Diferencia entre revisiones de «Extrusión»

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[[Archivo:Extruded aluminium section x3.jpg|thumb|[[Aluminio]] extruido, las ranuras permiten que cada barra pueda ser ensamblada con otra mediante conectores especiales.]]
Para el proceso que crea las rocas volcánicas, vea Extrusive (geology).
'''Extrusión''' es, en general, la acción de dar forma o moldear una masa haciéndola salir por una abertura especialmente dispuesta. Tiene distintas acepciones en varias disciplinas diferentes:


* En '''[[Glaciología]]''', es un fenómeno que ocurre debido a la [[fluencia (geología)|fluencia]] desigual de las distintas capas de [[hielo]] de un [[glaciar]]. A él se debe que en la [[zona de ablación]] del glaciar, unas capas sobresalgan respecto de otras.


* En '''[[Tectónica]]''', la extrusión es el fragmento de un terreno duro emergente de su cobertura, poco resistente, después de un [[epirogénesis|empuje tectónico vertical]].
Aluminio extruido la hendiduras permiten la unión de las barras con conectores especiales


* En '''[[Hidrogeología]]''' (ver [[Karst]]), los fenómenos de [[extrusión kárstica]], resultan de las fuertes recargas freáticas de algunos acuíferos calizo-dolomíticos, cuando se produce una fuerte sobrepresión de agua del manto del subsuelo, haciendo "explotar" de modo espontáneo, parte de los tapones fisurales y levantando la cobertera, lo que da lugar a grandes socavones en el terreno, y a surgencias temporales de circulación de aguas subterráneas.
La extrusión es un proceso usado para crear perfiles de objetos con sección transversal. El material se empuja o se extrae a través de un troquel de una sección transversal deseada. Las dos ventajas principales de este proceso por encima de procesos manufacturados es la habilidad para crear secciones transversales muy complejas y el trabajo con materiales que son quebradizos, porque el material solamente se en encuentra fuerzas de compresión y de cizallamiento. También las piezas finales se forman con una terminación superficial excelente.


* En '''[[Vulcanología]]''', se trata de la emersión, por una fisura del suelo, de [[lava]] ácida, pastosa, solidificada en forma de [[aguja]] o de [[domo geodésico|domo]], que no da lugar a [[colada piroclástica|coladas]].
La extrusión puede ser continua (produciendo teóricamente de forma indefinida un largo material) o semi-continua (produciendo muchas partes). El proceso de extrusión puede hacerse con el material caliente o frio.
Los materiales extruido comúnmente incluyen metales, polímeros, cerámicas, hormigón y productos alimenticios.


* En '''[[Industria]]''', la '''extrusión''' consiste en la utilización de un flujo continuo de [[materia prima|materias primas]] para la obtención de productos, generalmente [[metalurgia|metalúrgicos]], [[Extrusión de polímero|plástico]]s y alimenticios (Aperitivos con formas, alimento de Mascotas). Las materias primas se someten a [[fusión]], transporte, [[presión]] y deformación. Por ejemplo, el proceso de fabricación de una botella de [[vidrio]] comienza en la fusión de [[aluminosilicato]]s mezclados con vidrio para [[reciclaje]] y [[colorante]]s [[mineral]]es, continúa con el transporte y enfriamiento de la gota incandescente, que se deforma mediante una matriz y se solidifica a una velocidad adecuada.
'''Contenido'''
[[archivo:Playdoh.jpg|thumb|El juguete [[Play-Doh]] incluye accesorios para extruir [[plasticina]].]]
* 1 Histórico
* 2 procesos
* 2.1 extrusión en caliente
* 2.2 extrusión en frío
* 2.3 extrusión tibia
* 2.4 Equipos
* 2.4.1 Extrusión directa
* 2.4.2 extrusión indirecta
* 2.4.3 extrusión hidrostática
* 2.4.4 empujes
* 2.5 Defectos de Extrusión
* 3 Materiales
* 3.1 Metales
* 3.2 Plásticos
* 3.3 Cerámicas
* 3.4 alimentos
* 3.5 Transporte de medicamentos
* 4 Diseño
* 5 vea también
* 6 Referencias
* 6.1 Notas
* 6.2 Bibliografía
* 7 Enlaces externos


