EoW May 2011

artículo técnico

Análisis de defectos superficiales en alambre trefilado y de roturas de alambre Por Kazunari Yoshida, Tetsuo Shinohara, Tsutomu Yamashita, y Atsuhiro Tanaka de la Universidad de Tokai, Japón

Resumen Mediante la realización de experimentos y análisis aplicando el método de los elementos finitos ( FEM - Finite Element Method ), este artículo examina si las grietas superficiales en el alambrón aumentan o desaparecen durante el trefilado. Se ha observado el comportamiento de deformación de las grietas transversales en forma de V, cóncavas y en forma de U durante varios trefilados. Los autores especifican cuáles son las condiciones que permiten eliminar dichas grietas transversales para obtener una superficie semejante a una sin grietas. 1 Introducción El diámetro de los alambres y de las barras producidas mediante trefilado varía de 10µm a 100mm. Con cualquier diámetro de alambre, la rotura durante el trefilado afecta directamente a la productividad. Además, los defectos superficiales de los alambres causan a menudo roturas por fatiga, deterioro de las propiedades mecánicas y pérdida del valor del producto. Por esto los defectos superficiales son el motivo de queja más frecuente entre los usuarios. Además, recientemente se requieren alambres más finos y más largos para usarlos como alambres de conexión de semiconductores y para instrumental médico. Por lo tanto, la rotura y los defectos superficiales de los alambres son problemas que hay que resolver. Muchos investigadores han buscado la forma de hilera ideal para reducir la fuerza de trefilado, medidas para evitar el agrietamiento interior de los alambres debido a fenómenos de embutición

Inclusiones

Extremo dividido

Contaminación

Tensión

Extremo hueco

Hueco presionado

▲ ▲ Figura 1 : Tipos de roturas del alambre

Inclusion Hollow end l siones Extremo hueco

Contamination Pressed hollow Split end Tension Others Contaminación Hueco presionado Extremo ividido sión tros

▲ ▲ Figura 2 : Porcentajes de causas de rotura del alambre durante el trefilado de alambres de oro superfinos

( central burst ) o acopamiento ( cupping ), el lubricante ideal, medidas para reducir las tensiones residuales y demás. Se han conseguido soluciones útiles, pero hay pocos estudios que consideren las medidas como factor para evitar la rotura del alambre y los efectos de las inclusiones y de los defectos superficiales en el trefilado de alambre 1, 4 .

En este estudio se examinan las causas de rotura en alambres trefilados de varios diámetros. Se han analizado alambres con defectos superficiales e inclusiones experimentalmente y con el método de los elementos finitos (FEM) para determinar si los defectos superficiales y las inclusiones causan la rotura del alambre o quedan como defectos superficiales cuando se repite el trefilado

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EuroWire – Mayo de 2011