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TML 4 settimana Estrusione e Trafilatura, CHIESTI ALL ESAME, A freddo si…
TML 4 settimana Estrusione e Trafilatura
Deformazione plastica materiali
Trafilatura
Produrre semilavorati con una dimensione lungo l'asse molto pronunciata
Simile all'estrusione,passa attraverso una matrice
Tensione di tiro,applicata sul diametro finale
Calibrazione sezione
Magari ha variazioni ma la sezione è costante
Possibili rotture,quindi viene applicata in maniera incrementale
Più processi di trafilatura a cascata
Queste macchine hanno varie matrici e rulli motori tondi per distribuire bene la coppia
Ci sono inoltre dei rimandi e una bobina finale
I rulli di rimando servono a compensare variazioni di velocità tra le varie stazioni di trafilatura
Velocità diverse tra le stazioni,quindi i rulli di rimando servono a regolare queste differenze di velocità
Inizialmente viene intestato il cavo,vale per ogni stazione
Si avvolge con sistema a catena sul rullo
In maniera Ordinata che non crei brevi di avvolgimento
La matrice durante il processo ruota attorno al proprio asse,per rendere uniforme l'usura della matrice
Prima di ogni stazione di trafilatura ci sono cassette di lubrificante
Vedi quaderno per parte analitica
Tensioni prima e dopo matrice di trafilatura
Frenando il rullo precedente si hanno variazioni tensionali per il filo e per la matrice
Aggiunge uno stato tensionale sul filo di direzione opposta al tiro,sulla matrice invece così facendo si abbassa la tensione sullo stampo, il quale si usura meno.
Gli angoli di alfa sono massimo 10 15 gradi
L'usura maggiore è verso la parte più esterna
Se si usura l'angolo di attacco può portare a angoli maggiori e quindi con stati tensionali diversi e quindi rottura del filo
Raddrizzatura con rulli
Estrusione
Ottengo profilati aventi sezione trasversale uniforme e lunghezza variabile.
Posso ricavare poi componenti più corti con tagli successivi.
Si parte da un semilavorato
(fonderia,solitamente Tondo)
Lo si fa passare attraverso un foro con la forma del componente
Descrizione componenti Processo:
Posizionamento in camera di estrusione
Pressato attraverso lo stampo(matrice di estrusione)
Viene posizionato un blocco tra l'attuatore e il pezzo così da impedire danni all attuatore
Il verso della velocità dell attuatore e del pezzo coincidono = estrusione diretta
Più diffuso
Estrusione inversa = matrice nella parte interna
Attuatore dietro la matrice,camera chiusa da un blocco,la matrice sospinta dal Pistone addosso al blocco.
Stessa direzione ma verso opposto
Estrusione idrostatica = il materiale è a contatto solo con la matrice.
La camera di estrusione è riempita con liquido(acqua o olio)
Simile a estrusione diretta.
L'acqua trasmette la pressione al materiale che viene estruso,fornisce inoltre anche una funzione di lubrificazione grazie ai trafilaggi.
Viene usato il fluido perché limita il contatto tra il materiale è
I altri elementi di stampo,limita usura e aumenta vita di utilizzo.
Verso Pistone concorde al materiale estruso
Estrusione laterale
Uscita laterale,perpendicolare alla direzione del Pistone
Informazioni
Angolo lati matrice
Alfa genericamente rimane sopra i 30 gradi
Visualizzazione a griglia permette di capire il funzionamento e permette di vedere zone morte
Zona morta: si espande sempre più
L'Angolo di zona morta arriva fino a 45 50 gradi
Materiale fortemente sollecitato
Si profila quindi un angolo alfa simile a quello della zona morta in modo tale da non averla.
Il materiale così non si accumula
A freddo si evita angolo di 90 gradi sulla matrice perché è possibile si fratturi il materiale
Estrusione a caldo
Crea ossidazione sulla billetta,fortunatamente in zone note,se si usano angoli di 90 gradi si crea la zona morta e quel materiale ossidato rimane intrappolato
Successivamente viene pulito
Solo il materiale senza impurità viene estruso
Si aggiunge una spazzolata di grafite sulla superficie della camera per limitare attrito
Per ridurre ossidi si lascia
gioco sul Pistone(diametro minore)
per permettere a del materiale di trafilare indietro,proprio quello con le impurità
Usate per geometrie complesse
Sezioni importanti,geometrie complesse
Titanio,leghe importanti,possiamo avere rapporti di estrusione estremamente elevati
Svantaggi: ossidazioni superficiali
Raffreddamenti disomogenei
Parti distorte per dilatazioni termiche
Elevata usura stampo
Grafico
pressione estrusione
e altri
In
estrusione
diretta il picco di forza è maggiore rispetto all inversa
Diretta sale e poi scende,l'inversa è costante
SPIEGAZIONE DA ESAME
Area di contatto cambia nella diretta
Forza generata è dovuta a forza per deformazione plastica più forza di attrito
La forza necessaria per la deformazione plastica c'è e non può essere cambiata
La forza di attrito invece è prodotto tra tensione parete e
area di contatto
È costante nella inversa
dall inizio alla fine
Nella
diretta
nella zona 3 è sempre costante
Nella zona 2 anche qui è costante
Mentre
NELLA 1 DA INIZIO A FINE PROCESSO CAMBIA L,PERCHÉ DIMINUISCE
Diventa grafico massimo all inizio e poi diminuiscono
Entrambi inizialmente salgono,uguali e poi si dividono,alla fine inoltre salgono uguali ma non conta,è verso la fine fine processo
Grafico per angolo di matrice
Influenza forza di estrusione questo angolo
(considerazione nella realtà non fatta)
B forza ideale= forza per deformazione plastica costante
D forza per vincere attrito,
Forza per attrito su se stesso,lavoro ridondante
A caldo abbiamo velocità di estrusione che cambiano in maniera rilevante in relazione alla temperatura
Vari tipi di estrusione
Estrusione a freddo
Bulloni tipo
Per componenti molto piccoli
Estrusione a impatto
Per ridotto spessore di parete
Senza camera di estrusione
Punzone schiaccia su parete
Esempio: lattine,o tubetti vecchi pregiati di dentifricio
Difetti
Coda di rondine
= Chevron
Si forma un buco sull asse del campione
Dovuto al profilo di deformazione non uniforme
E angoli troppo piccoli di estrusione
Velocità massima sull asse di deformazione.
Quando decido di deformare un materiale bisogna farlo pesantemente,perché si rafforza di più il materisle e si plasticizza di piu.
Estrusione di pezzi cavi
Solo per pezzi di alluminio
No acciai
Usate matrici speciali a ragno
Tubi,bottiglie
Sezioni sbilanciate sono più problematiche
CHIESTI ALL ESAME
A freddo si fanno solo profili semplici
Altri