{{bueno|ar}}
'''Historico'''


[[Categoría:Geología]]
En 1797, Joseph Bramah patentó el primer proceso de extrusión para hacer un tubo de plomo. Esta consistía en el precalentamiento del metal y pasarlo por un troquel mediante un émbolo a mano. El proceso no fue desarrollado hasta 1820 cuando Thomas Burr construyó el 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.
[[Categoría:Tectónica]]
[[Categoría:Procesos industriales]]


[[ar:بثق]]
'''Procesos'''
[[de:Extrusion (Verfahrenstechnik)]]

[[en:Extrusion]]
Extrusión de un blanco redondeado a través de un troquel
[[fi:Ekstruusio]]

[[fr:Extrusion]]
El proceso comienza mediante el calentamiento del material. Este se carga posteriormente dentro del contenedor de la prensa. Se coloca un bloque en la prensa de forma que sea empujado y hacerlo pasar por el troquel. Si son requerida mejores propiedades entonces este puede ser tratado mediante calor o trabajado en frio.
[[it:Estrusione]]

[[lv:Ekstrūzija]]
El radio de extrusión se define como el área de la sección transversal del material de partida dividida por el área de sección transversal del material al final de la extrusión. Una de las principales ventajas del proceso de extrusión es este radio puede ser muy grande y aún producir piezas de calidad.
[[nl:Spuitgieten]]

[[no:Ekstrudering]]
'''Extrusión en Caliente'''
[[pt:Extrusão]]

[[ru:Экструзия]]
vea también: [[trabajo en caliente]]
[[sv:Extruder]]

[[uk:Екструзія]]
La extrusión en caliente se hace a temperaturas elevadas para evitar el trabajo forzado y hacer más fácil el paso del material a través del troquel. La mayoría de la extrusión en caliente se realiza en prensas hidráulicas horizontales con rango de 250 a 12, 000 tons. Rangos de presión de 30 a 700 Mpz(4.400 a 102,000 psi), por lo que la lubricación es necesaria, puede ser aceite o grafito para bajas temperaturas de extrusión, o polvo de cristal para altas temperaturas de extrusión. La mayor desventaja de este proceso es el costo de las maquinarias y su mantenimiento.

Temperaturas de varios metales en la extrusión en caliente

Material Temperatura [°C (°F)]

Magnesio 350-450 (650-850)

Aluminio 350-500 (650-900)

Cobre 600-1100 (1200-2000)

Acero 1200-1300 (2200-2400)

Titanio 700-1200 (1300-2100)

Níquel 1000-1200 (1900-2200)

Aleaciones Refractarias Mayores a 2000 (4000)

El proceso de extrusión es generalmente económico cuando son producidos varios kilogramos (libras) y muchas toneladas, dependiendo de los materiales que han sido empleados en el proceso. Por ejemplo en algunos aceros se vuelve más económico si se producen mas de 20, 000 kg(50, 000 lb)

'''Extrusión en Frio'''

La extrusión fría es hecha a temperatura ambiente o cerca de la temperatura ambiente. La ventaja de esta sobre la extrusión en caliente es la falta de oxidación. Mayor fortaleza debido al trabajo en frio (o tratamiento en frio), estrecha tolerancia, buen acabado de la superficie, y rápida velocidad de extrusión si el material sometido a breves calentamientos.

Materiales que son comúnmente tratados con extrusión fría son: plomo, estaño, aluminio, cobre, circonio, titanio, molibdeno, berilio, vanadio, niobio, y acero.

Ejemplos de productos obtenidos por este proceso son: los tubos plegables, el extintor de incendios, cilindros del amortiguador, pistones automotores, entre otros.

