Aula Trefilação Alunos Março2017

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TREFILAÇÃO

o

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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 denominada

fieira ou trefila

fieira ou trefila. A deformação ocorre por meio de uma. A deformação ocorre por meio de uma força trativaforça trativa

aplicada do lado de saída da matriz. O escoamento plástico é

produzido principalmente pelas forças compressivas provenientes da

reação da matriz sobre o material

reação da matriz sobre o material. Por esse processo podem ser. Por esse processo podem ser

produzidos

produzidos barras, vbarras, vergalhões ergalhões e e arames. arames. Normalmente Normalmente éé realizada arealizada a

frio

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TREFILAÇÃO

Vantagens

 Redução de secção transversal maior do que qualquer outro processo.  Precisão dimensional quase igual a laminação a frio.

 A superfície produzida é uniformemente limpa e polida.  O processo influi nas propriedades mecânicas do material.

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TREFILAÇÃO

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TREFILAÇÃO

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ETAPAS DA TREFILAÇÃO

Matéria-prima

A matéria-prima é o fio-máquina: vergalhão laminado a quente. Descarepação

Mecânica por descascamento: dobramento e escovamento. Química por decapagem: HCl ou H₂S0₄ diluídos.

Lavagem: em água corrente.

Recobrimento normalmente 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 base para o lubrificante de trefilação.

Secagem (em estufa) - Também remove H₂ dissolvido na superfície do material. Trefilação : início do processo de conformação plástica.

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TREFILAÇÃO DE ARAMES

A produção de vergalhões compridos e com diâmetro inferior

a 12,5 mm é feita por trefilação com diversos tambores. O

arame passa através de varias matrizes, numa operação

continua, até ser reduzido ao seu tamanho final, com a

redução por passe de 15 a 25 %. Para arames grossos

utiliza-se apenas um tambor, com reduções de 20 a 50%.

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TRATAMENTOS TÉRMICOS DOS ARAMES



Alívio de tensões



Recozimento subcrítico

Realizado entre 550 a 650°C com o objetivo de remover efeitos do

encruamento.



Patenteamento

Aquecimento acima da temperatura crítica e depois resfriamento

controlado ou tratamento em banho de chumbo a uma temperatura

próxima de 300°C para a obtenção de perlita fina. Indicação para aços de

médio a alto carbono (C> 0,25 %).



Normalização ou recozimento isotérmico

Aquecimento acima da temperatura crítica seguido de resfriamento

controlado, ao ar ou em banho de chumbo mantido entre 450 e 550°C com

o objetivo de obter uma melhor combinação de resistência e ductilidade.

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TREFILAÇÃO DE TUBOS

Muitos produtos como cilindros ocos ou tubos que são fabricados por processo de conformação a quente, tais como a laminação ou extrusão, recebem acabamento a frio por trefilação. O processo a frio é utilizado a fim de se obter tolerâncias dimensionais mais exatas e melhores superfícies de acabamento na produção de tubos com paredes mais finas ou diâmetros menores do que os obtidos por processos a quente.

 Trefilação com mandril  Trefilação com Plugue

Trefilação com plugue estacionário Trefilação com plugue flutuante

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TREFILAÇÃO DE TUBOS

Trefilação com mandril

O mandril consiste numa barra longa e dura, que se estende por todo o comprimento do tubo, o qual é puxado com o tubo, através da matriz. Neste método a força é transmitida ao metal, parcialmente pela puxada na seção de saída e pelas forças de atrito que atuam ao longo da interface tubo-mandril. Após a Trefilação, o mandril é removido do tubo através de uma retificadora, a qual aumenta o diâmetro do tubo e as tolerâncias dimensionais.

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TREFILAÇÃO DE TUBOS

Trefilação com Plugue

Trefilação com plugue estacionário - tanto o diâmetro interno quanto o externo são controlados durante o processo. O plugue controla o tamanho e a forma do diâmetro interno.

Trefilação com plugue flutuante_– Um plugue flutua na boca da fieira. Esses plugues flutuantes podem proporcionar redução da área de até 45 %, sendo que para uma mesma redução as cargas de trefilação são inferiores as do processo com plugue estacionário.

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TREFILAÇÃO DE TUBOS

Matriz

Neste caso, como o interior do tubo não é suportado a parede

se torna ligeiramente mais espessa e a superfície interna

irregular.

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DEFEITOS NA TREFILAÇÃO

Os defeitos podem ser resultantes de

defeitos da barra original, fissuras, lascas e vazios,

ou do processo de deformação. O tipo de defeito

mais comum é a fenda interna no centro da barra ou

trincamento estriado ou chevrons.

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DEFEITOS NA TREFILAÇÃO

A fratura estriada central ocorrerá para matrizes com ângulos de

inclinação pequenos e para reduções pequenas, sendo que, á

medida que o ângulo cresce, a redução crítica para a ausência

do defeito também aumenta.

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TENSÕES RESIDUAIS

Para reduções por passe inferiores a 1%, as tensões

residuais longitudinais são compressivas na superfície e trativas no

eixo, e as tensões radiais são trativas no eixo e caem a zero na

superfície livre.

Para reduções maiores, a distribuição de tensões residuais é

exatamente o inverso do caso anterior. Neste caso as tensões

longitudinais são trativas na superfície e compressivas no eixo do

vergalhão e as tensões radiais são compressivas no eixo.

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TENSÕES RESIDUAIS

Para uma dada deformação as tensões residuais longitudinais

aumentam com o ângulo de inclinação da fieira. Os valores máximos

de tensão residual são obtidos para reduções na faixa de 15 a 35%.

Para tubos produzidos sem suporte de diâmetro interno, em

condições em que a deformação é relativamente uniforme através da

parede do tubo, as tensões residuais longitudinais são trativas na

superfície externa e compressiva na superfície interna do tubo.

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EQUIPAMENTOS PARA TREFILAÇÃO

Utilizadas para produção de componentes não bobináveis

como barras e tubos. A barra é trabalhada por torneamento ou

martelamento rotativo, inserida através da matriz e presa as

garras do cabeçote de tração que se movimenta por um

mecanismo hidráulico ou por transmissão por corrente.

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EQUIPAMENTOS PARA TREFILAÇÃO

Utilizadas para produção de componentes bobináveis,

principalmente arames. Podem ser simples, duplas ou

múltiplas.

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EQUIPAMENTOS PARA TREFILAÇÃO

Trefiladora com lubrificante

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

Imersão ou por aspersão



soluções ou emulsões de óleos em água



Lubrificantes



Pastas e graxas

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FIEIRAS

As fieiras ou trefilas, utilizadas na trefilação são compostas de uma carcaça de aço e um núcleo feito de material bastante duro. O núcleo é geralmente feito de carboneto de tungstênio, diamante ou diamante industrial monocristalino. O diamante ou industrial, é usado geralmente nas etapas iniciais de trefilagem enquanto que as fieiras feitas de diamante natural são utilizadas nas etapas finais. Para trefilar fios muito finos um cristal simples de diamante é utilizado.

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FIEIRAS

A geometria da fieira tem grande influência sobre a força de trefilação, onde, para qualquer passe de redução dado no material, existe uma geometria de trabalho ideal que produz um esforço de tração mínimo em relação ao limite de escoamento do material.