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EuroWire – Mayo de 2011

100

artículo técnico

Parámetros de la grieta

Parámetro de la forma

Grietas en forma de V,

cóncavas y en forma de U

Profundidad (h)

0.10, 0.35, 0.60, 1.0mm

Anchura (a)

0.73, 0.93, 1.15, 1.40mm

Ángulo (θ)

60º, 70º, 80º, 90º, 100º, 110º, 120º

Dirección

Dirección circunferencial

Condiciones del material para el alambre

Material

SUS304

Módulo de Young

206GPa

Diámetro

10mm, 8mm

Ángulo mitad de la hilera, reducción

α

=6º, R/P=20%

Coeficiente de rozamiento

0.05μm

Tabla 3

:

Parámetros de la grieta

Figura 10

:

Modificaciones de la grieta

después de cada pasada de trefilado

en el experimento y en el análisis

forma. Queda claro que el resultado del

análisis FEM concuerda con el resultado

experimental.

Como se puede ver en la

Figura 10

, la

grieta ha sido eliminada porque el lado AB

está empujado hacia arriba en el alambre;

sin embargo, el lado BC de la grieta está

inclinado de manera que sobresale por

encima del lado AB, formando una grieta

por superposición de material (defecto).

Se ha repetido el trefilado en tres pasadas

de un alambre de partida con una grieta

superficial en el experimento y en el

análisis FEM. La

Figura 10

muestra el

comportamiento de deformación de la

grieta observado.

4.2 Análisis FEM del comportamiento de

deformación de la grieta en forma

de U durante varios trefilados

Sucesivamente, se ha modelado un

alambre con una grieta en forma U y se ha

analizado de la misma manera el proceso

de trefilado mediante el análisis por

elementos finitos (FEM).

La

Figura 11

muestra algunos ejemplos del

comportamiento de deformación de la

grietas de alambres de 10mm de diámetro

con una grieta de anchura (a)=0,73mm y

profundidad (h)=0,10mm (1%), y con una

grieta de a=0,73mm y h=0,60mm (6%)

durante varios trefilados con a=6° y R/

P=20%.

Como se puede ver en la

Figura 11

, en

la situación I, el fondo de la grieta sube

durante el trefilado repetido y, por lo

tanto, la grieta superficial es eliminada

después de la primera pasada.

En cambio, en la situación II, con una

profundidad mayor, el lado derecho de

la grieta es inclinado de manera que

sobresale por encima del lado izquierdo

y forma una grieta por superposición de

material (defecto), lo que indica que la

grieta no puede ser eliminada mediante

trefilado.

Además, en el alambre se desarrolla una

grieta profunda, pero parece pequeña.

En conclusión, el comportamiento de la

grieta en forma de U durante el trefilado

depende de la profundidad (h).

Se han comparado los resultados de

grietas cóncavas y en forma de U. A

partir de la grieta cóncava se forma un

defecto por superposición de material

donde la profundidad (h) no es un factor

determinante.

En cambio, en el caso de la grieta en

forma de U la profundidad (h) sí lo es; es

decir, que una grieta poco profunda (h)

puede ser eliminada, pero una grieta con

profundidad (h) mayor no desaparece.

Figura 11

:

Comportamiento

de deformación de una

grieta en forma de U durante

el trefilado

Dirección

del trefilado

a) Alambre de partida

b) 1 Pasada

a) Alambre de partida

b) 1 Pasada

d) 3 Pasadas

c) 2 Pasadas

c) Forma en U

Dirección de

trefilado

Distribución de la tensión residual en la dirección del eje X

Alambre

de partida

1

Pasadas

2

Pasadas

3

Pasadas

Experimento

Análisis