El trefilado de tubos es un proceso para dimensionar un tubo mediante la contracción de un tubo de gran diámetro en uno más pequeño, al estirarlo a través de una matriz . Este proceso produce tubos de alta calidad con dimensiones precisas, buen acabado superficial y la resistencia adicional del trabajo en frío . [1] Por esta razón, este proceso se establece para muchos materiales, principalmente metalurgia , pero también vidrio . Debido a que es tan versátil, el trefilado de tubos es adecuado tanto para la producción a gran como a pequeña escala. [2] La producción a gran escala de vidrio generalmente utiliza un proceso de un solo paso en el que el vidrio se estira directamente en un tubo desde un tanque de fusión.
Existen cinco tipos de trefilado de tubos: hundimiento de tubos, trefilado con mandril, mandril estacionario, mandril móvil y mandril flotante. En muchos de los tipos se utiliza un mandril para evitar que la pieza de trabajo se doble o arrugue.
El hundimiento de tubos, también conocido como trefilado de tubos libre , reduce el diámetro del tubo sin un mandril dentro del tubo. El diámetro interior está determinado por el diámetro interior y exterior del tubo original, el diámetro exterior del producto final, la longitud del reborde de la matriz, la cantidad de contratensión y la fricción entre el tubo y la matriz. [3] Este tipo de operación de trefilado es la más económica, especialmente en tubos de paredes gruesas y tubos de diámetro inferior a 12 mm (0,47 pulgadas), [1] pero no da el mejor acabado superficial. A medida que aumenta el espesor del tubo, la calidad del acabado superficial disminuye. Este proceso se utiliza a menudo para los tubos de mobiliario de jardín de bajo coste. [4]
El trefilado es el proceso que estira el tubo con un mandril dentro del tubo; el mandril se estira con el tubo. La ventaja de este proceso es que el mandril define el diámetro interior y el acabado de la superficie y tiene un tiempo de preparación rápido para tiradas cortas. Las desventajas son que las longitudes están limitadas por la longitud del mandril, normalmente no más de 100 pies (30 m), y que se requiere una segunda operación para quitar el mandril, llamada devanado . Este tipo de proceso se utiliza normalmente en tubos de paredes gruesas o pequeños (diámetro interior). Las aplicaciones comunes incluyen tubos de presión súper alta y tubos hidráulicos (con la adición de una operación de hundimiento del tubo de acabado). [4] Este proceso también se utiliza para la fabricación de precisión de correderas de trombón . [5]
El trefilado con tapón fijo, también conocido como trefilado con mandril estacionario, [3] utiliza un mandril en el extremo de la matriz para dar forma al diámetro interior del tubo. Este proceso es lento y las reducciones de área son limitadas, pero proporciona el mejor acabado de superficie interior de todos los procesos. Este es el método de trefilado de tubos más antiguo. [4]
El trefilado con tapón flotante, también conocido como trefilado con mandril flotante, [3] utiliza un mandril que no está anclado de ningún modo para dar forma al diámetro interior del tubo. El mandril se mantiene en su sitio gracias a las fuerzas de fricción entre el mandril y el tubo. Esta fuerza axial se da por la fricción y la presión. La mayor ventaja de este método es que se puede utilizar en longitudes extremadamente largas, a veces de hasta 1.000 pies (300 m). La desventaja es que requiere un diseño preciso, de lo contrario, los resultados no serán adecuados. Este proceso se utiliza a menudo para tuberías de pozos petrolíferos. [4]
El trefilado con tapón atado, también conocido como trefilado con mandril semiflotante, es una combinación entre el trefilado con tapón flotante y el trefilado con tapón fijo. Se permite que el mandril flote, pero sigue anclado mediante un anclaje. Este proceso da resultados similares al proceso de trefilado con tapón flotante, excepto que está diseñado para tubos rectos. Proporciona un mejor acabado de la superficie interna que el trefilado de varillas. [4]