Aula 5 Matéria Prima (Trefilação e Extrusão)

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Processo de Fabricação
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Aula 5
Trefilação e 
Extrusão
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Com ambos os processos podem tanto
ser produzidas tarugos como peças
acabadas.
Processos destinados à produção de
barras de perfil constante, sendo esse
perfil definido pela forma da abertura
da ferramenta por onde o material
escoa, impulsionado por uma força que
pode ser:
- Tração, no caso da trefilação, ou
- Compressão, no caso da extrusão
Trefilação e Extrusão
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Trefilação
 A trefilação é uma operação em que a matéria-prima é 
estirada através de uma matriz em forma de canal 
convergente (FIEIRA ou TREFILA) por meio de uma 
força tracionadora aplicada do lado de saída da matriz.
 O escoamento plástico é produzido pela combinação da 
força tracionadora com as forças compressivas 
provenientes da reação da matriz sobre o material.
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 A fieira é o dispositivo básico da trefilação, e compõe 
todos os equipamentos trefiladores. Sua geometria é 
dividida em quatro zonas:
 de redução (ά = ângulo de trefilação)
 de calibração (zona cilíndrica)
 de entrada
 de saída
Trefilação
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Trefilação
 O material da Fieira depende das dimensões, esforços e 
do material a ser trefilado. 
 Os materiais mais utilizados são: 
 Carbonetos sinterizados
 Aços revestidos de Cr
 Aços especiais
 Ferro fundido branco
 Cerâmicos
 Diamante
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Barras Ø < 25mm
Arames Comuns Grossos: Ø = 5...25mm
Médios: Ø = 1,6…5,0mm
Finos: Ø = 0,7...1,6mm
Especiais Ø < 0,02mm
Tubos Trefilados de diferentes formas
PRODUTOS MAIS COMUNS
Trefilação
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Trefilação
 VANTAGENS
 O processo influi nas propriedades mecânicas do material, 
permitindo, em combinação com um tratamento térmico 
adequado, a obtenção de uma gama variada de propriedades 
com a mesma composição química
 A precisão dimensional obtida é maior do que em qualquer 
outro processo exceto a laminação a frio
 Material pode ser estirado e reduzido em secção 
transversal mais do que com qualquer processo 
 Superfície produzida é uniforme, limpa e polida
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MÉTODOS DE TREFILAÇÃO DE TUBOS
Trefilação
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Trefilação
 EQUIPAMENTOS
 Classificam-se em dois grupos:
 BANCADAS DE TREFILAÇÃO – Utilizadas para 
produção de componentes não bobináveis, como barras e 
tubos.
 TREFILADORAS DE TAMBOR – Utilizadas para 
produção de componentes bobináveis, ou seja, fios e 
arames.
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Trefilação
 Bancada de Trefilação
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Trefilação
 TREFILADORAS DE TAMBOR
 Classificam-se em três grupos:
 Simples (um só tambor) – Para arames grossos
 Duplas – Para arames médios
 Múltiplas (contínuas) – Para arames médios e finos
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Trefilação
Os elementos das máquinas de trefilação dependem das 
características de cada máquina. Existem entretanto componentes 
básicos que ususalmente sempre estão presentes nas trefiladoras. 
Eles são:
 Garra ou mordaça para puxar a primeira porção do arame
 Tambor para enrolar o arame trefilado
 Carretel alimentador
 Porta-fieira
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Trefilação
 Máquina de Trefilação Contínua de fios pesados
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Trefilação
 PROCESSO PRODUTIVO
1. Matéria-prima: Fio-máquina (vergalhão laminado a quente)
2. Descarepação: 
- Mecânica (descascamento), dobramento e escovamento.
- Química (decapagem): com HCl ou H2S04 diluídos.
3. Lavagem: em água corrente.
4. Recobrimento: comumente por imersão em leite de cal Ca(OH)2 a 100°C 
a fim de neutralizar resíduos de ácido, proteger a superfície do arame, e 
servir de suporte para o lubrificante de trefilação.
5. Secagem (em estufa) - Também remove H2 dissolvido na superfície do 
material.
6. Trefilação - Primeiros passes a seco. Eventualmente: recobrimento com 
Cu ou Sn e trefilação a úmido
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Trefilação
 DEFEITOS
 Podem resultar: 
- de defeitos na matéria-prima (fissuras,lascas, vazios, 
inclusões); 
- do processo de deformação. 
