Correção de uma matriz de extrusão de alumínio: o que alterar e em que ordem
Nenhuma matriz sai da eletroerosão a fio produzindo a forma que seu desenho prometia. O fluxo de metal, a deflexão da matriz sob carga e a temperatura ao longo da guia não são totalmente previsíveis, então a matriz é testada na prensa e corrigida. A correção é onde uma ferramentaria constrói sua reputação, e ela segue uma ordem: verificar primeiro a prensa e o conjunto de ferramentas, depois as oito variáveis de processo, depois a própria matriz, os portes antes das guias em uma matriz oca. Esta página apresenta essa ordem e a razão dela.
Primeiro: coisas que parecem defeito de matriz e não são
Antes que um cortador se aproxime da matriz, o lado da prensa precisa ser descartado. A lista publicada de falhas de prensa que se apresentam como problemas de matriz é curta e específica, e cada item dela já foi atribuído a uma matriz em algum momento.
| O que você vê | O que verificar antes de tocar na matriz |
|---|---|
| Perfil sai fora de esquadro, ou um lado está pesado ao longo de todo o comprimento | Alinhamento e ajuste da prensa; a planicidade do anel de pressão |
| Metal escapa na face da matriz, ou aparece uma linha de rebarba | Vedação entre a matriz e o liner do container; um furo de liner desgastado |
| A extremidade traseira do tarugo se comporta de forma diferente da dianteira | Um disco de pressão desgastado que não veda mais contra o liner |
| O conjunto se move ou o perfil muda quando a prensa carrega | Um conjunto de ferramentas inadequado; suporte insuficiente atrás da matriz, de modo que ela deflete |
| Uma parte da seção fica sem metal a cada corrida | Temperatura da matriz ou do container; se a matriz é assentada e centrada da mesma forma a cada vez |
As oito variáveis que alteram o funcionamento de uma matriz
A mesma matriz se comporta de forma diferente entre turnos porque o processo ao seu redor muda. Estas são as variáveis pelas quais a correção deve ser avaliada, e todas elas são mais baratas de alterar do que a matriz:
- Temperatura da matriz
- Temperatura do tarugo em relação à temperatura do container
- Aquecimento com gradiente ao longo do tarugo
- Velocidade de extrusão
- Alinhamento e ajuste da prensa
- Deflexão do conjunto de matrizes
- Rotação da matriz para mudar sua posição na prensa
- Lubrificante, e o uso de um guia de cartucho
Duas dessas valem mais do que as demais na prática. Rotacionar a matriz é gratuito e testa se o defeito acompanha a matriz ou a prensa: se o lado pesado se move com a matriz, é a matriz; se permanece no mesmo lado da prensa, é a prensa. E o aquecimento com gradiente testa se o defeito é térmico: um tarugo mais quente na frente extrusa de forma diferente de um aquecido uniformemente, e a diferença aparece como uma forma que muda da frente da corrida para o final.
Matrizes maciças: cortar a bolsa ou a guia, e medir o corte
Em uma matriz maciça, a correção é uma modificação na bolsa ou na placa de alimentação, ou uma alteração no comprimento da guia, feita a partir da frente da matriz ou do lado de saída. O método importa tanto quanto a localização. A prática publicada é cortar com uma fresadora em vez de uma retificadora flexível, porque um corte de fresagem pode ser medido e registrado. Uma retificadora remove metal que ninguém consegue quantificar, e a próxima correção parte de um desconhecido.
O número registrado é o objetivo do exercício. Se a correção for um comprimento de guia, o valor volta para o projetista da matriz; se for uma alteração dimensional, o valor volta para o fabricante da matriz para que o programa de eletroerosão a fio mude na próxima matriz daquela forma. Uma correção que não é registrada é paga novamente no próximo pedido.
Matrizes ocas: portes antes das guias
Uma matriz oca é mais difícil porque o metal passa por três estágios: pelos portes no mandril, pela câmara de solda e pela guia. Os portes decidem quanto metal cada perna do perfil recebe, então eles definem o balanceamento. As guias apenas decidem quanta resistência esse metal encontra na saída. Corrigir a guia primeiro em uma matriz cujos portes estão desbalanceados é a clássica tarde perdida: a guia não vai corrigir uma perna que está sendo subalimentada.
Os defeitos que mandam uma matriz oca de volta à bancada são específicos, e cada um aponta para um estágio:
| Defeito | Onde olhar primeiro |
|---|---|
| Torção ao longo do comprimento | Balanceamento dos portes entre as pernas, depois distribuição das guias |
| Angularidade fora de tolerância | Volume do porte que alimenta as duas paredes que formam o ângulo |
| Canto aberto ou canto dividido | Câmara de solda e o porte que alimenta o canto |
| Parede convexa ou côncava | Comprimento de apoio ao longo dessa parede e suporte atrás dela |
| Espessura de parede irregular | Primeiro o balanceamento dos ports; depois o apoio |
Mais uma variável pertence exclusivamente à matriz oca: a profundidade da ponte e a forma da câmara de solda. Ambas são definidas no projeto e ambas alteram como os dois fluxos se encontram. Se os defeitos se repetem em matrizes do mesmo projeto, a correção pertence ao projeto, não à bancada.
O corretor de matriz pertence à prensa
O procedimento publicado é direto quanto a isso: quem corrige a matriz deve estar junto à prensa durante o teste, não lendo um relatório depois. Estar presente dá acesso simultâneo às variáveis da prensa, do tarugo e da matriz, o que separa uma correção de um palpite, e permite informar ao fabricante da matriz o que mudar quando a solução está além da bancada.
Na prática, isso significa dois registros por teste: os ajustes de processo sob os quais a matriz operou e a forma da primeira peça. Sem os ajustes, uma matriz que operou mal não pode ser distinguida de uma matriz que operou mal porque a prensa estava fria.
O que isso significa para um pedido de aço para matrizes
A correção é remoção de metal, então a matriz precisa suportá-la. O aço para matriz de extrusão é aço cromo para trabalho a quente, AISI H13 e seu equivalente europeu 1.2344, fornecido recozido para que um apoio possa ser recortado novamente e uma cavidade usinada de novo; a dureza de trabalho e o revenimento que a atinge estão na página do aço para matrizes, e a nitretação que segue uma correção, na página de nitretação. O programa 1.2344 ESR para ferramental de extrusão está em página de fornecimento de extrusão 1.2344 ESR H13, o grau em página do aço ferramenta H13, e a camada no página de nitretação de aço ferramenta. O apoio que é recortado novamente está descrito em página de comprimento de apoio da matriz, o conjunto ao seu redor na página de tipos de matrizes e ferramental, os defeitos que não são culpa da matriz em página de linhas de pick-up e de molde, e a janela da prensa em página de temperatura de extrusão.
O liner e o bloco fictício que vedam contra essa face da matriz estão na página do liner do container e do bloco fictício.
Antes de cortar uma matriz a partir desta página
Estes são os princípios publicados e as categorias de defeitos, não um cronograma de correção para uma matriz específica. A quantidade a remover de um apoio ou de um port é definida pela matriz, pela liga, pela prensa e pelo teste, e nenhuma tabela se transfere entre oficinas. A ordem das verificações é a parte que se transfere. A correção final é confirmada na prensa.
Fonte: Aluminum Extrusion Technology, P. K. Saha, ASM International, 2000, seção 4 correção de matriz, páginas 105 a 108.