ES2245309T3 - Dispositivo para fabricar objetos metalicos. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para producir objetos metálicos de cobre o a base de cobre en un dispositivo de extrusión de funcionamiento continuo, en el que el material (1) a extruir se pone en contacto con un miembro de extrusión en una ranura revestida (3) formada en la circunferencia de un miembro de alimentación (2) al que se hace girar, en el que la razón de la anchura de la ranura a la altura de la ranura está comprendida en el intervalo de 0, 5-2, 0, caracterizado porque el revestimiento de la ranura es de níquel o aluminio o cinc o cobalto o magnesio o plata, mezclas o compuestos de éstos, o platino u oro, o un revestimiento no metálico.

Description

Dispositivo para fabricar objetos metálicos.

La presente invención se refiere a un dispositivo para fabricar objetos metálicos de cobre o a base de cobre por extrusión en funcionamiento continuo, en el que el material a extruir es alimentado en el miembro de extrusión por medio de un miembro de alimentación al que se hace girar.

La patente GB nº 1.370.894 introduce un método en el que el material a transformar se alimenta en una ranura entre dos miembros separados. En las aplicaciones prácticas de dicho método, la ranura tiene una forma curvada, en cuyo caso un miembro es una rueda, y la ranura está formada en la circunferencia de la rueda. En el otro miembro se forma un tope que rellena sensiblemente dicha ranura y forma un extremo cerrado para la misma. Además, en la proximidad de dicho extremo cerrado de la ranura se forma una abertura de extrusión a través de la cual se extrusiona el material a transformar para producir un objeto de metal de la forma definida por la abertura de extrusión.

En el proceso de extrusión de funcionamiento continuo de acuerdo con la patente GB nº 1.370.894, el material a extruir es conducido a la extrusión propiamente dicha. En relación con el proceso de extrusión, la temperatura del material a extruir asciende dentro del intervalo de 650-800ºC, en cuyo caso la rueda es sometida a las influencias de la alta temperatura. Al mismo tiempo se dirige esfuerzo hacia la rueda debido a la extrusión. Por otro lado, cuando la rueda recibe nuevo material a extruir, la rueda es sometida en esa parte a un temperatura más baja que durante el proceso de extrusión, y no sufre esfuerzo similar como en la gama de extrusión propiamente dicha. En consecuencia, la rueda es sometida en las diferentes etapas a varias gamas de temperatura y varias intensidades de esfuerzo. La rueda se encuentra entre los miembros más centrales del dispositivo de extrusión de funcionamiento continuo, pero la vida útil de la rueda resulta verdaderamente baja, entre otras razones debido a las diversas tensiones dirigidas hacia la misma en las diferentes etapas. Adicionalmente, la estructura de la rueda impone limitaciones en el diseño de la ranura, lo que a su vez mejora la creación de defectos de extrusión en el producto de extrusión. Además, el diseño de la ranura afecta a las distribuciones de tensión creadas en la rueda.

De acuerdo con la técnica anterior, la solicitud de patente GB 2.103.133 describe un dispositivo para la extrusión continua de cobre usando una rueda giratoria que tiene una ranura en su circunferencia. Antes de empezar la extrusión del cobre hay que alimentar una cantidad de cobre a extruir sobre la superficie de la ranura para crear un revestimiento que es útil para la adherencia del cobre para el próximo proceso de extrusión.

El objeto de la presente invención es aliviar las desventajas de la técnica anterior y conseguir un dispositivo nuevo y mejorado para la extrusión continua de objetos metálicos de cobre o a base de cobre, en cuyo dispositivo la forma de la ranura formada en la rueda que sirve de miembro de alimentación del metal, así como el material usado en el revestimiento de dicha ranura, mejoran considerablemente tanto la vida útil de la rueda como su comportamiento operativo. Los nuevos rasgos esenciales de la invención aparecerán en las reivindicaciones anexas.

