Title

TREFILAÇÃO DE ARAMES METÁLICOS SOB PRESSÃO HIDROSTÁTICA INTERNA

METALLIC WIRE DRAWING SUBJECT TO INTERNAL HYDROSTATIC PRESSURE

Authorship

Filho, Antonio de Pádua Lima; Cunha, Tiago Filipe Soares da

Filho, Antonio de Pádua Lima

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Cunha, Tiago Filipe Soares da

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DOI

10.5151/2594-5327-0026

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Abstract

O efeito do atrito deve ser minimizado nos processos de conformação plástica dos metais para reduzir o desgaste do ferramental e defeitos no produto final. O objetivo deste trabalho é maximizar a lubrificação pela aplicação da pressão hidrostática no óleo mineral, forçando-o a penetrar na interface arame/fieira durante a trefilação. Com esta intenção, uma câmara de pressão foi projetada e construída. Um arame de cobre é apontado suficientemente para permiti-lo a passar pela fieira e esse conjunto foi então colocado dentro da câmara de pressão. As pressões hidrostáticas aplicadas no processo de trefilação do arame de cobre foram: 7 MPa (1000 psi), 14 MPa (2000 psi) e 21 MPa (3000 psi), usando uma bomba manual de óleo (68 MPa de capacidade). Os resultados obtidos foram comparados com aqueles do mesmo sistema sem lubrificação, e usando óleo mineral sem pressão externa. O arame de cobre foi reduzido de 4 mm para 1,3 mm no diâmetro, empregando 10 fieiras feitas de carboneto de tungstênio. A redução de área foi aproximadamente de 20% para cada arame. O menor esforço de trefilação foi obtido quando usando a mais alta pressão hidrostática aplicada. Assim, esta técnica pode ser idealmente adotada para aqueles metais e ligas metálicas os quais encruam rapidamente durante a trefilação.

The effect of friction must be minimized in metal forming processes in order to reduce toll wear and flaws in the final product. The aim of this work is to maximize lubrication by the application of hydrostatic pressure on the mineral oil, forcing it to penetrate at the wire/die interface during drawing. With this intention, a pressure chamber was designed and built. A copper wire was filed sufficiently to allow it to pass through the wire drawing die and this assembly was then placed in the pressure chamber. The applied hydrostatic pressures when drawing the copper wire were: 7 MPa (100 psi), 14 MPa (2000 psi) and 21 MPa (3000 psi), using a manual oil pump (68 MPa of capacity). The achieved results were compared with those of the same system without lubrication, and using mineral oil without external pressure. The drawn copper wire was reduced from 4 mm to 1.3 mm in diameter, employing 10 drawing frames made of tungsten carbide. The area reduction was approximately 20% for each pulling wire. The lowest wire pulling force was obtained when using the largest hydrostatic applied pressure. Thus, this technique can be ideally adopted for those metal and metallic alloys which work harden rapidly during wire drawing.

Keywords

Trefilação; Pressão hidrostática; Arame de cobre; Lubrificação hidrostática.

Wire drawing; Hydrostatic pressure; Copper wire; Hydrostatic lubrication.