questão - O que é a fieira de trefilação? Quais materiais geralmente são utilizados em sua confecção, e quais são suas partes constituintes? Descreva como a geometria da fieira influencia no produto trefilado.
Passo 1
O enunciado pergunta o que é uma fieira de trefilação, quais materiais são usados em sua confecção, quais são suas partes principais e como a geometria da fieira afeta o produto trefilado. Este é um problema de engenharia de conformação plástica, especificamente trefilação de fios e barras.
Passo 2
Definição e função
A fieira de trefilação é uma matriz metálica com um orifício calibrado, por onde um fio ou barra metálica já reduzida previamente é puxado sob alta tração. Ao passar pelo orifício cônico da fieira, o material sofre redução de área por deformação plástica, aumentando seu alongamento e melhorando características superficiais e mecânicas.
A fieira de trefilação é uma matriz metálica com um orifício calibrado, por onde um fio ou barra metálica já reduzida previamente é puxado sob alta tração. Ao passar pelo orifício cônico da fieira, o material sofre redução de área por deformação plástica, aumentando seu alongamento e melhorando características superficiais e mecânicas.
Passo 3
Materiais de confecção
Para resistir ao desgaste, à pressão de contato e ao calor gerado pela fricção, as fieiras são geralmente feitas de:
. Metal duro (carboneto de tungstênio) sinterizado, com alta dureza e resistência ao desgaste.
. Diamante policristalino (PCD) ou monolítico (natural ou sintético), para peças de alta precisão e longuíssima vida útil.
. Aço rápido (tool steel) ou aço cementado, em aplicações menos severas ou como suporte da zona ativa de metal duro/diamante.
Para resistir ao desgaste, à pressão de contato e ao calor gerado pela fricção, as fieiras são geralmente feitas de:
Passo 4
Partes constituintes
Uma fieira típica consiste de:
Zona de entrada (cone de guia) – direciona o fio ao orifício sem causar enganchamentos.
Zona de redução (cone de trabalho) – trecho cônico onde ocorre a maior parte da redução de seção; definido pelo ângulo de aproximação
.
Zona de canal (ou land) – região cilíndrica de comprimento
que estabiliza a seção final e afina o fio com acabamento superficial.
Zona de saída (cone de alívio) – alivia pressões após a deformação, facilitando a passagem do fio para o suporte seguinte.
Corpo ou suporte – estrutura que aloja a fieira e permite fixação na máquina de trefilação.
Uma fieira típica consiste de:
Passo 5
Influência da geometria no produto trefilado
A geometria da fieira (ângulos e comprimento das zonas) determina:
– Força de trefilação: ângulos menores reduzem esforço mas aumentam atrito ao longo do cone; ângulos maiores concentram a deformação, elevando o pico de tensão.
– Acabamento superficial: comprimento do canal maior melhora a uniformidade de diâmetro e o brilho, mas aumenta o atrito e o aquecimento.
– Propriedades mecânicas: maior redução na zona cônica promove encruamento e refina grão, alterando dureza e ductilidade do fio.
– Eficiência e vida útil da fieira: geometrias otimizadas equilibram redução de área, atrito e desgaste, prolongando as trocas de ferramenta.
A geometria da fieira (ângulos e comprimento das zonas) determina:
– Força de trefilação: ângulos menores reduzem esforço mas aumentam atrito ao longo do cone; ângulos maiores concentram a deformação, elevando o pico de tensão.
– Acabamento superficial: comprimento do canal
– Propriedades mecânicas: maior redução na zona cônica promove encruamento e refina grão, alterando dureza e ductilidade do fio.
– Eficiência e vida útil da fieira: geometrias otimizadas equilibram redução de área, atrito e desgaste, prolongando as trocas de ferramenta.
Resposta
A fieira de trefilação é a matriz calibrada usada para reduzir a seção de fios ou barras por tração, composta de um cone de entrada, zona de redução, canal cilíndrico de acabamento e cone de saída montados num suporte. Fabrica-se em metal duro, diamante ou aço rápido para resistir ao desgaste. Sua geometria (ângulos de aproximação, comprimento do land e cone de alívio) controla as forças de trefilação, o acabamento superficial, o encruamento do material e a vida útil da ferramenta.