'''Extrusion Tibia'''

La extrusión tibia se hace por encima de la temperatura ambiente, pero por debajo de la temperatura de recristalización del material en el rango de temperaturas de 800 a 1800 °F (de 426°C a 982 °C). Este es usualmente usado para lograr el equilibrio apropiado en las fuerzas requeridas, ductilidad y propiedades finales de la extrusión. La Expulsión tibia tiene varias ventajas rentables, comparada con la extrusión fría, tiene la ventaja en la reducción de la presión que debe ser aplicada al material, y aumenta la ductilidad del acero. La extrusión tibia, incluso puede eliminar el tratamiento térmico requerido en la extrusión en frio, para más información: http://www.monmet.com/en/extrusion.aspx

'''Equipamiento'''

Existen diferentes variaciones en el equipamiento para la extrusión. Ellos varían en cuatro características fundamentales:

1. Movimiento de la extrusión con relación al material que será sometido a extrusión. Si el troquel se sostiene de forma estacionaria el material de partida se mueve hacia el, entonces se le llama extrusión directa. Si el material de partida esta estacionario y el troquel se mueve hacia el material de partida se llama extrusión indirecta.

2. La posición de la prensa ya sea vertical u horizontal.

3. Tipo de manejo ya sea hidráulico o mecánico.

4. El tipo de carga aplicada ya sea convencional (variable) o hidráulica.

Existen varios métodos para la formación de cavidades internas en la extrusión. Una vía es usar una barra hueca y entonces usar un mandril fijo o flotante. El mandril fijo también conocido como tipo Alemán, integrado dentro el dummy block y el mango. El mandril flotante, también conocido como tipo francés, flotadores en las hendeduras en el dummy block se alinean el mismo al troquel cuando ocurre la extrusión. Si una barra solida es usada como material entonces esta debe, primero ser pasada por el mandril, antes de ser extruida por el troquel. Una prensa especial es usada para controlar el mandril independientemente del material de partida. La barra solida puede incluso ser usada con el troquel araña, troquel tronera o troquel puente, todos estos tipos de troqueles incorporados al mandril en el troquel y mantienen el mandril en el lugar. Durante la extrusión el metal se divide y fluye alrededor de los sostenes, dejando una línea de soldadura en el producto final.

El proceso de extrusión típico cuesta mas que $100, 000 mientras troquelado puede costar hasta $2000

'''Extrusión Directa'''

Extrusión directa también conocida como extrusión delantera, es el proceso más común de extrusión. Este trabaja colocando la barra en un recipiente fuertemente reforzado. La barra es empujada a través del troquel por un tronillo. Hay un dummy block reusable entre el tornillo y la barra para mantener a estos separados. La mayor desventaja de este proceso es la fuerza requerida en la extrusión de la barra, es mayor que la necesitada el la extrusión indirecta porque la fuerza de fricción introducida por la necesidad de la barra de recorrer completamente el contenedor. Por eso la mayor fuerza requerida es al comienzo del proceso y decrece según la barra se va agotando. Al final de la barra la fuerza aumenta grandemente porque la barra es delgada y el material debe fluir radialmente para salir del troquel. El final de la barra, llamado tacón final, no es usado por esta razón.

'''Extrusion indirecta'''
En la extrusión indirecta, también conocida como exclusión retardada, la barra y el contenedor se mueven juntos mientras el troquel esta estacionario. El troquel es sostenido en el lugar por un soporte el cual debe ser tan largo como el contenedor. La longitud máxima de la extrusión está dada por la fuerza de la columna del soporte. Al moverse la barra con el contenedor la fricción es eliminada.

Ventajas:

- Una reducción del 25 a 30% de la fuerza de fricción, permite la extrusión de largas barras.

- Hay una menor tendencia para la extrusión de resquebrajarse o quebrarse porque no hay calor formado por la fricción.

- El recubrimiento del contenedor durará más debido al menor uso.

- La barra es usada mas uniformemente tal que los defectos de la extrusión y las zonas periféricas áspera o granulares son menos probables


Desventajas:[6]


- Impurezas y defectos en la superficie de la barra afectan la superficie de la extrusión. Para poner a punto la barra esta debe ser limpiada con un cepillo de alambres o pulida antes de ser usada.

- Este proceso no es versátil como la extrusión directa porque el área de la sección transversal es limitada por el máximo tamaño del tallo.

