Defectos en la extrusión

DEFECTOS EN LA EXTRUSIÓN

Defectos en productos extruidos se producen principalmente debido a la fricción y el flujo de material no homogéneo. Además, las variaciones de temperatura a través de la palanquilla durante la extrusión caliente también pueden conducir a la deformación inhomogénea. [1]. La figura 1 relaciona algunos ejemplos de los distintos defectos que se pueden presentar en productos extruidos, teniendo en cuenta la causa que lo produce.

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Temperatura de extrusión juega un papel muy vital en la solidez de los productos extruidos. Múltiples factores están involucrados en la selección de temperatura de trabajo. Grado de deformación, temperatura de trabajo y la deformación de la fuerza son factores inter-relacionados que afectan a la calidad de piezas extruidas. [1]

La falta o defectos que se producen normalmente en el proceso de extrusión de plástico común son debido a tres causas principales: diseño, selección de materiales y procesamiento de molde. En muchos casos, los fallos ocurren durante el proceso y estas fallas causa algunos defectos que pueden encontrarse en piezas extruidas: áspera superficie extrusora alza, variación de espesor, espesor irregular, variación del diámetro, centrando el problema. En productos de extrusión, defectos de procesamiento incluyen, mala comprensión del método de procesamiento, uso de máquinas de vieja o inadecuadas, falta de personal formado, romper la máquina y ambientes de trabajo inadecuado [2]

Ángulo de dado de extrusión es un factor importante en el proceso de fabricación, ya que es un gran determinante en el flujo de material. La cantidad de fuerza necesaria para formar una sección transversal varía según ángulos diferentes tintas. Un ángulo más bajo crea más fricción en la interfaz de trabajo dado. Fricción es un factor que aumenta la fuerza necesaria para sacar una parte. Ángulos de alta dado crean movimiento más material, particularmente en las regiones exteriores del centro. El mayor desplazamiento de metal da una mayor turbulencia en el flujo del metal. Mayor turbulencia en el flujo también aumenta la cantidad de fuerza necesaria para la operación. Todos los factores deben calcularse en el diseño de un proceso de extrusión de metal.

El ángulo óptimo dado a equilibrar la fricción más extrema bajo ángulos de morir con la agitación más extrema de ángulos más altos de morir ya en algún lugar entre los dos extremos. El ángulo dado óptima exacta es difícil de determinar para cualquier proceso de extrusión de metal debido a la influencia de otros factores operacionales, tales como temperatura y lubricación. Al ingeniero de fabricación debe tratar de proveer el mejor ángulo basado en las consideraciones de una operación dada. [3]

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Dependiendo del material de la pieza de trabajo y de las variables del proceso, los productos extruidos pueden desarrollar diversos tipos de defectos que afectarían de manera significativa su resistencia y su calidad. Existen tres defectos de extrusión principales que se ilustran en la figura 1: agrietamiento de la superficie, tubo y agrietamiento interno.  

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Agrietamiento de la superficie.

Si la temperatura de extrusión, la fricción o la velocidad son demasiado elevadas, las temperaturas de la superficie pueden aumentar considerablemente, lo que provocaría que la superficie se agrietase y desgarrase (agrietamiento de tipo abeto o agrietamiento a alta velocidad). Estas grietas son intergranulares y por lo general provocadas por la fragilización en caliente. En especial, estos defectos se presentan en aleaciones de aluminio, magnesio y zinc, aunque también pueden ocurrir en aleaciones de alta temperatura. Esta situación

 se puede evitar si se reducen la temperatura de la palanquilla y la velocidad de extrusión. La superficie también puede agrietarse a temperaturas inferiores, lo que se ha atribuido a la adhesión periódica del producto extruido a lo largo de la cara del dado. Debido a su apariencia similar a la de la superficie de una vara tipo bambú, se le conoce como defecto tipo bambú. Cuando el producto que se está extruyendo se adhiere temporalmente a la cara del dado, la presión de extrusión aumenta con rapidez. Poco después el producto avanza de nuevo y se libera la presión. De este modo, el ciclo se repite de modo continuo, produciendo grietas circunferenciales periódicas en la superficie. [5 K]

Defecto tipo Tubo

El tipo de patrón de flujo del metal en la extrusión mostrada en la figura 15.6c tiende a acumular los óxidos e impurezas de la superficie en el centro de la palanquilla, de manera parecida a la de un embudo. Este defecto se conoce como tubo, tubo de escape o cola de pescado, y se encuentra asociado con la extrusión directa.

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Es posible que un producto extruido sufra este tipo de defecto hasta en un tercio de su longitud, por lo que debe cortarse como desperdicio. Se puede minimizar la cavidad por contracción si se modifica el patrón de flujo para que sea más uniforme, por ejemplo, mediante el control de la fricción y reduciendo al mínimo los gradientes de temperatura. Otro método consiste en maquinar la superficie de la palanquilla antes de la extrusión para eliminar escamas e impurezas de la superficie. Estas últimas también se pueden eliminar mediante ataque químico de los óxidos de la superficie antes de la extrusión. [5 K]

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