Trefilação e extrusão

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Trefilação e Extrusão
Conformação Mecânica
Guilherme de Oliveira Martins
Outubro de 2020
Introdução - Trefilação
• O processo de conformação plástica denominado trefilação, baseia-se 
na condução do material metálico (fio, barra ou tubo) através de um 
equipamento chamado fieira ou trefila.
• O material é conduzido por um caminho com um furo de diâmetro 
decrescente, podendo ser funil, curvo ou cônico.
Introdução - Trefilação
• Devido as forças compressivas, o escoamento plástico é produzido na 
saída da matriz.
• Normalmente o processo de trefilação é realizado a frio. Ocorrendo 
encruamento e alterações nas propriedades do material, diminui a 
ductilidade e aumenta a resistência mecânica.
Trefilação
Figura 01: Modelo esquemático do processo de Trefilação
Objetivos - Trefilação
• Obter a forma do material com secção transversal reduzida e obter 
propriedades mecânicas controladas.
Vantagens - Trefilação
• É o processo mais eficiente para estirar e reduzir diâmetros dos 
materiais
• Exceto a laminação a frio, a trefilação apresenta melhor rendimento 
na precisão dimensional que outros processos.
• A superfície produzida é limpa e polida.
• Em combinação com o tratamento térmico adequado, é possível uma 
gama variada de propriedades com a mesma composição química.
Produtos comuns - Trefilação
Tabela 01: Materiais comumente utilizados no processo de Trefilação
Equipamentos - Trefilação
• A fieira é um dispositivo básico de trefilação, e pode ser dividida em 
quatro zonas
Figura 02: Divisão de uma fieira de Trefilação
Equipamentos - Trefilação
• Podem ser classificados em dois grupos básicos.
• Trefiladoras de bancada
Figura 04: Fieira de bancada
• Trefiladora de tambor
Figura 05: Fieira de tambor
Tubos - Trefilação
Os tubos podem ser trefilados de quatro modos.
a) Sem suporte interno b) Com mandril passante
Tubos - Trefilação
c) Com bucha (plug) fixo d) Com bucha flutuante
Os tubos podem ser trefilados de quatro modos.
Arames de Aço - Trefilação
• O processo de trefilação tem seu uso mais comum na produção de 
arames de aço.
Figura 08: Fluxograma de pré tratamento de matéria prima a ser trefilada
Tratamentos térmicos - Trefilação
• Depois de trefilados os arames são submetidos a tratamentos 
térmicos para alívio de tensões e obtenção de propriedades 
mecânicas desejadas.
Tabela 02: Tratamentos térmicos após processo de trefilação
Defeitos - Trefilação
• Diâmetro irregular
• Fratura irregular formando cones
• Marcas em “V” ou fratura em ângulo
• Estrangulamento
• Fratura com risco lateral ao redor da marca de inclusão
• Fratura com trinca aberta
Introdução - Extrusão
• É um processo de conformação plástica através do qual é reduzida ou 
modificada a seção transversal de um corpo metálico, pela aplicação 
de altas tensões de compressão.
• Também caracterizado por ser um processo semicontínuo onde cada 
tarugo é processado por vez e dependendo da ductilidade do material 
pode ser realizada a frio ou quente.
Equipamentos - Extrusão
• O equipamento básico de extrusão é uma prensa hidráulica. Assim, é 
possível controlar velocidade e curso. A força pode ser mantida 
constante para um longo curso, tornando possível a extrusão de 
peças longas, e aumentando a taxa de produção.
Tipos de Extrusão
• São basicamente dois tipos de extrusão (direta e indireta) e mais duas 
variações.
Figura 10: Modelos de extrusão direta
Tipos de Extrusão
Figura 11: Modelos de extrusão indireta
Fluxo de Metal - Extrusão
• O fluxo de metal determina a qualidade e as propriedades mecânicas 
do produto final. O fluxo inadequado pode causar inúmeros defeitos.
A B
Figura 12: Modelos de matrizes para extrusão – (A) Materiais Ferrosos (B) Materiais não Ferrosos
Fluxo de Metal - Extrusão
• Falhas no projeto da matriz
Figura 13: Fluxo de metais em matrizes inadequadas
Extrusão a quente
• É feita em temperaturas elevadas para ligas que não tenham 
ductilidade suficiente a temperatura ambiente. Apresentando alguns 
problemas, como desgaste excessivo da matriz, esfriamento do 
tarugo na câmara pode gerar deformações não uniformes.
Faixas de Temperatura - Extrusão
Tabela 03: Faixas de temperatura de extrusão a quente
Medidas Preventivas
• Pré aquecimento da matriz
• Revestimento com zircônia
• Lubrificação
• Procedimento de Jaquetamento
Extrusão a Frio
• O processo de extrusão a frio combina operações de extrusão direta, 
indireta e forjamento. Utilizado principalmente para ferramentas e 
componentes automotores.
Figura 14: Combinação de extrusão direta e indireta
Vantagens e Desvantagens – Extrusão a Frio
Tabela 04: Vantagens e desvantagens da extrusão a frio
Defeitos - Extrusão
• Trincas superficiais
• Cachimbo
• Trinca Intena
Trefilação e Extrusão
• Portanto a trefilação consiste no processo de fabricação de barras e 
arames metálicos. Esse processo industrial compreende a redução da 
seção transversal, ou seja, da largura do material e o aumento do 
comprimento do mesmo, por estiramento.
• Já a extrusão é o processo mecânico de fabricação de materiais a 
partir de uma força matriz que dá uma forma definida para a peça. Ou 
seja, a matéria-prima passar por um orifício metálico ou plástico para 
adquirir uma forma alongada.
Referências
• MESQUITA, Eduardo L.A; RUGANI, L.L. Estampagem dos aços 
inoxidáveis. Belo Horizonte: ACESITA, 1997.
• CETLIN, P. R.; HELMAN, H. Fundamentos da Conformação. São Paulo: 
Artliber Editora, 2005.
• Processos de Fabricação. Volume I. Apostila do Curso Técnico em 
Mecânica. Telecurso 2000.