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Trefilação
É um processo de transformação pela deformação mecânica a frio que permite a diminuição da seção
transversal de um produto pela passagem através de uma matriz, por esforço de tração. Análogo à
laminação, o processo aumenta as propriedades mecânicas da liga, diminuindo as tolerâncias dimensionais,
melhorando o acabamento superficial e produzindo bitolas que seriam mais complexas de se obter por
extrusão. Normalmente, são trefiladas ligas não tratáveis (aumentando suas propriedades mecânicas) e
tratáveis termicamente (nas quais a função é a de precisão dimensional). A indústria utiliza dois sistemas de
trefilação:
- Em bancos: para barras e tubos de maior diâmetro;
- Em blocos rotativos: para dimensões menores de vergalhões e tubos.
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TREFILAÇÃO
O que é: a trefilação é uma operação em que a matéria-prima (por exemplo, o fio máquina resultante de um processo de laminação) é estirada através de uma matriz em forma de canal convergente (FIEIRA ou TREFILA) por meio de uma força de tração aplicada do lado de saída da matriz.
O escoamento plástico é produzido principalmente pelas forças compressivas provenientes da reação da matriz sobre o material.
Forma resultante: a simetria circular é muito comum em peças trefiladas, mas não obrigatória.
Condições térmicas: normalmente a frio.
Uso - produtos mais comuns:
GEOMETRIA DA FIEIRA (Matriz)
A fieira (matriz) é o dispositivo básico da trefilação e compõe todos os equipamentos trefiladores.
A Geometria da fieira: é dividida em quatro zonas:
(1) de entrada (2) de redução (a = ângulo de abordagem) (3) (guia) de calibração-zona cilíndrica (acabamento é crítico) (4) de saída
Estrutura da Fieira (Matriz)
- Matéria-prima: fio-máquina (vergalhão laminado a quente);
- (^) Descarepação: - Mecânica (descascamento): dobramento e escovamento. Química (decapagem): com HCl ou H2S0 4 diluídos;
- Lavagem: em água corrente;
- Recobrimento: comumente por imersão em leite de cal Ca (OH) 2 a 100°C a fim de neutralizar resíduos de ácido, proteger a superfície do arame, e servir de suporte para o lubrificante de trefilação ;
- Secagem (em estufa) - Também remove H 2 dissolvido na superfície do material;
- Trefilação - Primeiros passes a seco. Eventualmente: recobrimento com Cu ou Sn e trefilação a úmido.
Tratamentos térmicos dos arames
Depois da trefilação os arames são submetidos a tratamentos térmicos para alívio de tensões e/ou obtenção de propriedades mecânicas desejadas. Abaixo, os principais tratamentos utilizados.
Recozimento :
Indicação: principalmente para arames de baixo carbono.
Tipo: subcrítico, entre 550 a 650°C.
Objetivo: remover efeitos do encruamento.
Patenteamento :
Indicação: aços de médio a alto carbono (C> 0,25 %)
Tipo: aquecimento acima da temperatura crítica (região g) seguido de resfriamento controlado, ao ar ou em banho de chumbo mantido entre 450 e 550°C. Objetivo: obter uma melhor combinação de resistência e ductilidade que a estrutura resultante (perlita fina ou bainita) fornece.
TREFILADORAS DE TAMBOR
As trefiladoras de tambor podem ser classificadas em três grandes grupos:
· Simples (1 só tambor) - para arames grossos · Duplas para arames médios · Múltiplas (contínuas) para arames médios a finos.
Material da Fieira:
Os materiais dependem das exigências do processo (dimensões, esforços) e do material a ser trefilado. Os mais utilizados são:
- Carbonetos sinterizados (sobretudo WC) – widia
- Metal duro, etc.
- Aços de alto C revestidos de Cr (cromagem dura)
- Aços especiais (Cr-Ni, Cr-Mo, Cr-W, etc)
- (^) Ferro fundido branco
- Cerâmicos (pós de óxidos metálicos sinterizados)
- Diamante (p/ fios finos ou de ligas duras)
Defeitos em Trefilados
Podem resultar:
- de defeitos na matéria-prima (fissuras,lascas, vazios, inclusões);
- do processo de deformação.
Exemplo de defeito: Trincas internas em ponta de flecha ("chevrons"):
Fio máquina
Nesse processo utiliza-se de máquinas, denominadas prensas de pregos, que tem a finalidade de dar a forma final ao produto a partir do fio máquina. Após a confecção do prego, vem a fase de polimento do produto que é efetuada em tambores rotativos os quais o prego é abastecido juntamente com serragem de madeira e tamborado por um determinado tempo a fim de promover uma limpeza superficial, retirando os resíduos oleosos provenientes da fase anterior. Após o polimento, passa-se à fase de embalagem e acondicionamento, que é efetuada em máquinas de pesagem e envase. Nessa fase o produto é pesado em quantidades que podem variar de 500g a 1 kg e acondicionado em bolsas plásticas que logo após são colocadas em caixas de 20 kg.
