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4.2.- Proceso de estirado.

Vista general de un operario trabajando en un banco de estirado.

Antes de realizar un proceso de estirado o trefilado el material debe prepararse adecuadamente para que no se produzcan defectos y fallos en el producto final.

En la imagen de la derecha, perteneciente a la empresa JANSEN, puedes ver como un operario está llevando a cabo el proceso de estirado en una máquina.

Las operaciones preparatorias se dan en el siguiente orden:

  • Recocido calentando la pieza hasta una temperatura de 500 – 650ºC y enfriando lentamente.
Tiene por objeto ablandar el material, aumentar su ductilidad y facilitar así su posterior deformación. Cuando se requieren varias fases de estirado, pueden ser necesarios recocidos intermedios para seguir manteniendo la ductilidad del material.
  • Limpieza para eliminar los contaminantes en la superficie de las barras.
Se trata de un decapado superficial, mediante el cual se remueven los óxidos y suciedades que pudiera haber para evitar daños en la matriz e impedir que penetren en la superficie del producto estirado, dando lugar a defectos. Para el decapado se emplean baños de soluciones ácidas (tras lo cual se aclaran en agua), o chorros de municiones (perdigoneado)
  • Afilado del extremo que implica la reducción del diámetro del extremo inicial del material, para que pueda insertarse a través del dado o matriz e iniciar el proceso.
Este afilado se realiza por procedimientos de deformación, como forjado, golpeando la pieza con mazos, o laminado, en laminadores con canales decrecientes o también por torneado.

Al estirado le sigue un proceso de acabado, cuyas operaciones se dan en el siguiente orden:

  • Corte del extremo afilado por medio de sierras o cizallas.
  • Recocido del estirado.
Como ya se ha comentado anteriormente, en el estirado aumenta la dureza y la resistencia mecánica, mejora la maquinabilidad de algunos materiales, e incluso eleva el límite elástico de casi todos los metales y aleaciones. A veces sin embargo, este endurecimiento por deformación (acritud) es indeseable, pues puede ocasionar problemas de rotura, por lo que se someten los productos estirados a un recocido contra la acritud. Los hornos de recocido pueden estar integrados dentro del propio proceso, o al final del mismo.
  • Enderezado en enderezadores.
La barra pasa por entre dos cilindros, uno de ellos puede ser de superficie cóncava, y el otro de superficie convexa, que hacen que la barra se deforme en el sentido que convenga, a fin de reducir los defectos de alabeo y ondulaciones.
  • Acabado superficial, se rectifican las piezas, especialmente los alambres para resortes. Son operaciones de pulido, cromado o niquelado para mejorar su aspecto. También reciben revestimientos superficiales, como galvanizado con cinc para combatir la corrosión o esmaltado con barnices para aislamiento de los cables eléctricos.

El trefilado se emplea a menudo como fase de acabado de otros procesos, como la laminación o la extrusión en caliente. La calidad de tolerancia que se puede conseguir ronda generalmente entre un IT7 y un IT9.

Respecto al acabado superficial del estirado, pueden alcanzarse rugosidades del orden de Ra=0.5 µm (micras).

Debes conocer

Después de fabricar un tubo, por ejemplo mediante un proceso de extrusión, éste puede ser sometido a un proceso posterior de estirado con objeto de reducir el diámetro o el espesor de la pared del tubo.

Esquema A
Esquema A de vista de estirado de tubo.
Esquema B
Esquema B de vista de estirado de tubo.
Esquema C
Esquema C de vista de estirado de tubo.

 


El proceso de estirado de tubos puede realizarse con o sin sujeción interior. El problema que surge cuando no se emplea sujeción interior, como puedes ver en el esquema C, es que se carece de control sobre el diámetro interior y sobre el espesor.

Por eso mismo, se suele emplear un mandril que sirve para fijar el diámetro interior y el espesor de la pared del tubo durante la operación. En el esquema A puedes ver cómo se ha empleado un mandril fijo, ajustado a un soporte largo en forma de barra, cuya longitud limita la longitud de los tubos que pueden estirarse. Estas limitaciones pueden evitarse empleando un tapón flotante, como el mostrado en el esquema B, cuyo diseño coincide con la zona de reducción en la matriz o dado.

Para saber más

En el siguiente vídeo puedes ver otra forma de realizar el proceso de estirado de un tubo de aluminio utilizando otro tipo de mandril.