Qual é a diferença entre forjamento e extrusão?

Qual é a diferença entre forjamento e extrusão? Definição e visão geral do processo ✅ Forjamento Definição: O forjamento é um processo de fabricação no qual o metal é moldado por forças de compressão, geralmente aplicadas com um martelo, prensa ou matriz. Processo: O metal é aquecido a uma temperatura maleável (para forjamento a quente) ou processado em temperatura ambiente (para forjamento a frio). Em seguida, é moldado por meio de impacto ou pressão para obter a forma desejada. Pode ser feito manualmente (forjamento com matriz aberta) ou com matrizes de precisão (forjamento com matriz fechada). Extrusão Definição: A extrusão é um processo de fabricação em que o metal é empurrado ou puxado por uma matriz para criar objetos com um perfil de seção transversal constante. Processo: O material é aquecido (extrusão a quente) ou mantido em temperatura ambiente (extrusão a frio). Ele é forçado a passar por um molde ou abertura de matriz, criando uma forma contínua com uma seção transversal uniforme. Comum na produção de barras, tubos e perfis complexos. O que é alumínio extrudado? A extrusão, incluindo o alumínio extrudado, é um processo que forma um produto com um perfil de seção transversal fixo em todo o seu comprimento. O processo começa com uma matriz de formato fixo e um comprimento de material (geralmente redondo) que é forçado a passar pela matriz para se conformar ao seu formato. Isso exige que o material seja maior do que a forma da matriz, de modo que ele é simultaneamente estreitado e moldado por matrizes de aço espessas e prensas potentes. Um processo irmão da extrusão é chamado de "desenho", que simplesmente puxa o material através da matriz, em vez de empurrá-lo através dela. Esse processo geralmente limita o número de etapas consecutivas de extrusão que podem ser executadas rapidamente e, normalmente, só é usado para formas extrudadas mais simples, como fios e tubos redondos. A extrusão pode ser realizada em material quente ou frio, mas a extrusão a quente é essencial para materiais com formas complexas e mudanças drásticas de forma. A extrusão pode ser realizada em muitos tipos diferentes de materiais e é muito útil para a produção de tubos e peças idênticas de tamanho pequeno ou médio que podem ser cortadas de um tarugo extrudado longo. O acabamento da superfície do tarugo extrudado é muito bom, e os materiais frágeis podem ser facilmente extrudados devido ao suporte da matriz e às forças simples presentes durante o processo de extrusão. O que é forjamento? Forjamento é o processo de moldar o metal em um formato específico usando calor e pressão, por meio do qual o forjamento transforma o metal bruto sem derretê-lo. O forjamento é, portanto, muitas vezes semelhante ao processo de extrusão, mas o forjamento geralmente processa apenas uma peça de cada vez. O forjamento é semelhante à extrusão e pode incluir o uso de prensas de várias toneladas, mas também pode se enquadrar na categoria de forjamento com martelo e forjamento com rolo: Forjamento com martelo: O forjamento com martelo utiliza um poderoso martelo acionado por vapor, eletricidade ou pressão de ar para golpear a peça de trabalho rápida e repetidamente. Isso pode remodelar rapidamente peças de metal pesadas ou grossas com um martelo menor e uma pressão geral mais baixa do que a necessária em uma prensa. No entanto, o forjamento com martelo é usado apenas para forjamento com matriz aberta. Forjamento por prensa: Uma prensa aplica força contínua na parte superior e inferior do material para moldá-lo. Em geral, uma prensa requer maior potência de entrada e mais pressão do que um martelo, mas pode remodelar o material em uma variedade de formas e tem mais recursos de moldagem do que um martelo. O forjamento em prensa pode ser usado com matrizes abertas (a matriz não envolve a peça de trabalho) ou matrizes fechadas (a matriz envolve a peça de trabalho). As prensas fechadas são quase sempre usadas para criar peças com formas tridimensionais. Forjamento em rolo: O forjamento por rolo é o processo de aquecer um material e passá-lo por rolos de aço pesados para reduzir o tamanho e aumentar o comprimento do material. O forjamento por rolo não produz necessariamente peças redondas; o forjamento por rolo pode produzir tarugos quadrados e retangulares, e os padrões podem ser adicionados aos rolos para transmitir esse padrão à peça de trabalho. Principais diferenças Qual é a diferença entre forjamento e extrusão? Devido às propriedades do alumínio, a extrusão e o forjamento podem submeter os tarugos de alumínio a tensões muito altas que outros metais, como o aço, não conseguem suportar. A ductilidade e a elasticidade do alumínio o tornam um material ideal para extrusão e forjamento. O alumínio também pode assumir formas mais complexas e extremas do que o aço sem sofrer possíveis danos. Então, quais são as vantagens do alumínio forjado em relação ao alumínio extrudado? Há duas principais: Formação complexa: A desvantagem da extrusão de metal é que ela exige um tarugo redondo e um conjunto específico de padrões de matriz. A criação de um furo central ou de outra cavidade fechada no centro do tarugo requer ferramentas complexas, e outras formas complexas são impossíveis de extrudar. Em contrapartida, o forjamento pode produzir facilmente essas formas com um mínimo de engenharia complexa. O forjamento de matriz fechada, em particular, pode produzir praticamente qualquer forma que seja difícil de produzir com a extrusão. Além disso, o forjamento funciona em três dimensões, enquanto a extrusão funciona apenas em duas dimensões, o que significa que os ângulos impossíveis na extrusão podem ser facilmente produzidos com o forjamento. Versatilidade: Devido à diferença nos recursos de formação, a extrusão não é prática para muitas formas e formatos comuns. A extrusão é adequada para formas longas ou tubulares que exigem uma forma consistente de seção transversal 2D que pode ser cortada em muitas partes, mas não é adequada para nada que exija formas ou ângulos 3D. A conversão do alumínio extrudado para esses formatos requer um processo complexo de pós-extrusão que praticamente anula os ganhos de velocidade do processo de extrusão. A extrusão é um processo necessário para formar metal para usos específicos. Entretanto, muitas das aplicações mais comuns no setor aeroespacial exigem peças fortes e complexas que não podem ser obtidas com o processo de extrusão. Característica Forjamento Processo de extrusão Tipo Conformação por força de compressão Conformação por empurrão por meio de uma matriz Fluxo de material A deformação ocorre por compressão A deformação ocorre por fluxo por meio de uma matriz Forma produzida Formas complexas e não uniformes Formas uniformes de seção transversal Temperatura Pode ser forjado a quente ou a frio Pode ser extrudado a quente ou a frio Resistência Peças de alta resistência devido ao refinamento dos grãos Boa resistência, mas inferior à das peças forjadas Precisão Menos precisa do que a extrusão Seções transversais altamente precisas e consistentes Acabamento da superfície Acabamento da superfície mais áspero Acabamento da superfície mais suave