Trefilação

produtos_01bO que é trefilação

Trefilação, ou trefilagem, é o processo industrial de fabricação de fios, barras e tubos de metal. Trata-se de reduzir a seção transversal (largura) e consequentemente aumentar o comprimento do material, através de um estiramento controlado do material. Consiste em tracionar a peça através de uma matriz chamada fieira ou trefila, que possui a forma de um canal convergente.

Da  redução sucessiva de diâmetro de uma barra metálica maciça podem resultar barras, vergalhões e arames, dependendo do diâmetro do produto final.

A trefilação é feita puxando o metal através de uma matriz, por meio de uma força de tração a ele aplicada na saída da matriz. Grande parte do escoamento plástico é causada por esforços de compressão resultantes da reação do metal com a matriz. Normalmente a parte metálica apresenta simetria circular, embora isto não seja um requisito necessário.

Geralmente os processos de trefilação são realizados à temperatura ambiente; todavia, uma vez que as deformações envolvidas na maioria das vezes são grandes, ocorre um aumento considerável de temperatura durante a operação.

Trata-se de um processo mecânico que confere ao material precisão dimensional e melhores propriedades mecânicas.

 produtos_01Qual a sua finalidade?

O processo de trefilação é realizado com a finalidade de obter fios, tubos e barras de dimensões, acabamento e propriedades mecânicas controladas.

 Trefilação a frio

A Trefilação a frio é usada para metais de rede CFC (Cúbico de Face Centrado). O fio é preparado de forma que se prenda na tarracha da trefila, sendo puxado por ela. Conforme o fio é puxado através da tarracha, o seu volume permanece o mesmo, o diâmetro diminui e o comprimento aumenta. Em geral, são usadas mais de uma tarracha seguidas umas das outras, reduzindo sucessivamente o diâmetro. Neste processo, ocorre o encruamento do material, ou seja, os grãos do material são alongados e com isto sua tensão de ruptura aumenta.

A área de redução da seção transversal de fios finos varia entre 15 e 25% e no caso de fios grossos varia entre 20 e 45%. É importante que a tarracha gire eventualmente deixando o fio deslizar com menos resistência a uma velocidade constante com o objetivo de nao deixar que o fio agarre, o que poderia enfraquecer ou mesmo quebrar o fio.

A velocidade em que o fio deve ser trefilado varia de acordo com o material e a dimensão da redução. O fato de ‘puxar’ o material sem aquecimento prévio, exige maior força da máquina. Logo, pode causar exaustão antecipada do equipamento e fadigas no metal. Pra diminuir os efeitos da exaustão, existe a lubrificação. Além de garantir mais durabilidade para as tarrachas, a lubrificação faz com que o acabamento da trefilagem fique melhor. A seguir, alguns tipos de lubrificação:

  • Trefilação úmida: as fieiras e o fio ficam completamente imersos no lubrificante.
  • Trefilação seca: o fio ou barra passa entre um reservatório de lubrificante em pó à base de cálcio ou sódio que é arrastado pelo fio ou barra para dentro da fieira, promovendo sua lubrificação durante a trefilação.
  • Cobertura metálica: o fio é coberto com uma camada de metal que funciona como um lubrificante sólido.
  • Vibração ultrassônica: as fieiras e os mandris, ou carcaças de aço, são vibrados, o que ajuda a reduzir os esforços mecânicos e permitir maiores reduções por passada.

Existem vários tipos de lubrificantes. Um dos métodos é mergulhar o fio numa solução de Sulfato de Cobre fazendo com que uma camada de cobre fique depositada formando uma espécie de lubrificante. Em alguns tipos de fio, o cobre continua envolvendo o fio prevenindo-o contra oxidação ou então para permitir uma boa separação dos fios.

 Trefilação a quente

Essa trefilação aplica-se a metais de rede CCC (Cúbico de Corpo Centrado) e raramente em metais de rede HC (Hexagonal Compacto). Por esses metais serem pouco maleáveis, é necessário aquecê-los até uma temperatura adequada em que obterão empacotamento igual ás redes CFC, para poderem, então, serem trefilados. Após resfriamento recuperam sua característica original.