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Matrices de estampación en frío con fugas de aire (II) por rectificado: matrices modulares y núcleos partidos.

Hay matrices de metal duro para la forja en frío a las que se les puede añadir fugas de aire sin pasar por la erosión. Dos tipos principalmente son las matrices que existen a las que se les puede añadir esta tecnología: las matrices de extrusión con los núcleos partidos y las matrices modulares. Los motivos son los mismos que ya vimos en la entrada anterior de fugas de aire.
Y en ambas herramientas mencionadas se sigue el mismo principio. Aprovechando la unión entre los elementos se rectifican 4 regatas a 90º con una anchura aproximada de 1mm y una profundidad aproximada de 0,3mm en la base de la herramienta de metal duro (sea ésta el núcleo superior de una matriz de extrusión o la base de una matriz modular) y luego se continúan estas regatas todo a lo largo de la herramienta hasta salir por arriba. Así conseguiremos evacuar presión que pueda generarse en la extrusión o entre las matrices modulares y descargar posteriormente en la frontal de la matriz. Y todo esto sin recurrir a la erosión por penetración.

Ejemplos de fugas de aire por rectificado

Fugas de aire por rectificado en núcleos partidos y matrices modulares

Matrices de estampación en frío con fugas de aire (I)

En las matrices de reducción y en las matrices de extrusión, entre otras matrices para estampación en frío, se generan presiones muy fuertes por deformaciones importantes del material. Las medidas en la pieza final obtenidas de las matrices de estampación en frío deben ser muy precisas, sin margen para desviaciones fuera de las tolerancias. Lamentablemente en el proceso se suelen colar “extraños” que pueden dificultar el conseguir una pieza sin que por ello se le pueda culpar directamente a la prensa, al diseño, al material o a las herramientas. Estos extraños no son otros que las bolsas de aire, por pequeñas que sean, y la suciedad, bien por aceite o por restos que pueda haber. Para ello TEMSA utiliza en todas las matrices para estampación en frío siempre que sea posible las fugas de aire. Una manera de realizarlo es mediante erosión por penetración. Con un diámetro de 0,5mm y una tolerancia de +-0,1mm TEMSA perfora el núcleo de metal duro para evacuar a través de estos drenajes aire y materiales que puedan ejercer presiones. Con un diámetro tan pequeño se puede dar el caso de que los restos evacuados colapsen las fugas de aire si estas son largas, con lo que no obtendríamos ninguna ventaja de esta solución técnica en las matrices de extrusión o reducción. Para ello TEMSA, por medio de procesos de fresado, realiza perforaciones en el acero de la camisa de las matrices que continúan las fugas de aire con un aumento de diámetro suficiente para evacuar completamente la acumulación de materiales. En la imagen podemos ver ejemplos de distintas matrices para estampación en frío: primero el núcleo de una matriz de reducción con fugas de aire y segundo el fresado (ampliado) de una fuga de aire en la camisa de una matriz de munición.

Fugas de aire TEMSA en matrices para estampación

Fugas de aire en núcleo de mteal duro y camisa

Matrices de extrusión sin anillo de reducción

A veces el diseñador de un proceso de conformación en frío tiene tantos detalles a calcular que no presta atención a otros que podrían echar a perder todo el proceso. Este es el caso con que a veces nos encontramos: en matrices de extrusión complejas, el diseñador se ha olvidado de añadir un desahogo tras la extrusión.

Si reducimos sin un anillo de reducción, habrá mucha superficie de fricción entre el material y la matriz. Habremos de evitar esto pues por las presiones ejercidas y la fricción, el material tenderá a griparse y adherirse a la superficie de la matriz de extrusión, y está consecuentemente estallará. Si una vez que hemos reducido abrimos el diámetro unas centésimas, reduciremos la superficie de fricción y el diámetro de reducción tendrá una vida útil más larga. Una longitud suficiente podría ser de 2mm.

Esto es lo que llamaremos el anillo de reducción de una matriz de extrusión.

Dos dibujos de extrusiones con y sin anillo de reduccion
Diseño de una matriz de extrusión modificado por TEMSA