Proceso: Extrusión hacia adelante

Nombre del objeto técnico:

Dimensión Técnica

Finalidad para lo que fue elaborado:

Estructura:

Representación gráfica, partes y dimensiones:

Prensa de extrusión

Crear o moldear objetos con sección transversal definida y fija, en caliente o frío, por compresión en un recipiente obturado en un extremo con una matriz o hilera, cuya forma de la sección transversal queda determinada por la forma del orificio.

Los elementos básicos de cualquier prensa de extrusión son: el cabezal fijo, contenedor o cámara de compresión, dado con sus elementos de soporte, pistón con ariete para ejercer la presión sobre el lingote, sistema hidráulico con sus bombas y acumuladores, y el sistema de control. Desde el punto de vista de la deformación, el dado es la pieza más importante, éste es sometido a grandes cargas de compresión, así como a desgaste, choque térmico y oxidación. Su precisión y acabado son determinantes en la calidad dimensional del producto fabricado. (UNAM)

Descripción:

Dimensión Científica

Funcionamiento (principios científicos utilizados):

Materiales:

Un tocho de metal se carga a un recipiente y un pisón comprime el material forzándolo a fluir a través de una o más aberturas que hay en un dado situado al extremo opuesto del recipiente. Al aproximarse el pisón al dado, una pequeña porción del tocho permanece y no puede forzarse a través de la abertura del dado. Esta porción extra llamada tope o cabeza, se separa del producto, cortándola justamente después de la salida del dado.

Durante las primeras etapas de la extrusión (a), la fuerza aplicada debe provocar que el metal fluya hacia el dado, a lo largo de una trayectoria diagonal. Al final del ciclo de extrusión (b), la dirección del flujo del metal, llega a ser más y más perpendicular a la línea de acción de la fuerza aplicada.

La extrusión es la más fuerte e intensa de todos los procesos de compresión. Se obliga al metal a fluir con rapidez por un orificio, por lo demás, queda cerrado y sujeto a las leyes de la hidráulica, el principio más importante de la hidráulica es el de Pascal que dice que la fuerza ejercida sobre un líquido se transmite en forma de presión sobre todo el volumen del líquido y en todas direcciones.

La carcasa de la prensa consta de una pesada placa de acero recubierta con una aleación de acero resistente al calor. El dado de extrusión esta hecho de acero para herramientas, resistente al calor y mantiene la forma del orificio. Se pueden recubrir los dados con materiales como zirconio, para prolongar su vida.

Dimensión Histórica Social

Origen del objeto (factores que determinaron su creación):

Condiciones del desarrollo tecnológico del momento:

Impacto Social

Influencia en la forma de vida:

La necesidad de obtener materiales con cavidades huecas dio origen a la extrusión. Joseph Bramah patentó el primer proceso de extrusión para hacer un tubo de plomo. Éste consistía en el precalentamiento del metal para luego pasarlo por un troquel mediante un émbolo a mano.

El proceso no fue desarrollado sino hasta 1820, cuando Thomas Burr construyó la primera prensa hidráulica. Hasta ese momento el proceso se llamó squirting. En 1894 Alexander Dick expandió el proceso de extrusión al cobre y aleaciones de bronce.

La extrusión tiene como resultado artículos que solo se habrían podido realizar por medio de unión de partes. Representa alta productividad y es el proceso más importante de obtención de formas plásticas en volumen de producción. A continuación, se enlistan productos que encuentran en el mercado, transformados por el proceso de extrusión:

Plásticos Tubería Recubrimientos Perfiles Monofilamentos Alimentos

Repercusiones ambientales:

Modificaciones a través del tiempo (formas y usos):

Aguas residuales procedentes de las corrientes acuosas de limpieza, aclarado y el agua de refrigeración; directamente en el área de trabajo los niveles de ruido que se generan en el proceso de extrusión, pueden generar en los trabajadores expuestos de forma continua y sin una protección, pérdida de capacidad auditiva. (internacional, 2007).

La extrusión es un proceso de conformado mecánico cuyos antecedentes se remontan a principios del siglo XIX. La primera prensa de extrusión fue fabricada en Inglaterra por Joseph Bramah en 1797, con la finalidad de producir tubos de plomo (éste se encontraba en estado semilíquido); La experiencia obtenida en la extrusión de plomo promovió que ya en 1894 se aplicara en la fabricación de perfiles de latón, dando como resultado que en la época actual el proceso sea ampliamente usado en la fabricación de perfiles de formas muy diversas, no sólo para metales suaves, tales como el plomo y aleaciones de cobre o aluminio, sino también para aceros y aleaciones de níquel, entre otros. En la actualidad, las prensas de extrusión son generalmente de accionamiento hidráulico y se pueden clasificar en verticales y horizontales, dependiendo de la dirección de viaje del ariete, las más comunes son estas últimas. Las prensas horizontales son las más usadas en la producción comercial de perfiles y barras

Bibliografía

Internacional, C. f. (30 de Abril de 2007). Recuperado el 03 de Octubre de 2015, de http://www.ifc.org/wps/wcm/connect/137656804885548bb33cf36a6515bb18/0000199659ESes%2BMetal%2BPlastic%2Band%2BRubber%2BProducts%2BMnfg%2Brev%2Bcc.pdf?MOD=AJPERES

UNAM. (s.f.). Ptolomeo. Recuperado el 03 de Octubre de 2015, de http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/2548/09-MPM-Cap6-Final.pdf?sequence=9