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EuroWire – Mayo de 2011
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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
(
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
▲
▲
Figura 1
:
Tipos de roturas del alambre
Inclusiones
Contaminación
Hueco presionado
Extremo hueco
Extremo dividido
Tensión
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▲
Figura 2
:
Porcentajes de causas de rotura del alambre durante el trefilado de alambres de oro superfinos
Inclusion
Hollow end
Contamination
Pressed hollow
Split end
Tension
Others
l siones
Extremo hueco
Contaminación
Hueco presionado
Extremo ividido
sión
tros