PROCESO DE EXTRUSION

Hola a tod@s los interesados en este proceso de fabricación industrial y/o en los productos que de él se obtienen.

Llevo tiempo observando, desde que inicie el arduo y difícil  camino de mi proyecto personal, que hay un desconocimiento generalizado de lo que es este proceso industrial, de los productos que se obtienen y de sus aplicaciones a posteriori.

Por este motivo, he decidido que mi primer post, sea explicar de forma amena pero entrando en algunos detalles técnicos, lo que es el proceso de extrusión en esencia.

Antes de entrar en materia, dejaré unas definiciones que, sin duda, os aclararán ciertos términos que aparecen en la exposición del proceso de extrusión.

Definiciones

Matriz: Útil, fabricado en acero, que contiene la/las figuras “madre” con la sección del  perfil resultante.

Bolster: Soporte suplementario de la matriz.

Riguel: Corredera para desplazar conjunto matriz- bolster a la posición de extrusión.

Roce: Superficie de la matriz que conforma la figura del perfil

Tocho: Es la materia prima. Un cilindro macizo de unos 200 mm de diámetro, dependiendo del tamaño de prensa que utilicemos para extruir, fabricado en la aleación de aluminio que vamos a utilizar para obtener el perfil deseado. (En nuestro caso, aleaciones del grupo 6000, aluminio, magnesio, silicio), utilizadas para el proceso de extrusión.

Pasos previos al inicio del proceso de extrusión

Calentamiento de la matriz: Elevaremos la temperatura de matriz a la temperatura de trabajo, utilizando para ello el horno de calentamiento de matrices, comprobando que alcanza los 450ºC.

Calentamiento del tocho: La temperatura del tocho a su entrada en la prensa es un

Factor fundamental del proceso.

Si la matriz es para perfil macizo se calentarán los tochos a 420-470 ºC antes de proceder a

su extrusión. Si es para perfil hueco a 470-510ºC.

La elección de la temperatura adecuada depende de la composición del tocho y del tipo de

sección (perfil macizo o hueco).

Temperatura del contenedor: El contenedor debe calentarse para impedir un

enfriamiento brusco del tocho antes de la extrusión. La temperatura del contenedor debe ser

algo menor que la del tocho, para facilitar la retención de la zona cortical de éste.

Verificar temperatura: horno de matrices y contenedor de prensa.

Posición de trabajo: Introducir conjunto matriz-bolster en el riguel. Previamente, extraeremos la matriz del horno y la habremos colocado dentro del bolster correspondiente.

EXTRUSIÓN:

Una vez posicionado el tocho en el interior del contenedor, a la medida preestablecida, dependiendo del perfil que queremos obtener,  denominamos extrusión, a la conformación en caliente que se produce sobre la aleación de aluminio, cuando la prensa ejerce una presión de empuje del tocho contra la matriz, haciendo fluir la masa de aluminio por la figura de la matriz, obteniendo la forma del perfil proyectado.

En el inicio del proceso, se extruyen a velocidad lenta dos o tres tochos, y cuando la temperatura de la matriz esté estabilizada se ajusta la temperatura del tocho y la velocidad.

La temperatura y velocidad de extrusión se determinan experimentalmente por depender de la forma y características del perfil.

Como norma general se comienza con una temperatura un 5% superior a la normal de trabajo (2,3 tochos) y una velocidad un 5% inferior a la normal.

Se disminuye a continuación la temperatura y se aumenta la velocidad de extrusión, hasta obtener la máxima velocidad que permita un buen acabado del perfil.

Para obtener buenas propiedades mecánicas es necesario que la temperatura del perfil a la salida de la matriz sea al menos de 500 ºC.

La temperatura de salida depende no sólo de la temperatura de calentamiento del tocho, sino también de la velocidad de extrusión que a su vez depende de la presión aplicada y de la forma del perfil.

Si la velocidad de extrusión es alta y no se consigue la temperatura adecuada, es preciso aumentar el precalentamiento del tocho. Por el contrario, si se sobrepasa y se llega hasta 540 ºC es preferible disminuir la temperatura de precalentamiento del tocho y aumentar la velocidad de extrusión.

Se obtiene la mayor velocidad de extrusión cuando la temperatura de salida del perfil, está comprendida entre 495 y 510 ºC.

  T. TOCHO V. (m/min.)
Perfiles macizos 420- 470 ºC 20 – 40 m/min.
Perfiles huecos 470 – 510 ºC 18 – 30 m/min.
Aleaciones duras (6082) 420 – 530 ºC 2 – 20 m/min