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• Edison Ushiña

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ESTIRADO Introducción.El proceso de estirado es muy similar al proceso de trefilado, ya que también consiste en estirar el material de partida hasta obtener el producto deseado. La diferencia radica en que este proceso no se limita a reducir la sección del material inicial, sino también a modificar su perfil. Además, en el estirado se parte de materiales con secciones y tamaños diversos, obteniendo formas y dimensiones determinadas. En cambio, el trefilado se aplica únicamente al alambrón para obtener alambre, esto es, trabajando en todo el proceso con secciones circulares. El material de partida son barras de acero que previamente han sido laminadas en caliente. El producto resultante del proceso de estirado son barras de acero pulido, con el perfil y las características demandadas por los usuarios; cuya sección transversal es habitualmente cuadrada, rectangular o hexagonal, aunque es posible producir secciones diferentes según la demanda. Estos perfiles pueden tener diversas utilidades. Por ejemplo, los perfiles hexagonales se usan para fabricar tornillos y tuercas. Los perfiles de formas diversas sirven, normalmente, para la obtención de piezas sueltas por troceado transversal de la barra. Los productos ya conformados son utilizados por las industrias de automoción, maquinaria, construcción, aparatos eléctricos y otros sectores, en los que es imprescindible una elevada calidad del material. Las fases del proceso de estirado son similares a las del proceso de trefilado.

Principio Mecánico.Principio del Formado de Metales Durante el formado del metal, la estructura de grano “gruesa” y deformada de un material frágil y poroso del lingote, o del metal de la colada continua, se reduce a una estructura con cambios en su volumen, de grano fino y mejores propiedades mecánicas. Estas dendritas, mientras crecen en el medio liquido, tienen forma de árbol (de ahí su nombre). Es un crecimiento lineal del grano por solidificación lenta.

Esta estructura, aparte de sus pobres propiedades mecánicas, nos da también heterogeneidad en la composición química para el caso de las aleaciones (acero).

ASPECTOS AMBIENTALES DEL ESTIRADO

Esfuerzos Generales, Fuerza Requerida.= deformación Longitudinal = Esfuerzo de estirado = Esfuerzo de fluencia promedio = Factor de deformación no homogénea Fest = Fuerza de estirado Pest = Potencia de estirado R = Reducción de sección Cálculo de la deformación longitudinal:

Donde Ai es el área inicial del material y Af es el área final del material estirado. Cálculo de la reducción de la sección:

Cálculo del esfuerzo de fluencia promedio:

Donde K es el coeficiente de resistencia del material en Kp/cm2 y n es el exponente de endurecimiento por acritud. Por medio de la expresión de Schey podemos calcular: Factor de deformación no homogénea:

Donde D es la media entre el diámetro inicial y el final del material y Lc es la longitud de contacto entre el material de entrada y la matriz. Esfuerzo de estirado:

Donde es el coeficiente de rozamiento en la interface material-matriz, y forma la matriz en la entrada del material. Fuerza de estirado:

Potencia de estirado:

Donde Vest es la velocidad de estirado del material.

Maquinaria Utilizada.Banco de estirado

es el ángulo

Se aplica a barras de diámetro superior a 10 mm procedentes de la fundición de metales y sus aleaciones. El dispositivo utilizado en el proceso es conocido como banco de estirar y sobre él se sitúa una hilera y frente a ella un carro desplazable provisto de mordazas para sujetar la barra. Ésta es afilada en uno de sus extremos para poder ser introducida en la hilera. Si en cambio se trata de estirar barras de acero, se someten a un proceso de decapado. Después del proceso de estirado, donde se ejerce la fuerza detracción necesaria para que la barra pase a través de la hilera, se corta el extremo afilado y se somete a un recocido o tratamiento similar con el objetivo de endurecer el material como galvanizar, esmaltar y niquelar.

Productos.     

Granallado de rollos y barras de acero al carbono, acero aleado, barras de acero inoxidable, metales no férreos. Estirado de tubería. Cables y alambres eléctricos. Alambres para cercas. Varillas para producir clavos. Barras de metal para maquinado.

Bibliografía.

Carlos Vila Pastor, Fernando Romero Subirón, Gracia M. Bruscas Bellido y Julio Serrano Mira,

“Tecnología Mecánica: Metrología y procesos de conformado de metales sin arranque de viruta.”, Colección “Materials” de la UJI, nº 233. 

Groover, M.P., “Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems”,

Wiley.