Imagínese presionar arcilla suave para moldear un molde, y el material sale con una perfecta conformidad con la sección transversal del molde.Este concepto sencillo se basa en uno de los procesos más precisos y eficientes de la metalurgiaPero ¿cómo funciona exactamente este método industrial, y qué lo hace tan valioso en todos los sectores manufactureros?

La extrusión, conocida como "oshidashi kako" en la terminología de fabricación japonesa, es un método de procesamiento de deformación que fuerza materiales maleables a través de un matriz en forma bajo alta presión.Como una técnica fundamental de formación de plástico junto con los procesos de dibujo, sirve como columna vertebral para la producción de componentes estructurales - desde marcos de ventanas de aluminio hasta complejos disipadores de calor, tubos, agujas médicas e incluso materiales de panal de miel.

El principio básico consiste en cargar una pila de metal (normalmente lingotes de fundición continua) en un recipiente de alta resistencia,Luego aplicando una tremenda presión a través de un carnero para empujar el material a través de un orificio de la matrizLa mayoría de las extrusiones industriales se producen a temperaturas elevadas (extrusión en caliente) para reducir la resistencia a la deformación, aunque la extrusión en frío se emplea cuando la precisión dimensional es crítica.

Este método de fabricación domina varias industrias debido a varios beneficios convincentes:

• Versatilidad de la forma:Los cambios simples en la matriz permiten perfiles de sección transversal complejos imposibles mediante laminado o dibujo
• Eficiencia del material:Utilización casi total del material en comparación con los métodos de mecanizado restante
• Propiedades mecánicas mejoradas:Las estructuras de grano más densas mejoran las características de resistencia
• Compatibilidad general del material:Procesos de aluminio, cobre, acero, magnesio, titanio y sus aleaciones
• Producción en gran volumen:Fabricación rápida de perfiles idénticos a escala industrial
• Formabilidad superior:Las fuerzas de compresión permiten una mayor deformación que los procesos de dibujo de tracción

A pesar de sus ventajas, la extrusión presenta ciertas limitaciones:

• Restricciones de longitud debidas a limitaciones del equipo
• Altos costes de herramientas para diseños especializados de matrices
• Potenciales defectos de superficie que requieran un tratamiento secundario

Extrusión directa hacia adelante:El enfoque convencional en el que el carnero empuja el material a través de una matriz estacionaria.La fricción contra las paredes del contenedor aumenta la presión requerida y crea una "zona de metal muerto" de material estancado cerca de la matriz.

Extrusión indirecta (hacia atrás):La matriz se mueve con el carrete mientras que la billeta fluye en sentido opuesto al movimiento del carrete.Aunque la complejidad del equipo limita las aplicaciones principalmente a las aleaciones de aluminio.

Extrusión hidrostática:Envuelve la pila en líquido presurizado, eliminando prácticamente la fricción de la pared, permite la formación en frío de perfiles largos y materiales compuestos, aunque requiere equipos sofisticados.

Extrusión en hueco:Produce tubos y canales utilizando un mandril para la conformación interna. Los lubricantes de vidrio evitan la sinterización del material durante carreras prolongadas.

Extrusión conforme:Proceso continuo que utiliza ruedas giratorias y zapatos estacionarios para alimentar el material, ideal para la producción de alambre y varilla.

Extrusión en caliente:Se realiza por encima de las temperaturas de recristalización (1000 °C+ para el acero) utilizando lubricación de vidrio (proceso Ugine-Séjournet) para reducir la fricción y prevenir el agrietamiento.

Extrusión en frío:El procesamiento a temperatura ambiente produce una precisión dimensional superior y un acabado superficial al tiempo que aumenta la resistencia a través del endurecimiento de trabajo.

Extrusión en caliente:Las temperaturas intermedias (600-1000°C) equilibran la prevención de la oxidación con una reducción de los requisitos de fuerza.

El desgarro:Defectos superficiales por contaminación de la matriz, gradientes térmicos o velocidades de extrusión inestables.

El Chevron Cracking:Fracturas internas por imperfecciones de las billetes o mal diseño de los moldes, a menudo indetectables visualmente.

Las prensas de extrusión industrial combinan sistemas hidráulicos con infraestructuras de apoyo como camas de enfriamiento y niveladores de camillas.mientras que las disposiciones verticales se adaptan a aplicaciones especializadasLas prensas se clasifican en:

• Sistema de accionamiento:Para la extrusión en caliente a gran escala, se utilizará un sistema hidráulico de aceite (50-200 mm/s) para el trabajo preciso en frío/caliente, frente a un sistema hidráulico de agua (300 mm/s+)
• Orientación:Instalaciones horizontales (estándar) o verticales (con espacio limitado)

A medida que las demandas de fabricación evolucionan, la tecnología de extrusión continúa avanzando a través de mejores diseños de herramientas, controles de procesos,Las innovaciones en materia de materiales - consolidación de su posición como un método de moldeado industrial indispensable.