Estrusione dei metalli: cos’è e come eseguirla al meglio

Tutto quello che c’è da sapere sull’estrusione dei metalli, un processo di lavorazione al servizio dell’industria

L’estrusione dei metalli è una delle tecniche di lavorazione più versatili e utilizzate nell’industria metallurgica. Questo processo permette di trasformare metalli grezzi in profili dalle forme complesse, rendendoli adatti a innumerevoli applicazioni industriali e commerciali.

In questo articolo ti spiegheremo come avviene il processo di estrusione e come ottenere i risultati migliori.

Che cos’è l’estrusione dei metalli

L’estrusione è un processo di lavorazione meccanica che consente di trasformare un materiale metallico in una sezione con profilo continuo e uniforme. Il metallo viene spinto attraverso una matrice che definisce la forma finale, permettendo di ottenere profili continui, come tubi, barre, e profili complessi utilizzati in vari settori industriali.
È particolarmente utilizzata per la produzione di componenti per l’industria automobilistica, l’edilizia e il settore dei trasporti, grazie alla possibilità di ottenere forme leggere e resistenti. Inoltre, consente di realizzare pezzi con geometrie interne particolari, difficilmente ottenibili con altri metodi di lavorazione. L’estrusione di metalli come rame, magnesio e titanio trova applicazione anche nei settori dell’elettronica e dell’aerospaziale, dove è richiesta una combinazione di precisione e performance meccaniche.

L’estrusione può essere eseguita sia a caldo che a freddo, a seconda delle caratteristiche desiderate nel prodotto finale e del materiale utilizzato:

• nell’estrusione a caldo il metallo viene riscaldato fino a una temperatura in cui diventa più malleabile, facilitando il passaggio attraverso lo stampo. Questo metodo è particolarmente utilizzato per materiali come l’alluminio e l’acciaio;
• nell’estrusione a freddo, invece, il processo avviene a temperatura ambiente, richiedendo pressioni maggiori, ma conferendo al prodotto finale una maggiore resistenza e precisione dimensionale.

Esistono inoltre due metodologie specifiche di estrusione:

• estrusione diretta: si riferisce alla pratica di eseguire l’estrusione di un metallo senza passaggi intermedi o senza lavorazioni aggiuntive significative. Il metallo riscaldato viene quindi caricato nella camera di estrusione della pressa, dove viene esercitata una pressione considerevole tramite una vite o un pistone idraulico, al fine di spingerlo attraverso la matrice;
• estrusione indiretta: è un processo di lavorazione dei metalli che coinvolge l’utilizzo di un dado o di una matrice. Il materiale viene spinto attraverso una camera di estrusione, che può essere riscaldata per facilitare la deformazione plastica del materiale.

Come funziona il processo di estrusione dei metalli

Il processo di estrusione dei metalli segue alcuni passaggi essenziali che permettono di ottenere il profilo desiderato, in particolare:

• preparazione del metallo: l’elemento grezzo viene tagliato nella forma di un lingotto o cilindro, a seconda delle dimensioni richieste;
• inserimento nella pressa di estrusione: il lingotto viene inserito nella pressa di estrusione, dove un pistone lo spinge con forza contro una matrice, che ha la forma del profilo desiderato;
• flusso del metallo attraverso la matrice: sotto l’azione della forza di compressione, il metallo fluisce attraverso la matrice, assumendo la forma della sezione desiderata;
• raffreddamento e trattamento: dopo essere uscito dalla matrice, il profilo estruso viene raffreddato rapidamente, spesso tramite un getto d’acqua o aria compressa. Successivamente, può essere sottoposto a trattamenti termici per migliorare le sue proprietà meccaniche.

Come eseguire al meglio l’estrusione dei metalli

Per eseguire al meglio il processo di estrusione dei metalli, è fondamentale considerare diversi fattori che influenzano la qualità del prodotto finito e l’efficienza operativa. Di seguito alcuni suggerimenti fondamentali per ottimizzare i risultati:

• scegliere il materiale adatto in base al tipo di applicazione finale. Ad esempio l’ alluminio è ideale per componenti leggeri e non soggetti a stress eccessivi, mentre l’acciaio offre una maggiore resistenza, anche in condizioni di lavoro gravose;
• regolare la temperatura: nell’estrusione a caldo, il metallo deve essere riscaldato a una temperatura ottimale per ridurre la resistenza del materiale e consentire un flusso regolare attraverso lo stampo, ma senza avvicinarsi troppo al punto di fusione, poiché questo potrebbe compromettere le proprietà strutturali del prodotto. Anche la velocità di estrusione è un aspetto importante: una velocità troppo elevata potrebbe portare a difetti superficiali e problemi di surriscaldamento, mentre una velocità troppo bassa potrebbe rallentare il processo e aumentare i costi;
• effettuare una manutenzione regolare delle matrici: una matrice usurata o danneggiata può compromettere la qualità del profilo estruso. Una conservazione accurata e la sostituzione tempestiva delle matrici sono fondamentali per garantire risultati ottimali e mantenere alta la qualità dei profili ottenuti.

Quali sono le applicazioni dell’estrusione dei metalli

L’estrusione dei metalli trova applicazione in una vasta gamma di settori industriali, grazie alla sua capacità di realizzare prodotti con forme complesse e proprietà meccaniche specifiche. Uno dei principali settori in cui viene utilizzato questo processo è quello dell’automotive, dove l’estrusione è impiegata per produrre componenti strutturali leggeri ma resistenti, come telai, supporti e barre d’urto, ma anche componenti per veicoli industriali o per trasporto auto, componenti per macchine di perforazione e per piattaforme aeree.

Nel settore dell’edilizia, l’estrusione è fondamentale per la produzione di strutture metalliche, profili in alluminio e acciaio utilizzati in serramenti, facciate continue, sistemi di canalizzazione e supporti strutturali, che combinano robustezza, resistenza alla corrosione e versatilità progettuale. Un altro ambito importante è quello dell’elettronica, dove l’estrusione viene impiegata per creare dissipatori di calore, strutture di supporto per circuiti e altri componenti che richiedono una buona conducibilità termica e una precisione elevata.

Eseguire il processo di estrusione al meglio richiede competenze specifiche e una profonda conoscenza dei materiali, delle tecniche e delle macchine utilizzate. Per questo è importante affidarsi ad aziende che abbiano una lunga esperienza nel settore della carpenteria metallica, come Ferrero Industrial.

Grazie all’utilizzo di tecnologie all’avanguardia, Ferrero è in grado di eseguire lavorazioni di alta qualità e di produrre componenti di altissima precisione destinati a diversi settori industriali, dove tolleranze estremamente ridotte e finiture accurate sono essenziali per garantire performance ottimali. Tutti i componenti realizzati dall’azienda coniugano resistenza e flessibilità progettuale, offrendo soluzioni customizzate che rispondono alle specifiche esigenze dei clienti, sia in termini di dimensioni che di forma e durata nel tempo. Inoltre, Ferrero Industrial esegue un controllo rigoroso di tutte le fasi del processo, dalla selezione del materiale fino alle diverse fasi di lavorazione e rifinitura, assicurando la qualità e la conformità dei prodotti finiti con standard di settore elevati.

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