'''Exclusión hidrostática '''

En la exclusión hidrostática la barra es completamente rodeada por un liquido a presión, excepto donde la barra hace contacto con el troquel. Este proceso puede ser hecho caliente, tibio o frio, de cualquier modo la temperatura es limitada por la estabilidad del fluido usado. El fluido puede ser presurizado por dos vías:


- Razón de extrusión constante: el embolo es usado para presurizar el fluido dentro del contenedor.

- Razón de extrusión constante: una bomba es usada, posiblemente con un intensificador de presión, para presurizar el fluido, el cual es bombeado al contenedor.


Las ventajas de este proceso incluyen:

- No fricción entre el contenedor y la barra, reduciendo la fuerza requerida. Esta finalmente permite mayores velocidades, proporciones de la reducción más altas y menores temperaturas de la barra.

- Usualmente la ductilidad del material disminuye cuando altas presiones son aplicadas.

- Largas barras y largas secciones transversales pueden ser extruidas.


Desventajas:


- Las barras deben ser preparadas, adelgazado un extremo para que coincida con el ángulo de entrada del troquel. esto es necesario para formar un sello al principio del ciclo. Usualmente las barras enteras necesitan ser pulidas para quitarles cualquier defecto de la superficie.

- Contener el fluido en altas presiones puede ser dificultoso.

'''Empuje'''

Muchas de las prensas modernas de extrusión directa como indirecta usan empuje hidráulico, pero hay pequeñas prensas mecánicas que aun se usan. De las prensas hidráulicas hay dos tipos: prensa empuje-directo de aceite y empuje- acumulador de agua.


Prensa de empuje-directo de aceite son las más comunes porque son fiables y robustas. Estas pueden producir sobre 5000 psi (34.5 MPa). Suple una presión constante a lo largo de toda la barra. La desventaja es que son lentas, entre 2 y 8 ips (51 a 203 mm/s)

Empuje por acumulador de agua son mas caras y mas grandes que la prensa de empuje directo de aceite, esta pierde sobre el 10% de su presión sobre el golpe, pero son mas rápidas, sobre los 15 ips (381 mm/s). Por esto son usadas en la extrusión del acero. También son usadas en materiales que tienen que ser calentados a altas temperaturas por razones de seguridad.


Las Prensas de extrusión hidrostática usualmente usan aceite ricino con presiones por encima de 200 ksi (1380 MPa). El aceite ricino es usado por su buena lubricidad y su alta propiedad de presión.

'''Defectos de extrusión'''

- Quebradura de superficie- cuando hay grietas en la superficie de extrusión. Esto se debe a la temperatura de extrusión, fricción, o velocidad muy alta. Esto puede pasar también a bajas temperaturas, si el producto temporalmente se pega al troquel.

- Tubos- una estructura de flujo que arrastra los óxidos de la superficie e impurezas al centro del producto. Tales como patrones que son frecuentemente causadas por altas fricciones o enfriamiento de la parte externa de la barra.

- El agrietamiento interior - Cuando el centro de la expulsión desarrolla grietas o vacios, estas grietas son atribuidas fuerzas de tensión hidrostática en la línea central en la zona de deformación en el troquel.

'''Materiales'''

'''Metal'''

Metales que son comúnmente usados en procesos de extrusión:

• Aluminio: es el material mas común, puede ser extruido caliente o frio. si es extruido caliente es calentado de 575 a 11 00 °F(300 a 600 °C) . Ejemplos de este producto incluye armaduras, marcos, barras y fregaderos de calor entre otros.

• Cobre (1100 a 1825 °F(600 a 1000 °C)) cañerías, alambres, varas, barras, tubos y electrodos de soldadura. A menudo se requieren 100 ksi (690 MPa) para extrudir el cobre.

• Plomo y estaño (máximo 575 °F (300 °C)) cañerías, alambres, tubos y forros exteriores de cables. La fundición de plomo también es usada en ves del prensado de extrusión vertical.

• Magnesio (575 a 1100 °F(300 a 600 °C)) en partes de aviones y partes de industrias nucleares.