De acuerdo con la invención, el miembro de alimentación del material previsto en un dispositivo de extrusión de funcionamiento continuo de objetos metálicos de cobre y a base de cobre tiene sensiblemente forma de rueda, y dicho miembro de alimentación se instala soportado en su eje, de forma que dicho miembro de alimentación pueda girar alrededor de su eje. En la circunferencia del miembro de alimentación en forma de rueda está formada una ranura, cuya superficie exterior de la ranura forma ventajosamente parte de la superficie exterior del miembro de alimentación. La ranura formada en la circunferencia del miembro de alimentación en forma de rueda tiene ventajosamente dos paredes sensiblemente paralelas que están unidas por una parte curvada que constituye el fondo de dicha ranura. Las paredes que están unidas a la parte curvada constituyendo el fondo de la ranura pueden estar también al menos parcialmente curvadas, ventajosamente con el fin de que dichas paredes se aproximen entre sí cuando se avanza hacia la abertura de la ranura prevista en la circunferencia del miembro de alimentación. Por tanto, la ranura tiene un perfil que es sensiblemente en forma de U o sensiblemente parecido a un perfil en forma de U. Además, la superficie interior de la ranura del miembro de alimentación está cubierta con un revestimiento de metal. Usando el perfil de ranura y revestimiento de metal de acuerdo con la invención en la ranura del miembro de alimentación, se puede incrementar considerablemente la vida útil del miembro de alimentación, y al mismo tiempo puede mejorarse tanto el rendimiento como la calidad del producto obtenido por el dispositivo de extrusión. Adicionalmente, la prolongada vida útil del miembro de alimentación reduce el tiempo consumido en el mantenimiento del dispositivo de extrusión y por tanto incrementa el grado de utilización del dispositivo de extrusión de funcionamiento continuo.

De acuerdo con la invención, la ranura prevista en la circunferencia del miembro de alimentación está diseñada de tal manera que la razón de la anchura de la ranura a la longitud de la ranura esté comprendida dentro del intervalo de 0,5-2,0, ventajosamente 1,0-1,5, cuando se mide en el punto más ancho y por otro lado en el punto más alto de la ranura. La ranura prevista en la circunferencia exterior del miembro de alimentación puede diseñarse también de manera que la superficie interior de la ranura esté curvada también en la proximidad de la abertura localizada cerca de la superficie de la circunferencia en el caso de que el punto más ancho de la ranura se desvíe sensiblemente de la circunferencia del miembro de alimentación.

El material de revestimiento empleado en la ranura del miembro de alimentación es ventajosamente un metal, tal como níquel, que se adhiere bien al cobre o material a base de cobre transformado en la disposición de extrusión de funcionamiento continuo. El revestimiento empleado puede ser también algún otro metal, tal como aluminio, cinc, cobalto, magnesio o plata, mezclas o compuestos de éstos, o platino u oro. Además, los revestimientos empleados pueden ser revestimientos no metálicos que se adhieran bien al cobre o materiales a base de cobre. El espesor del revestimiento en la ranura del miembro de alimentación es de 1-1000 micrómetros, ventajosamente 2-100 micrómetros.

Cuando se emplea de acuerdo con la invención, en el miembro de alimentación de un dispositivo de extrusión de funcionamiento continuo, un ranura sensiblemente en forma de U o sensiblemente de forma parecida a una U, puede mejorarse ventajosamente la durabilidad y el funcionamiento del miembro de alimentación. La ranura se hace ahora mecánicamente duradera y permite una optimización adicional de la forma de la ranura por lo que no se necesita rugosidad en el fondo de la ranura. Además, se reduce las fluctuaciones térmicas en la proximidad de la superficie del miembro de alimentación, y la transferencia de calor desde la ranura hacia el interior del miembro de alimentación se distribuye de una forma más ventajosa. Adicionalmente, se mejora la calidad del producto obtenido en la extrusión, debido a que se mejora el flujo del material extruido en el área de extrusión. Al mejorarse la calidad del producto extruido, se reduce la cantidad de chatarra creada en el proceso; la cantidad reducida de chatarra mejora además la carga térmica en la superficie del miembro de alimentación, y en consecuencia el desgaste del miembro de alimentación debido a la fatiga térmica.

