Publicado en 04. 15, 2021
El hilado de metales es un proceso de formación de formas casi netas que se utiliza para producir piezas huecas axisimétricas, generalmente con una sección transversal circular, que implica formar láminas de metal sobre un mandril giratorio con la ayuda de una o más herramientas rígidas llamadas "rodillos". Los rollos se seleccionan en diferentes diámetros, perfiles, espesores y materiales (incluidos plásticos) en función del tamaño de la pieza en bruto, el tipo de material, el radio del producto y el acabado superficial deseado.
La máquina de hilar CNC imparte una deformación plástica localizada continua mediante el movimiento de alimentación de los rodillos. La deformación localizada del material en la hilatura de metales, en contraste con la deformación integral en la embutición profunda, ofrece ventajas inherentes, que incluyen flexibilidad del proceso, herramientas no especializadas, bajas cargas de conformado, buena precisión dimensional y acabado superficial, alta utilización del material, bajos costos de producción y Propiedades mecánicas de rendimiento mejoradas.
El hilado de metales consta de tres procesos principales: hilado convencional, hilado por cizallamiento y conformación por flujo, siendo la principal diferencia entre estos tres procesos el espesor de la pared después del hilado.
En la hilatura convencional, el espesor de la pared permanece casi constante durante todo el proceso y el espesor de la pared final de la pieza hilada es aproximadamente el mismo que el de una pieza en bruto plana. Las piezas en bruto de las hojas de hilatura se prensan localmente mediante una herramienta de rodillo, lo que da como resultado una forma de componente de hilatura llamada mandril. La herramienta de rodillo empuja contra la pieza en bruto a lo largo de una trayectoria de formación predeterminada que consta de una pluralidad de trayectorias de rodillo. La acción de formación continúa hasta que el interior de la pieza formada coincide con el contorno del mandril. Dependiendo del tamaño, complejidad, tipo de material y requisitos de calidad de la pieza, a veces es posible hilar ciertas piezas en un solo rollo.
El hilado puede producir una variedad de formas, incluidas cúpulas, cilindros, conos y geometrías complejas formadas por combinaciones de estas formas. El diámetro final de la pieza hilada es siempre menor que el diámetro original de la pieza en bruto, pero el espesor de la pared sigue siendo el mismo que el de la pieza en bruto.
Las tensiones de formación que conducen a la fluencia determinan la clasificación del proceso de hilatura. En el hilado convencional, dominan las tensiones de tracción-compresión, lo que coloca al alambre hilado en el mismo conjunto de procesos de formación del metal que el doblado y el punzonado profundo.
Otros tipos de clasificación: Hilatura con mandril y sin mandril, hilatura externa (necking) e interna (extensión), hilatura con rodillos opuestos, hilatura en caliente y en frío, hilatura manual e hilatura CNC.
Por lo general, en las máquinas de hilar convencionales, la hilatura por cizalla o la conformación por cizalla forman placas de metal sobre un mandril cónico giratorio. El espesor de la pared se reduce intencionadamente y el ángulo entre la pared parcial y el eje de hilatura determina el grado de reducción.
El proceso se diferencia fundamentalmente de los procesos de hilatura convencionales. En el hilado por cizalla, los rodillos no sólo forman la pieza en bruto sobre la pieza en bruto, sino que también aplican una fuerza de compresión a medida que se mueven, de modo que el material se estira sobre la pieza en bruto una pasada a la vez, mientras que el diámetro exterior de la pieza final sigue siendo el mismo. como el espacio en blanco original.
En la conformación por flujo o en la hilatura de tubos, el espesor de la pared se reduce intencionalmente y el aumento requerido en la longitud de la pieza determina el grado de reducción.
El conformado por flujo es similar al hilado de metales, pero el proceso requiere un equipo de conformado por flujo especial. Implica la deformación de una pieza hueca rotacionalmente simétrica intercalada entre un mandril giratorio y un contrapunto. La deformación es causada por la presión radial local generada por los (generalmente) tres rodillos aplicados simultáneamente. El flujo de metal sigue el contorno del mandril interno.
Los espacios en blanco tubulares se utilizan típicamente en procesos de conformación por flujo donde el tubo ideal está hecho de un material con baja tensión de flujo, alta relación de tensión a límite elástico, alto alargamiento de tracción y alta reducción de área.
El proceso de hilado permite la producción económica de una amplia gama de productos. Los ejemplos incluyen: jarrones, cestas, ollas, tazones, jarras, carcasas de sopladores, ventiladores, filtros, boquillas, cucharones, conos, tazas, embudos, tubos venturi, cúpulas y tambores.
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