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Trefilado
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1PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESOS DE
CONFORMADO
LMINASLINGOTESPROCESAMIENTO
DE POLVO
CONFORMADO DE
LMINAS METLICAS
CONFORMADO
SUPERPLSTICO
FORJA
LAMINACIN
EXTRUSIN
TREFILACIN DE
ALAMBRE
PRENSADO Y
SINTERIZADO
PRESIN
ISOESTTICA
Tra
nsfo
rma
ci
n
pl
stica
pri
ma
ria
PROCESOS DE CONFORMADO MECNICO
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PROCESOS DE CONFORMADO MECNICO DE LINGOTES
2PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
3PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
DADO DE REDUCCIN O HILERA
Alambrn
de entrada
Dado
Alambre trefilado
rea de reduccin
Lc = longitud de contacto
m
El Dado ejerce compresin transversal mientras
que se aplica tensin al mismo tiempo
Caractersticas generales
del proceso similares a la de extrusin
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
TREFILACIN CONTINUA DE ALAMBRE
Alambrn
(en forma bobina)Caja lubricante
Dado
Tambor de traccin (mantiene mltiples vueltas de alambre)
4PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
DADO DE REDUCCIN O HILERA
Recocido
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
DADO DE REDUCCIN O HILERA
Trefilado se ejecuta normalmente en fro.
De acuerdo al tipo de lubricacin: Trefilado en hmedo o trefilado en seco
En seco es solo para dar forma y acabado superficial.
La lubricacin es el parmetro que caracteriza al proceso de trefilado.
Recocido
5PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
PARTES Y ZONAS DE UNA HILERA
A: Embudo o Cono de entrada
a: ngulo de reduccin
B: Zona de reduccin o cono de trabajo
C: Zona cilndrica o superficie de descanso
D: Cono de salida
A B C Da
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
PARTES Y ZONAS DE UNA HILERA
CONO DE ENTRADA: Facilita lubricacin, dirige el flujo lubricante dentro zona trabajo
Alambre arrastra el lubricante
ZONA DE TRABAJO:
Aqu ocurre la reduccin total y compactacin del lubricante
Permite una deformacin gradual
Deforma a la dimensin deseada
Esta sujeta a desgaste y corrosin
ZONA CILNDRICA:
No produce reduccin, pero si resistencia al flujo por la friccin
Mantiene alineado el material
Controla el final del alambre para garantizar su redondez y acabado liso
Permite el reacabado
ZONA SALIDA: Libera tensiones
Permite la expansin del metal
Minimiza posibilidad de abrasin en caso el dado este desalineado
NGULO DE
REDUCCIN: Pequeo > rea contacto > esfuerzo friccin, < Velocidad deformacin
Grande < rea contacto > Velocidad deformacin y > esfuerzo radiales
6PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
Cono de salida
Cono de entrada
Dado de Tungsteno
Porta hilera de Acero
DADO DE REDUCCIN O HILERA
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
DADO DE REDUCCIN HILERA
Pista u orificio
reductor
Salida del alambre
Entrada del alambre
Camisa soporte de
acero
Ncleo de carburo
de tungsteno
7PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
DADO DE REDUCCIN O HILERA
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
MQUINA TREFILADORA
8PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
MQUINA TREFILADORA
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
MQUINA TREFILADORA
9PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
MQUINA TREFILADORA
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
MQUINA AFILADORA DE PUNTA DEL ALAMBRN
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PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
MQUINA SOLDADORA DE ALAMBRN
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
MQUINA SOLDADORA DE ALAMBRN
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PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
APLICACIONES
BOBINAS DE ALAMBRE TREFILADO
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
APLICACIONES
Clips, resortes, argollas, clavijas, punzadores, rayos para bicicletas, hilo incandescente de bombillos
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PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
VARIABLES DEL PROCESO
ALINEACIN DE LOS DADOS
GEOMETRA DEL DADO
PARMETROS DE LUBRICACIN
FINOS METLICOS
FACTORES MECNICOS EN LA MQUINA DE TREFILADO
CONDICIONES DEL EQUIPO
PARMETROS PRINCIPALES QUE CONTRIBUYEN A LA ROTURA DEL ALAMBRE
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PARMETROS PRINCIPALES QUE CONTRIBUYEN A LA ROTURA DEL ALAMBRE
ESQUEMA DE DESALINEACIN ENTRE EL ALAMBRE Y EL DADO
Es importante tambin la alineacin entre el dado y el tambor
Altos esfuerzos causados
por la incorrecta alineacin
del dado.