El uso de un revestimiento que se adhiera bien con el cobre o algún material a base de cobre en la ranura del miembro de alimentación de una disposición de extrusión de funcionamiento continuo hace que el revestimiento previsto en la ranura se pegue adhesivamente en su sitio sin necesidad de rugosidad mecánica alguna en la superficie de ranura, lo que aceleraría notablemente tanto el crecimiento de grietas de fatiga como la rotura del miembro de alimentación. Además, el revestimiento impide el contacto mecánico entre el miembro de alimentación y el material a extruir, por lo que se reduce notablemente las probabilidades de que el material extruido introduzca fragilidad en el miembro de alimentación. Además, la fragilidad inducida por el material extruido es sensiblemente menor en una superficie lisa que en una superficie rugosa. Además de estas ventajas, el revestimiento de acuerdo con la invención sirve ventajosamente de capa de prevención térmica, ralentizando la conducción de calor al miembro de alimentación, fenómeno gracial al cual se puede reducir la temperatura de funcionamiento del miembro de alimentación.

La invención será descrita con más detalle en lo que sigue, haciendo referencia a los dibujos que se acompaña donde:

la figura 1 es una ilustración en vista lateral de un dispositivo de extrusión de funcionamiento continuo, visto en una sección transversal parcial,

la figura 2 ilustra una realización preferida de la invención, vista desde la dirección seccional A-A definida en la figura 1, y

la figura 3 ilustra otra realización preferida de la invención. En el dispositivo de extrusión de cobre de funcionamiento continuo de acuerdo con la figura 1, el material 1 a extruir se pone en un miembro de alimentación 2 y también en una ranura 3 prevista en la circunferencia del miembro de alimentación 2. El material extruido localizado en la ranura 3 es conducido además hacia un tope 4, que obliga al material 1 a cambiar de dirección hacia una placa de alimentación del miembro de extrusión 5 y además hacia una abertura de extrusión 6 localizada en sucesión a la placa de alimentación 5. El material extruido 7 es descargado de la abertura de extrusión 6 en una forma definida por dicha abertura.

De acuerdo con la figura 2, la ranura 3 prevista en una rueda 2 que sirve de miembro de alimentación es revestida, en la parte que está en contacto con el material a extruir, con una capa de níquel 8 de 100 micrómetros de espesor. Además, la ranura 3 es diseñada para tener sensiblemente forma de U, de manera que la anchura de la ranura 3 sea sensiblemente igual a la altura de la ranura cuando se mide en el punto más ancho y también en el más alto de la ranura.

En la figura 3, la ranura 10 prevista en una rueda 9 que sirve de miembro de alimentación del dispositivo de extrusión de funcionamiento continuo está diseñada de manera que la anchura de la ranura 10 sea aproximadamente 1,5 veces la altura de dicha ranura 10, cuando se mide en el punto más ancho y también en el más alto de la ranura. Además, la ranura 10 está revestida con una capa de níquel 11 de 200 micrómetros de espesor.

Claims (6)

1. Dispositivo para producir objetos metálicos de cobre o a base de cobre en un dispositivo de extrusión de funcionamiento continuo, en el que el material (1) a extruir se pone en contacto con un miembro de extrusión en una ranura revestida (3) formada en la circunferencia de un miembro de alimentación (2) al que se hace girar, en el que la razón de la anchura de la ranura a la altura de la ranura está comprendida en el intervalo de 0,5-2,0, caracterizado porque el revestimiento de la ranura es de níquel o aluminio o cinc o cobalto o magnesio o plata, mezclas o compuestos de éstos, o platino u oro, o un revestimiento no metálico.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la razón de la anchura de la ranura (3, 10) a la altura está comprendida dentro del intervalo 1,0-1,5, medido en el punto más ancho y por otro lado el punto más alto de la ranura.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las paredes que se desvían del fondo de la ranura (3, 10) son sensiblemente paralelas.

4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las paredes que se desvían del fondo de la ranura (3, 10) están curvadas, por lo que la distancia entre las paredes es máxima sensiblemente cerca del centro de la altura de la ranura.

5. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el espesor del revestimiento de la ranura (8, 11) está comprendido en el intervalo de 1-1000 micrómetros.

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el espesor del revestimiento de la ranura (8, 11) está comprendido en el intervalo de 2-100 micrómetros.