¿Qué es el dibujo en frío?
El estirado en frío es un proceso de formación de metal-en el que una pieza de metal se fuerza a través de un único troquel o una serie de troqueles a temperatura ambiente para reducir el tamaño de la sección transversal-de la pieza original. El proceso produce un producto dimensionalmente consistente con una superficie limpia, libre de la capa de óxido del procesamiento en caliente, y aumenta el rendimiento y la resistencia a la tracción mediante el endurecimiento por trabajo. El estirado en frío se utiliza para fabricar barras, alambres y tubos de acero, cobre y aluminio de precisión que deben cumplir estrictas especificaciones dimensionales y mecánicas, y es el proceso de acabado el que le da al producto su precisión final.
Cómo funciona el proceso
Las matrices se mantienen en una plataforma estacionaria llamada mesa de dibujo, que tiene un lado de entrada y un lado de salida. El lado de salida es una plataforma de rodillos larga que captura la pieza terminada después de pasar por el troquel. La materia prima, generalmente barras o alambre, se carga en el lado de alimentación y un extremo se reduce de tamaño para que pueda ingresar al troquel. Luego, un cilindro hidráulico o un cabrestante tira del metal a través del troquel y hacia los rodillos de descarga. La reducción por pasada está limitada por la resistencia de la sección extraída y la vida útil del troquel, por lo que se realizan grandes reducciones en varias pasadas con tratamiento intermedio según sea necesario.
Los tres tipos de dibujo en frío
Hay tres tipos principales de estirado en frío. El estirado de tubos disminuye los diámetros interior y exterior de un tubo al tiempo que aumenta su longitud; En el proceso de hundimiento más sencillo, el espesor de la pared se mantiene aproximadamente constante, mientras que pasar sobre un taco o un mandril también puede controlar la pared. El estirado de barras reduce la sección transversal-de las barras sólidas al tiempo que aumenta la longitud, y ambas dimensiones generalmente se reducen. El trefilado reduce el diámetro del alambre al tiempo que aumenta la longitud, manteniendo el volumen constante, y normalmente requiere varias etapas para alcanzar el tamaño final. Los troqueles están hechos de carburo de tungsteno o diamante para una larga vida útil y una superficie consistente.
El efecto sobre las propiedades mecánicas
El estirado en frío cambia las propiedades mecánicas del material mediante el endurecimiento por trabajo. En muchos aceros, la resistencia a la tracción puede aumentar hasta un 30% y el límite elástico hasta un 80%. El cambio depende de la cantidad de reducción en la sección transversal-: una pequeña reducción inicial produce un gran cambio en las propiedades, pero la tasa de cambio disminuye a medida que crece la reducción. El mismo trabajo en frío reduce la ductilidad y la tenacidad, por lo que los productos trefilados que deben formarse o cargarse en servicio a menudo se normalizan, recocen o tratan térmicamente después del trefilado para restablecer el equilibrio de propiedades.
Aplicaciones
El estirado en frío se utiliza para fabricar cables de cobre y cableado doméstico, acero estructural y tuberías industriales, y una amplia gama de productos cotidianos como resortes, clips y cuerdas de guitarra. En la industria de tuberías, los tubos sin costura-estirados en frío son el producto de precisión para cilindros hidráulicos, pistas de rodamientos y tubos para instrumentos, donde son esenciales una tolerancia ajustada, un diámetro interior liso y una resistencia constante. Las barras y alambres trefilados alimentan las industrias de mecanizado, sujetadores y resortes.
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué es el dibujo en frío?
Un proceso de conformado de metal-que tira de una barra, tubo o alambre a través de un troquel a temperatura ambiente para reducir la sección transversal-, mejorar las dimensiones y aumentar la resistencia.
P: ¿Cuáles son los tres tipos de estirado en frío?
Trefilado del tubo, que reduce el diámetro del tubo; dibujo de barra, que reduce la sección transversal-de la barra; y trefilado, que reduce el diámetro del alambre por etapas.
P: ¿Cómo afecta el estirado en frío a la resistencia?
El endurecimiento por trabajo puede aumentar la resistencia a la tracción hasta en un 30% y el límite elástico hasta en un 80%, dependiendo el efecto de la reducción y del material.
P: ¿El estirado en frío reduce la ductilidad?
Sí. El trabajo en frío reduce la plasticidad y la tenacidad, por lo que los productos estirados a menudo se recocen o se tratan térmicamente después cuando se requiere ductilidad.
P: ¿De qué están hechos los troqueles?
Carburo de tungsteno para trefilado de acero y diamante para alambre fino, lo que proporciona una larga vida útil al troquel y una superficie uniforme.
P: ¿Para qué se utiliza el tubo-estirado en frío?
Cilindros hidráulicos, componentes de rodamientos y tubos de precisión, donde se requiere una tolerancia estricta y una superficie lisa.