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PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PARMETROS PRINCIPALES QUE CONTRIBUYEN A LA ROTURA DEL ALAMBRE
GEOMETRA DEL DADO
% Reduccin
ngulo de reduccin
Longitud de la zona cilndrica
Calidad superficial
Entrada del alambre
Longitud del dado de carburo de tungsteno
PARMETROS DE LUBRICACIN
I. Concentracin de grasa
II. pH Temperatura
III. Control bacterial
IV. Calidad del agua y aditivos qumicos
Lubricabilidad (resistencia de la pelcula lubricante)
Parmetros fsicos y qumicos:
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PARMETROS PRINCIPALES QUE CONTRIBUYEN A LA ROTURA DEL ALAMBRE
FINOS METLICOS
Concentracin de finos
Distribucin de tamao
Fuentes de los finos
Sistema de filtracin (debe remover los finos, no la grasa)
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PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
PARMETROS PRINCIPALES QUE CONTRIBUYEN A LA ROTURA DEL ALAMBRE
FACTORES MECNICOS EN LA MQUINA DE TREFILADO
Distribucin de esfuerzo y vibracin
Tambores de traccin (Capstans o molinete)
Deslizamiento
Puntos de contactos
Contratensin
CONDICIONES DEL EQUIPO
Limpieza
Control de proceso
Mantenimiento programado
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
DEFECTOS DEL ESTIRADO
ESCAMAS Alta resistencia del alambrn, filos en el alambrn
PLIEGUES Debido a uniones fras que vienen en el material
GRIETAS Debido a pliegues o rechupes provenientes del alambrn
INCLUSIONES Proveniente del proceso colada
RAYAS LONGITUDINALES Causadas por trefilas defectuosas, mala lubricacin u xidos presentes
GRIETAS SUPERFICIALES Debido a lubricacin inadecuada
PROPIO DEL PROCESO
PROVENIENTE DE LA MATERIA PRIMA
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PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
DEFECTOS DEL TREFILADO
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
DEFECTOS DE TREFILADO
MECANISMO DE ROTURA POR UNA MICRO-INCLUSIN SUB-SUPERFICIAL
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PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
DEFECTOS DE TREFILADO
MECANISMO DE ROTURA POR UNA MICRO-INCLUSIN SUB-SUPERFICIAL
Vista
transversal
Vista
longitudinal
1.- Inclusin sub-
superficial en
alambrn
2.- Reduccin sucesivas expone (aflora) la
inclusin a la superficie
3.- El resultado es
rotura del
alambre
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
TREFILADO DE TUBOS
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PROCESOS DE MANUFACTURA
CLCULOS DE LAS TENSIONES DE CARGA
Clculo del esfuerzo de trefilacin ideal
Donde: = = esfuerzo de deformacin promedio basado en el valor
de eK = es el coeficiente de resistencia (MPa),
n = es el exponente de endurecimiento por deformacin
e = es el valor mximo de deformacin durante el proceso de deformacin
PROCESO DE TREFILADO
PROCESOS DE MANUFACTURA
CLCULOS DE LAS TENSIONES DE CARGA
PROCESO DE TREFILADO
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PROCESOS DE MANUFACTURA
Clculo del esfuerzo de trefilacin (sT) considerando la friccin y deformacin no homognea:
CLCULOS DE LAS TENSIONES DE CARGA
PROCESO DE TREFILADO
PROCESOS DE MANUFACTURA
CLCULOS DE LAS TENSIONES DE CARGA
PROCESO DE TREFILADO
Clculo del esfuerzo de trefilacin (sT) considerando la friccin y deformacin no homognea:
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PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
CLCULOS DE LAS TENSIONES DE CARGA
Potencia de trefilacin
P = F Vs
Vs = velocidad de salida del alambre
EJEMPLO:
Un alambre es trefilado a travs de un dado que posee un ngulo de reduccin de 15o.
El dimetro inicial es de 2,5 mm y el final de 2,0 mm. El coeficiente de friccin en la
interfase dado-material es de 0,07. El metal tiene un coeficiente de resistencia K de
205 MPa y un exponente de endurecimiento por deformacin n de 0,20. Determine el esfuerzo y la fuerza de trefilacin en esta operacin.
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
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PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
Clculo del esfuerzo de deformacin promedio
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
Si el alambre se mueve a travs del dado a 3 ms-1, determine la potencia
requerida para producir la deformacin?
Resolver en casa...
EJEMPLO DEMOSTRATIVO
21
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESO DE TREFILADO
FIN