6- proc.s conf. extrusão 14.1
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Prof. M.Sc. Antonio Fernando de Carvalho Mota
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O que é: na extrusão o material é forçado através de uma matriz, de forma similar ao aperto de um tubo de pasta de dentes.
Formas resultantes: Praticamente qualquer forma de seção transversal vazada ou cheia pode ser produzida por extrusão. Como a geometria da matriz permanece inalterada, os produtos extrudados têm seção transversal constante
EXTRUSÃO
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• Conformação de Metais por deformação plástica• Altas pressões Hidráulicas• Matérias Moles
O que é Extrusão ?
Processo de Extrusão
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CONFORMAÇÃO: PROCESSO DE EXTRUSÃO
Matriz de extrusão Fonte: www.abal.com.br
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EXTRUSÃO
Materiais: Alumínio, cobre, aço, magnésio e chumbo são os materiais mais comumente extrudados
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TIPOS DE EXTRUSÃO
EXTRUSÃO DIRETA
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EXTRUSÃOEXTRUSÃO INDIRETA
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MOLDAGEM DE BLOCOS CERÂMICOS VAZADOS - EXTRUSORA
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Estrutura da Perovskita
Moldagem.Secagem.Tratamento térmico.
Bloco antes e depois da queima
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TIPOS DE EXTRUSÃO
EXTRUSÃO DIRETA
EXTRUSÃO INDIRETA
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TIPOS DE EXTRUSÃO
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COMO SE FAZ UMA PILHA ZINCO CARVÃO
EXTRUSÃO INDIRETA
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EXTRUSÃO
Extrusão direta
Extrusão indireta
matriz
Pistão
zonas de fluxo
restringido
i f
(P)
Deslocamento do êmbolo
PExt
i
f
(P)
Deslocamento do êmbolo
Pmax
Pmin
êmbolo matriz
Areas de fluxo
restringido
Placa defechamento
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EXTRUSÃO - INOVAÇÃOEXTRUSÃO HIDROSTÁTICA O diâmetro do tarugo é menor que o diâmetro da câmara, que é preenchida por um fluido. A pressão é transmitida ao tarugo através de um pistão. Não há fricção nas paredes da câmara
A extrusão hidrostática é realizada usualmente a temperatura ambiente, em geral usando óleo vegetal como meio fluido, combinando as qualidades de viscosidade e lubrificação. Pode-se também trabalhar em alta temperatura. Neste caso ceras, polímeros ou vidro são usados como fluido que também tem a função de manter o isolamento térmico do tarugo durante o procedimento de extrusão.
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EXTRUSÃO HIDROSTÁTICA
Desvantagem do processo: Necessidade de uma pré-forma na extremidade.
Dificuldade operacional: selo
mecânico.
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A força requerida para o processo depende da resistência do material, da relação de extrusão, da fricção na câmara e na matriz, e outras variáveis como a temperatura e a velocidade de extrusão.A força pode ser estimada pela fórmula
Força de extrusão
F = Força de ExtrusãoAo = área de seção transversal do tarugo antes da extrusãoAf = área de seção transversal do tarugo após a extrusãoK = constante de extrusão
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Campo de temperaturas para extrusão de vários metais:
EXTRUSÃO
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EXTRUSÃOEXTRUSÃO DE TUBOS Na extrusão de tubos um mandril é preso à extremidade do êmbolo, de modo a conformar o diâmetro interno do tubo. As dimensões da parede do tubo são determinadas pela folga entre o mandril e o orifício da matriz
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DEFEITOS NA EXTRUSÃOTrincas internas:O centro do tarugo pode desenvolver fissuras que são conhecidas como trincas centrais, fratura tipo ponta de flecha ou chevron. O defeito é atribuído à tensão hidrostática de tração na linha central, similar à situação da região de estricção em um corpo em ensaio de tração. A tendência à formação de fissuras centrais aumenta com o crescimento da fricção e da relação de extrusão. Este tipo de defeito também aparece na extrusão de tubos
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Esquadrias : Portão Búzios
Lambri Búzio Lambri e Concha para Portões Búzios
Alumínio anodizado
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PERFIS EXTRUDADOS DE ALUMÍNIO
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MÁQUINA EXTRUSORA E PRODUTOS EXTRUDADOS
MATERIAIS COM ALTA EXTRUDABILIDADE:
• Razão de Extrusão = área da seção transversal do tarugo área da seção transversal do perfil
Características Anisotrópicas (resistência na seção longitudinal diferente da seção transversal )
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Localização das extrusoras Fonte: Adaptado de ABAL (2010)
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Deformação: Cisalhamento entre planos (densos) de maior distância entre si e sempre numa direção compacta.
