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O que é: geometrias diversas matriz define o perfil

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Academic year: 2021

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TREFILAÇÃO

• O que é: 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 trativa aplicada do lado de saída da matriz.

• Processo em que se obtêm produtos com seções de geometrias diversas pela tração desses produtos por uma matriz que define o perfil do trefilado

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• Comumente realizado a frio Encruamento

• Pequenas reduções de seção por passe • Propriedades mecânicas controladas

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Recozimento intermediário necessário quando a queda de dutilidade associada ao aumento da

resistência provoca a queda de conformabilidade

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deformação

Trabalho a frio

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TREFILAÇÃO

MATÉRIA PRIMA

Barras e tubos extrudados (não-ferrosos) ou laminados

(ferrosos e não-ferrosos), decapados e limpos, com qualidade superficial controlada e recozidos

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TREFILAÇÃO

• Produtos mais comuns:

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Os Tubos podem ser trefilados dos seguintes modos:

a) sem apoio interno (REBAIXAMENTO ou AFUNDAMENTO)(fig.a) b) com mandril passante (fig.b)

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c) com plug (bucha) interno (fig. c)

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TREFILAÇÃO

MECÂNICA DA TREFILAÇÃO

• Esforços predominantes de compressão indireta • Atrito entre a matriz e material a trefilar

• Lubrificantes/refrigerantes

• Velocidade de trefilação: 10 m/s para fios de aço, 20 m/s para fios de cobre

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TREFILAÇÃO

MECÂNICA DA TREFILAÇÃO

Geometria da ferramenta (fieira)

• Cone de entrada – ângulo de entrada

• Cone de trabalho

• Região de calibração – zona cilindrica

• Cone de saída - ângulo de saída

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TREFILAÇÃO

MÁQUINAS DE TREFILAR

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Pode-se classificar os equipamentos para trefilação em dois

grupos básicos:

Bancada de trefilação

utilizadas para a produção de componentes não bobináveis como barras e tubos - comprimento limitado

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TREFILAÇÃO

Trefiladoras de tambor

Com deslizamento

• Para fios de diâmetros pequenos

• O deslizamento dá-se no anel tirante

• Máquinas cônicas de trefilar com deslizamento • Sem deslizamento

• Para arames, em que o anel tirante faz também o papel de acumulador do produto trefilado

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As trefiladoras de tambor, portanto, podem ser classificadas em dois grandes grupos, a saber:

1) Duplas para arames médios

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Trefilação dos arames de aço

Etapas do processo:

• Matéria-prima: fio-máquina (vergalhão laminado a quente)

• Descarepação: Mecânica (descascamento):dobramento e escovamento Química: (decapagem): com HCl ou H2SO4 diluídos

• Lavagem: em água corrente

• Recobrimento: comumente por imersão em leite de cal Ca(OH)2 a 100ºC a fim de neutralizar resíduos de ácido, proteger a superfície do arame e servir de suporte para o lubrificante de trefilação.

• Secagem: (em estufa) – também remove H2 dissolvido na superfície

• Trefilação: Primeiros passes a seco ,eventualmente, recobrimento com Cu ou Sn e trefilação a úmido

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TREFILAÇÃO

LUBRIFICAÇÃO

Por imersão ou por aspersão

Seca: sabões sólidos em pó

Úmida: soluções ou emulsões de óleos em água • Lubrificantes Pastas e graxas

EQUIPAMENTOS AUXILIARES

• Afinadoras de ponta • Soldadoras topo-a-topo • Decapagem

• Fornos para recozimento (contínuo ou estático) • Linhas de revestimento superficial

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Carga de trefilação:

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No caso de trefiladoras múltiplas, o arame pode ficar sujeito à uma tração a ré a partir da 2ª fieira - a tensão de trefilação aumenta mas a pressão de contato diminui, diminuindo o desgaste da fieira

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Para cada redução dada, existe um ângulo ótimo “”, que é aquele que minimiza a carga e conseqüentemente, o trabalho total de trefilação

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a) Se o ângulo de abordagem da fieira for superior a um certo valor crítico

cr1, ocorre um cisalhamento interno no material, separando-se uma zona que se adere a fieira e forma uma “falsa matriz” (zona morta) através da qual prossegue a trefilação

Modos de deformação na trefilação

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• a zona morta formada não adere à fieira e sim desliza para trás

(DESCASCAMENTO): a camada superficial da peça se destaca e o núcleo da mesma deixa de se deformar, atravessando a fieira com velocidade de saída igual à de entrada.

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TREFILAÇÃO

DEFEITOS EM PRODUTOS TREFILADOS:

• Devidos a defeitos nas ferramentas (desgaste, desvios de forma) • Devidos a irregularidades na matéria-prima (desvios de forma, textura irregular, vazios internos, inclusões, fissuras)

• Escalonamento do diâmetro

• Fratura com estrangulamento (estricção acentuada) • Fratura com risco lateral ao redor da marca de inclusão • Fratura com trinca aberta

• Marcas em “V” e fratura em ângulo • Fraturas taça-cone

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Durante a trefilação as camadas mais internas da peça não recebem compressão radial, mas são arrastadas e forçadas a se estirar pelo material vizinho das camadas superficiais, que sofrem a ação direta da fieira.

Tal situação (deformação heterogênea) gera tensões secundárias trativas no núcleo da peça, que pode vir a sofrer um trincamento característico, em ponta de flecha. A melhor solução é diminuir a relação D/L, o que pode ser feito empregando-se uma fieira de menor ângulo (a), ou então aumentando-se a redução no passe (em outra fieira com saída mais estreita) .

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Referências

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