21^ a questão - Por que na extrusão a redução pode chegar a 99 % ?

Passo 1

O enunciado pergunta por que, no processo de extrusão de metais, é possível atingir reduções de área de até 99%. Esse conteúdo envolve deformação plástica, estado de tensões multiaxial e influência da pressão hidrostática para evitar fraturas. Vamos usar conceitos básicos de mecânica dos sólidos para explicar.

Passo 2

Durante a extrusão, o tarugo metálico é empurrado por um êmbolo para dentro de uma matriz estreita. Isso gera um estado de tensões predominantemente compressivo em todas as direções (axial e lateral). Em outras palavras, existe um elevado componente hidrostático de pressão que aperta o material, em vez de tracioná-lo.

Passo 3

Esse forte componente hidrostático aumenta a resistência à formação de trincas e inibe o fenômeno de “necking” (estreitamento localizado), pois em escoamento plástico puro a matéria-prima entra em regime de grande deformação sem instabilidade. Diferentemente de processos como laminação (que induzem tensões de tração em certa direção), a extrusão mantém o material sob compressão.

Passo 4

Além disso, a fricção entre o tarugo e a parede do container e da matriz confina o metal lateralmente. Esse confinamento concentra a deformação no sentido de redução de seção e impede escoamentos laterais excessivos, permitindo que o material “flua” e perca área drasticamente.

Passo 5

Como resultado da combinação de alta pressão de esmagamento, estado de tensões multiaxial favorável e confinamento por fricção, o metal suporta deformações volumétricas muito grandes sem trincar. É por isso que, em um único passe de extrusão, chega-se a reduções de área na ordem de até 99%.

Resposta

Porque na extrusão o metal fica submetido a um estado de tensões multiaxial com forte componente hidrostático (compressão em todas as direções) e é confinado pelas paredes da matriz, o que inibe trincas e “necking” e permite deformações plásticas enormes, alcançando reduções de área de até 99%.

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