A METALURGIA DA DEFORMAÇÃO
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Rede CFC:
A METALURGIA DA DEFORMAÇÃO – SISTEMAS DE DESLIZAMENTO (CISALHAMENTO)
4 Planos {1 1 1} e 3 direções <1 1 0>
12 sistemas de deslizamento (fácil).
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Rede CCC:
A METALURGIA DA DEFORMAÇÃO – SISTEMAS DE DESLIZAMENTO (CISALHAMENTO)
6 Planos {1 1 0} e 2 direções <1 1 1>
12 sistemas de deslizamento fácil.
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Rede HC:
A METALURGIA DA DEFORMAÇÃO – SISTEMAS DE DESLIZAMENTO (CISALHAMENTO)
1 Plano {0 0 0 1} e 3 direções <1 1 -2 0>
3 sistemas de deslizamento fácil.
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Rede CCC:
A METALURGIA DA DEFORMAÇÃO – SISTEMAS VARIANTES
6 Planos {1 1 2} e 2 direções <1 1 1>
6 Planos {1 2 3} e 2 direções <1 1 1>
12 sistemas de deslizamento fácil
12 sistemas de deslizamento fácil
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LATASAPRIMEIRA FÁBRICADE LATAS DE ALUMÍNIONO BRASIL
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RECICLAGEM DO ALUMÍNIO ALGUMAS VANTAGENS: Economia de 95% da
Energia gasta na produção do alumínio primário.
Benefícios ambientais (economia de matéria prima).
Reduz o volume de lixo enviado aos aterros sanitários e ajuda a manter a cidade limpa.
Beneficia entidades assistenciais como igrejas e escolas.
Incentivos fiscais.
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Extrusora de poliméros
Esquema do processo de extrusão:1-rosca sem fim; 2-alimentador; 3-matriz; 4-produto extrudado
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FIMANEXO: FABRICAÇÃO DE TUBOS DE PVC
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Conformação de material plástico para perfis e tubulações
O material consiste em resina de PVC, carbonato de cálcio (CaCO3) e aditivos dependendo da finalidade do perfil / tubo, gerando assim um composto.
Fabricação de tubos de PVC para construção civil
Não foi disponibilizado fotos por motivos de regulamento interno, ficando as representações por esquemas modelos confeccionada pelo aluno.
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Processo de Extrusão• Silo dosador
No silo dosador o material é homogeneizado e por uma rosca dosadora cai num conjunto rosca-cilindro
• Conjunto Rosca-Cilindro
O conjunto opera num torque nominal de 1300 N.m, e possui durante toda seu percurso resistência elétrica que aquece todo o sistema na faixa de 180°C a 200°C.
Dentro do conjunto acontece uma reação química transformando o material em uma massa de PVC pastosa devido a pressão e temperatura, liberando como resíduo ácido clorídrico que é retirado por um processo de degasagem.
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Processo de Extrusão
• Cabeçote
o O cabeçote também é aquecido com resistência elétrica e vale como câmara de extrusão do processo metálico com mesma metodologia.
o A Matriz fica posicionado no final do cabeçote podendo tanto extrudar perfis como tubos
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Fim
Conjunto Rosca-cilindroTubos de PVC Comercializados
Mini Extrusora de PVC
• O Objetivo do trabalho foi trazer uma visão diferenciada do processo de extrusão de forma simples e dinâmica podendo ser um ramo de atividade para um pequeno empreendedor pela baixa complexidade do processo.
• Agradeço a atenção!
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EXTRUSÃO DE PRÉ-FORMA
Escovas para motores CC, eletrodos, grafites, perfis, etc.
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EXTRUSÃO DE PERFIS VAZADOS
Matriz de extrusão para tubos sem costura
Parte anteriorParte posterior (perfil)
Sentido de extrusão