EuroWire – Mayo de 2011
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artículo técnico
Sin embargo, la frecuencia con que
ocurren las roturas durante el trefilado
aumenta al disminuir el diámetro del
alambre.
Hay varias causas de rotura del alambre
(
Figura 1
). Dos tipos de rotura son
causados por las inclusiones. Una se
produce cuando las inclusiones se
encuentran en la superficie de la fractura,
y la otra, llamada rotura de “extremo
hueco” se verifica cuando hay señales de
inclusiones cóncavas pero no se localizan
dichas inclusiones.
Dos tipos de roturas son causadas por
materiales extraños introducidos durante
un proceso distinto del proceso de colada.
Una es llamada rotura por “contaminación”,
y ocurre cuando se encuentran materiales
extraños en la superficie de la fractura,
y la otra es llamada rotura de “hueco
presionado”, cuando no se encuentran
materiales extraños.
Además, la rotura de “extremo dividido”
se considera causada por defectos
superficiales y la rotura de “tensión” es
causada por una tensión superior a la
resistencia del alambre
5
.
Se han examinado los tipos de rotura que
se producen cuando se trefila alambres de
conexión de oro.
La
Figura 2
muestra la frecuencia con
la cual ocurre cada tipo de rotura de
alambre, dividiendo los diámetros de
los alambres trefilados en tres grupos de
100-350µm, 50-99µm y 20-49µm
4
.
La
Figura 1
y la
Figura 2
muestran que
los defectos superficiales, los materiales
extraños y una tensión de trefilado
excesiva causada por agarrotamiento son
las causas de la rotura del alambre.
Sin embargo, se supone que muchas de
las causas de la rotura de alambres con
diámetro inferior a 50µm es la presencia
de inclusiones que se forman durante la
colada
5
.
Por lo tanto, se puede concluir que, para
que los alambres resistan a la rotura
durante el trefilado, no deben tener
defectos superficiales y las inclusiones
deben ser lo más pequeñas y escasas
posible.
3 Análisis FEM
del trefilado de
un alambre con
inclusiones o
materiales extraños
3.1 Efectos de las inclusiones en un
alambre
La mayor parte de las inclusiones en
los alambres son materiales duros. Los
resultados del análisis de las inclusiones
en las superficies de alambres con
fracturas por medio del espectrómetro
de energía dispersiva (
EDS - Energy
Dispersive Spectrometer
) han mostrado
que muchas inclusiones eran de A1
2
O
3
o SiO
2
, y las demás eran materiales
extraños resultado de la abrasión de la
hilera y del equipo.
2 Tipos de rotura de
alambre causada
por el trefilado
Recientemente, la rotura del alambre
durante el trefilado se ha reducido
considerablemente gracias a una menor
segregación de las partículas y a una
cantidad inferior de inclusiones en las
barras y alambres obtenida con una buena
limpieza del material y con la mejora de las
condiciones de trefilado.
Tensión de trefilado del alambre
no dimensional
Longitud de trefilado no dimensional
▲
▲
Figura 3
:
Variación de la tensión de trefilado cuando la inclusión pasa a través de la hilera (examinada por medio
de FEM - porcentaje de reducción R/P=10%)
Frecuencia
▲
▲
Figura 4
:
Frecuencia de rotura del alambre frente a D
i
/ D
o
D
i
/D
o
Nada