• Zinc(400 a 650 °F(200 a 350)), varas, barras, tubos, componentes de hardware, montajes y barandales

• Acero (1825 a 2375 °F (1000 a1300 °C)) varas y pistas, usualmente el carbón acerado simple es extruido. La aleación acero y acero inoxidable también puede ser extruida.


• Titanio (1100 a 1825 °F (600 a 1000 °C)) componentes de aviones, asientos, pistas, anillos de arranques estructurales

La aleación de Magnesio y aluminio usualmente tiene 0.75 μm (30 μin). RMS o mejor acabado de superficie. El titanio y el acero pueden lograr 3 μm (125 μin). RMS

En 1950 Ugine Séjournet de Francia inventó un proceso el cual usaba cristal como lubricante para extrudir acero. El proceso Ugine-Sejournet o Sejournet es ahora usado en otros materiales que tienen temperatura de fusión mayor que el acero o que requiere un limitado rango de temperatura su extrusión. El proceso comienza por el calentamiento del material a la temperatura de extrusión y entonces es enrollado en polvo de cristal. El cristal se funde y forma una fina capa que actúa como lubricante. Un espero anillo de cristal solido con 0.25 a 0.75 in (6 a 18 mm) de espesor es ubicado en la cámara sobre el troquel para lubricar la extrusión mientras es forzado a pasar por el troquel. Una segunda ventaja del anillo de cristal es la habilidad de aislar el calor de la barra del troquel. La extrusión tendrá una capa de cristal de 1 mil de espesor, la que puede ser fácilmente quitada cuando se enfría.

Otro descubrimiento en la lubricación es el uso del revestimiento de fosfato. Con este proceso junto a la lubricación con cristal, el acero puede ser extruido con extrusión fría. La capa de fosfato absorbe al cristal líquido para ofrecer una mejor propiedad de lubricación.

'''Plasticos'''

La extrusión plástica normalmente usa astillas plásticas o pelotillas que están usualmente secas en un depósito de alimentación antes de ir al tornillo de alimentación. La resina del polímero es calentada hasta el estado de fusión por una combinación de elementos calientes y esquirlas calientes provenientes del tornillo de extrusión. El tornillo fuerza a la resina a pasar por el troquel dándole la forma deseada. El material extruido se enfría y se solidifica ya que es tirado del troquel a un tanque de agua. En algunos casos (tales como los tubos de fibras-reforzadas), el material extruido es pasado a través de un largo troquel, en un proceso llamado pultrusion.

Se usa una multitud de polímeros en la producción de tubería plástica, cañerías, varas, barras, sellos, y láminas o membranas.

Revisión del 19:33 10 jul 2009

Aluminio extruido, las ranuras permiten que cada barra pueda ser ensamblada con otra mediante conectores especiales.

Extrusión es, en general, la acción de dar forma o moldear una masa haciéndola salir por una abertura especialmente dispuesta. Tiene distintas acepciones en varias disciplinas diferentes:

  • En Hidrogeología (ver Karst), los fenómenos de extrusión kárstica, resultan de las fuertes recargas freáticas de algunos acuíferos calizo-dolomíticos, cuando se produce una fuerte sobrepresión de agua del manto del subsuelo, haciendo "explotar" de modo espontáneo, parte de los tapones fisurales y levantando la cobertera, lo que da lugar a grandes socavones en el terreno, y a surgencias temporales de circulación de aguas subterráneas.
  • En Industria, la extrusión consiste en la utilización de un flujo continuo de materias primas para la obtención de productos, generalmente metalúrgicos, plásticos y alimenticios (Aperitivos con formas, alimento de Mascotas). Las materias primas se someten a fusión, transporte, presión y deformación. Por ejemplo, el proceso de fabricación de una botella de vidrio comienza en la fusión de aluminosilicatos mezclados con vidrio para reciclaje y colorantes minerales, continúa con el transporte y enfriamiento de la gota incandescente, que se deforma mediante una matriz y se solidifica a una velocidad adecuada.
El juguete Play-Doh incluye accesorios para extruir plasticina.
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