TREFILAÇÃO

 

O que é: a trefilação é uma operação em que a matéria-prima (por exemplo, o fio máquina resultante de um processo de laminação) é estirada através de uma matriz em forma de canal convergente (FIEIRA ou TREFILA) por meio de uma força de tração aplicada do lado de saída da matriz.

 

 

O escoamento plástico é produzido principalmente pelas forças compressivas provenientes da reação da matriz sobre o material.

  

Forma resultante: a simetria circular é muito comum em peças trefiladas, mas não obrigatória.

  

Condições térmicas: normalmente a frio.

  

Uso - produtos mais comuns:

 

 

GEOMETRIA DA FIEIRA (Matriz)

 

A fieira (matriz) é o dispositivo básico da trefilação e compõe todos os equipamentos trefiladores.

 

 

A Geometria da fieira: é dividida em quatro zonas:

 

(1) de entrada

(2) de redução (a = ângulo de abordagem)

(3) (guia) de calibração-zona cilíndrica (acabamento é crítico)

(4) de saída

 

Estrutura da Fieira (Matriz)

 

 

TREFILAÇÃO DE TUBOS

 

Os Tubos podem ser trefilados dos seguintes modos:

 

 

TREFILAÇÃO DE ARAMES DE AÇO

 

 Etapas do processo

 

Os passos a percorrer são discriminados no esquema abaixo. Observe que a trefilação propriamente dita é precedida por várias etapas preparatórias que eliminam todas as impurezas superficiais, por meios físicos e químicos.

 

 

Tratamentos térmicos dos arames

 

Depois da trefilação os arames são submetidos a tratamentos térmicos para alívio de tensões e/ou obtenção de propriedades mecânicas desejadas. Abaixo, os principais tratamentos utilizados.

 

Recozimento:

 

Indicação: principalmente para arames de baixo carbono.

 

Tipo: subcrítico, entre 550 a 650°C.

 

Objetivo: remover efeitos do encruamento.

 

Patenteamento:

 

Indicação: aços de médio a alto carbono (C> 0,25 %)

 

Tipo: aquecimento acima da temperatura crítica (região g) seguido de resfriamento controlado, ao ar ou em banho de chumbo mantido entre 450 e 550°C.

Objetivo: obter uma melhor combinação de resistência e ductilidade que a estrutura resultante (perlita fina ou bainita) fornece.

 

TREFILADORAS DE TAMBOR

 

 

As trefiladoras de tambor podem ser classificadas em três grandes grupos:

 

·                     Simples (1 só tambor) - para arames grossos

·                     Duplas para arames médios

·                     Múltiplas (contínuas) para arames médios a finos.

 

 

Material da Fieira:

 

Os materiais dependem das exigências do processo (dimensões, esforços) e do material a ser trefilado. Os mais utilizados são:

 

 

 

Defeitos em Trefilados

 

Podem resultar:

 

Exemplo de defeito: Trincas internas em ponta de flecha ("chevrons"):

 

 

Quando a redução é pequena e o ângulo de trefilação é relativamente grande (tipicamente, quando D/L > 2) a ação compressiva da fieira não penetra até o centro da peça.

 

Durante a trefilação as camadas mais internas da peça não recebem compressão radial, mas são arrastadas e forçadas a se estirar pelo material vizinho das camadas superficiais, que sofrem a ação direta da fieira.

 

Tal situação (deformação heterogênea) gera tensões secundárias trativas no núcleo da peça, que pode vir a sofrer um trincamento característico, em ponta de flecha.

 

A melhor solução é diminuir a relação D/L, o que pode ser feito empregando-se uma fieira de menor ângulo (a), ou então se aumentando a redução no passe (em outra fieira com saída mais estreita).

 

Exemplo: Fabricação de pregos na Belgo Juiz de Fora

 

Os pregos são fabricados a partir do arame trefilado. Esquematicamente, o processo de fabricação dos pregos na Belgo Juiz de Fora segue o seguinte fluxo:

Fio máquina

 

Nesse processo utiliza-se de máquinas, denominadas prensas de pregos, que tem a finalidade de dar a forma final ao produto a partir do fio máquina.

Após a confecção do prego, vem a fase de polimento do produto que é efetuada em tambores rotativos os quais o prego é abastecido juntamente com serragem de madeira e tamborado por um determinado tempo a fim de promover uma limpeza superficial, retirando os resíduos oleosos provenientes da fase anterior.

Após o polimento, passa-se à fase de embalagem e acondicionamento, que é efetuada em máquinas de pesagem e envase. Nessa fase o produto é pesado em quantidades que podem variar de 500g a 1 kg e acondicionado em bolsas plásticas que logo após são colocadas em caixas de 20 kg.