROTURA DEL ALAMBRE GEOMETRÍA DEL DADO
% Reducción Ángulo de reducción Longitud de la zona cilíndrica Calidad superficial Entrada del alambre Longitud del dado de carburo de tungsteno PARÁMETROS DE LUBRICACIÓN Lubricabilidad (resistencia de la película lubricante) Parámetros físicos y químicos: I. Concentración de grasa II. pH – Temperatura III. Control bacterial IV. Calidad del agua y aditivos químicos PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO PARÁMETROS PRINCIPALES QUE CONTRIBUYEN A LA ROTURA DEL ALAMBRE
FINOS METÁLICOS Concentración de finos Distribución de tamaño Fuentes de los finos Sistema de filtración (debe remover los finos, no la grasa)
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PROCESO DE TREFILADO PARÁMETROS PRINCIPALES QUE CONTRIBUYEN A LA ROTURA DEL ALAMBRE
FACTORES MECÁNICOS EN LA MÁQUINA DE TREFILADO Distribución de esfuerzo y vibración Tambores de tracción (Capstans o molinete) Deslizamiento Puntos de contactos Contratensión CONDICIONES DEL EQUIPO Limpieza Control de proceso
Mantenimiento programado
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PROCESO DE TREFILADO DEFECTOS DEL ESTIRADO PROPIO DEL PROCESO RAYAS LONGITUDINALES Causadas por trefilas defectuosas, mala lubricación u óxidos presentes GRIETAS SUPERFICIALES Debido a lubricación inadecuada PROVENIENTE DE LA MATERIA PRIMA ESCAMAS Alta resistencia del alambrón, filos en el alambrón PLIEGUES Debido a uniones frías que vienen en el material GRIETAS Debido a pliegues o rechupes provenientes del alambrón INCLUSIONES Proveniente del proceso colada
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PROCESO DE TREFILADO DEFECTOS DEL TREFILADO
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PROCESO DE TREFILADO DEFECTOS DE TREFILADO MECANISMO DE ROTURA POR UNA MICRO-INCLUSIÓN SUB-SUPERFICIAL
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PROCESO DE TREFILADO DEFECTOS DE TREFILADO MECANISMO DE ROTURA POR UNA MICRO-INCLUSIÓN SUB-SUPERFICIAL Vista transversal
Vista longitudinal
1.- Inclusión subsuperficial en alambrón
2.- Reducción sucesivas expone (aflora) la inclusión a la superficie
3.- El resultado es rotura del alambre
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PROCESO DE TREFILADO TREFILADO DE TUBOS
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PROCESO DE TREFILADO CÁLCULOS DE LAS TENSIONES DE CARGA Cálculo del esfuerzo de trefilación ideal
Donde: =
= esfuerzo de deformación promedio basado en el valor
de e K = es el coeficiente de resistencia (MPa), n = es el exponente de endurecimiento por deformación
e = es el valor máximo de deformación durante el proceso de deformación
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PROCESO DE TREFILADO CÁLCULOS DE LAS TENSIONES DE CARGA
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PROCESO DE TREFILADO CÁLCULOS DE LAS TENSIONES DE CARGA Cálculo del esfuerzo de trefilación (sT) considerando la fricción y deformación no homogénea:
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PROCESO DE TREFILADO CÁLCULOS DE LAS TENSIONES DE CARGA Cálculo del esfuerzo de trefilación (sT) considerando la fricción y deformación no homogénea:
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PROCESO DE TREFILADO CÁLCULOS DE LAS TENSIONES DE CARGA Potencia de trefilación P = F Vs Vs = velocidad de salida del alambre
EJEMPLO: Un alambre es trefilado a través de un dado que posee un ángulo de reducción de 15o. El diámetro inicial es de 2,5 mm y el final de 2,0 mm. El coeficiente de fricción en la interfase dado-material es de 0,07. El metal tiene un coeficiente de resistencia K de 205 MPa y un exponente de endurecimiento por deformación “n” de 0,20. Determine el esfuerzo y la fuerza de trefilación en esta operación.
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PROCESO DE TREFILADO
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PROCESO DE TREFILADO
Cálculo del esfuerzo de deformación promedio
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PROCESO DE TREFILADO EJEMPLO DEMOSTRATIVO ¿Si el alambre se mueve a través del dado a 3 ms-1, determine la potencia requerida para producir la deformación?