 Exemplo de defeito:Trincas internas em ponta de flecha 
("chevrons") - veja figura abaixo 
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Trefilação
• TRATAMENTO TÉRMICO
• RECOZIMENTO:
• Indicação: principalmente para arames de baixo carbono
• Tipo: subcrítico, entre 550 a 650°C 
• Objetivo: remover efeitos do encruamento. 
• PATENTEAMENTO/LATONAGEM:
• Indicação: aços de médio a alto carbono (C> 0,25 %)
• Tipo: aquecimento acima da temperatura crítica (região g) seguido de 
resfriamento controlado, ao ar ou em banho de chumbo mantido entre 450 
e 550°C. A seguir, encruamento em trefila.
• Objetivo: obter uma boa combinação de resistência e ductilidade, pela 
estrutura resultante de perlita fina ou bainita encruadas.
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Trefilação
 PRODUTOS TREFILADOS (FIOS DE AÇO)
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Trefilação
 PRODUTOS TREFILADOS (CONDUTORES ELÉTRICOS)
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Trefilação
 PRODUTOS TREFILADOS:
 TUBOS MICROTUBOS
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Extrusão
O QUE É ?
• Conformação de 
metais por 
deformação plástica
• Altas pressões 
Hidráulicas
• Materiais de elevada 
plasticidade 
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Extrusão
O MERCADO DOS EXTRUDADOS
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Extrusão
TIPOS DE
EXTRUSÃO
• Extrusão Direta
• Extrusão Indireta
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Extrusão
MÉTODO DIRETO
• Matriz e recipiente fixos
• Flui material no sentido da força aplicada
• Material extrudado passa pela matriz
• Melhor acabamento superficial
• Maiores valores de Atrito
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Extrusão
EXTRUSÃO DIRETA DE BARRA ÔCA
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Extrusão
MÉTODO INDIRETO
• Recipiente fixo e matriz móvel
• Fluxo de metal contrário ao da Força
• Embolo Oco e Móvel
• Força menor que a do método direto
• Acabamento superficial não tão bom
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Extrusão
 Os processos de extrusão podem ainda ser divididos 
pela temperatura da peça:
Extrusão
a frio
Extrusão
semi-aquecida
Extrusão
a quente
• Elevada economia
• Combinação com outros 
processos
• Alta qualidade 
dimensional e superficial
• Fabricação de peças 
complexas
• Melhores propriedades 
mecânicas
• Propriedades 
semelhantes às dos 
extrudados a frio.
• Menor tensão de 
escoamento
• Importância cada vez 
maior
• Melhora da 
trabalhabilidade
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Extrusão
 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
 Tarugo 
 Forno ou Aquecedores 
 Matriz 
 Prensa Hidráulica
 Punção ou haste do Embolo 
 Disco de Apoio 
 Recipiente 
 Disco de Pressão 
 Equipamento para Estiramento do Produto Extrudado
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Extrusão
 MATRIZ
 Influencia diretamente na 
qualidade do produto
 Perfis maciços ou tubulares
 Polimento: Rugosidade muito 
baixa
 Alta resistência à abrasão
 Alta Dureza
 Revestimentos Superficiais 
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Extrusão
TARUGOS
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Extrusão
PRENSA HIDRÁULICA HORIZONTAL
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Extrusão
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Extrusão
LINHA DE ESTIRAMENTO DE BARRAS
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Extrusão
PRODUTOS EXTRUDADOS
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Extrusão
 DEFEITOS EM PRODUTOS EXTRUDADOS
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Extrusão
DEFEITOS EM PRODUTOS EXTRUDADOS
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Extrusão
DEFEITOS EM PRODUTOS EXTRUDADOS
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Extrusão
DEFEITOS EM PRODUTOS EXTRUDADOS
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Extrusão
DEFEITOS EM PRODUTOS EXTRUDADOS
EXERCÍCIOS
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1. Que tipos de produtos podem ser obtidos pelos processos de 
trefilação e de extrusão?
2. Qual a diferença mais importante entre esses dois processos?
3. Quais são as zonas em que se divide uma fieira?
4. Cite as principais vantagens do processo de trefilação.
5. Quais são os equipamentos em que se realizam o processo de 
trefilação?
6. Cite as etapas do processo industrial de trefilação.
7. Explique sucintamente o processo de extrusão.
8. Quais os materiais metálicos que podem ser extrudados?
9. Em que diferem os processos de extrusão diretae de extrusão 
inversa?
10. Quais os equipamentos envolvidos no processo de extrusão?
11. Quais as características que deve ter uma matriz de extrusão?
12. Enumere os principais tipos de defeitos que podem ocorrer nos 
materiais extrudados.