Extrusion de tuberías.

Mediante extrusión, empleando equipos modernos, se pueden fabricar tubos con tolerancias dimensionales tan estrechas como las que se logran en el estirado en frio. Para producir tubos por extrusion es necesario acoplar un mandril al extremo del vástago de extrusión. El mandril llega hasta la entrada de la matriz y el espacio anular que queda entre mandril y matriz es el que determina el espesor de paredes del tubo extrusado. Generalmente hay que emplear una palanquilla perforada para que el mandril llegue hasta la matriz. Para que los tubos resulten concéntricos es necesario que el vástago y el mandril estén coaxialmente alineados con el cuerpo de extrusión y la matriz; también debe ser concéntrico el agujero de la palanquilla y esta debe ofrecer en toda su sección transversal igual resistencia a la deformación.

Uno de los métodos de extrusar tubos consiste en emplear una palanquilla perforada como materia de partida. El agujero puede hacerse en el moldeo, por mecanizado o por punzonado en caliente en una prensa separada. Como el agujero se puede oxidar durante el calentamiento, a veces se obtienen por este procedimiento tubos con superficie interna oxidada.

Un método más satisfactorio de extrusar un tubo consiste en partir de una palanquilla maciza, que es punzonada, y extrusada en una sola fase en la prensa de extrusión. En una prensa de extrusión moderna, el mandil de purzonar es accionado por un sistema hidráulico distinto del que actúa sobre el vástago. El mandril se mueve coaxialmente respecto al vástago, pero su movimiento es independiente (elg. 20 -9)

En la operación de una prensa de extrusión de doble efecto, la primera etapa es la de recalcar a palanquilla con el vástago, manteniendo retirado e mandril. Seguidamente el mandril punzona la palanquilla expulsando un tapón de metal a través de la matriz. Por ultimo, avanza el vástago y extrusa la palanquilla sobre el mandril para formar el tubo.

Un tercer método para estrusar tubos, empleado para e aluminio y las aleaciones de magnesio, consiste en partir de una palanquilla maciza y utilizar una matriz de lumbreras y un vástago ordinario, sin mandril. Un esquema de la matriz de lumbrera se muestra en la figura 20-10. El metal es forzado a fluir, en corriente separadas, alrededor del puente central que lleva un mandril corto. Las corrientes separadas que fluyen a través de las lumbreras se reúnen en una cámara de soldadura que rodea el mandril y el metal sale de la matriz en de la matriz en forma de tubos. Como las corrientes separadas de metal se unen dentro de la matriz, en donde no hay contaminación atmosférica, se obtiene una soldadura perfectamente sana. Las matrices de lumbreras, además de para tubos, se emplean para fabricar perfiles huecos no simétricos de aleaciones de aluminio.

Fabricación de tubos sin costura.

Los tubos pueden clasificarse en tubos sin costura (sin soldadura) y soldados, según la manera de fabricarlos. La extrusión es un procedimiento excelente para fabricar tubos sin costura, especialmente de metales difíciles de trabajar. Sin embargo, hay otros procedimientos para fabricar tubos sin costura, de empleo corriente en la industria que resultan generalmente mas baratos que la extrusión.

El tren Mannesmann (Fig. 20-11ª) se emplea para el punzonado del acero y del cobre en la fabricación de tubos sin costura. Este procedimiento de punzonado aprovecha las tensiones de

tracción que se producen en el centro de barra que está sujeta a fuerzas alrededor de su periferia. En la operación del tren Mannesmann se coloca una barra cilíndrica entre cilindros giratorios que están inclinados un cierto ángulo en el plano horizontal. Mediante rodillos de guía (no incluidos en la Fig. 20-11) se evita que la barra pueda caer en dirección vertical a través de los cilindros de trabajo. Como estos últimos forman un ángulo entre si dan a la palanquilla un movimiento helicoide que la hace avanzar hacia el mandril de punzonar. La presión de los cilindros que actúa alrededor de la periferia de la palanquilla inicia en agrietamineto en e l centro, justamente enfrente de a punta del mandril. El mandril de punzonar coadyuda en la operación, abriendo más el centro de la palanquilla y dando el diámetro interno al tubo.

El punzonado es la operación de conformación más difícil de las que se acostumbra someter a los metales. Solo un acero de la mejor calidad puede emplearse en esta operación y hay muchos metales y aleaciones que no se pueden punzonar satisfactoriamente. Al fabricar tubos de gran tamaño suele hacerse un punzonado doble. En una primera operación se practica un agujero pequeño y en la segunda se reduce el espesor de pared y se aumenta el diámetro interno.

Los tubos producidos en el tren Mannesmannm usualmente, una elaboración posterior para darles las dimensiones finales. Esto suele hacerse en un tren de mandril (Fig.20-11 b), que es fundamentalmente un tren dúo con un mandril. En esta operación se reducen el espesor de pared y el diámetro, alargándose el tubo. Para hacer tubos de tamaño grande a apartir de los obtenidos en el tren de mandril, se pasa el tubo por un tren rotativo (Fig. 2011). En esta operación se disminuye el espesor de pared y aumenta el diámetro. Después se pasa el tubo a través de un tren alisador (Fig. 20-11) que bruñe las superficies externa e interna y elimina la ligera forma oval resultante de las operaciones previas. La operación final en la fabricación de tubos de acero sin costura consiste en pasarlos a través de un tren dúo, con cilindros acanalados que ajusta el diámetro externo final.