Experimental-numerical analysis to determine the efficiency of industrial lubricants in wire drawing process

Thomas Gomes dos Santos; André Rosiak; Diego Rafael  Alba; Diego Pacheco Wermuth; Matheus Henrique Riffel; Rafael Pandolfo da Rocha; Lirio  Schaeffe

doi:10.3989/revmetalm.234

Autores/as

Thomas Gomes dos Santos Metal Forming Inovation Center CBCM, Federal University of Rio Grande do Sul UFRGS https://orcid.org/0000-0002-6570-4872
André Rosiak Metal Forming Inovation Center CBCM, Federal University of Rio Grande do Sul UFRGS https://orcid.org/0000-0002-7162-5169
Diego Rafael Alba Institute for Metal Forming Technology IFU, University of Stuttgart https://orcid.org/0000-0001-8321-5872
Diego Pacheco Wermuth Metal Forming Inovation Center CBCM, Federal University of Rio Grande do Sul UFRGS https://orcid.org/0000-0003-0557-2385
Matheus Henrique Riffel Metal Forming Inovation Center CBCM, Federal University of Rio Grande do Sul UFRGS https://orcid.org/0009-0009-4639-0431
Rafael Pandolfo da Rocha Metal Forming Inovation Center CBCM, Federal University of Rio Grande do Sul UFRGS https://orcid.org/0009-0004-7835-5159
Lirio Schaeffe Metal Forming Inovation Center CBCM, Federal University of Rio Grande do Sul UFRGS https://orcid.org/0000-0002-3427-2405

DOI:

https://doi.org/10.3989/revmetalm.234

Palabras clave:

Análisis MEF, Estirado, Eficiencia, Formado en frío, Rozamiento

Resumen

El estirado es un proceso de fabricación que consiste en la deformación indirecta tirando del material a través de una herramienta de geometría cónica. El proceso generalmente se lleva a cabo a temperatura ambiente (formado en frío), por lo que la selección de lubricantes efectivos es fundamental. Si la lubricación es inadecuada, existe un alto riesgo de que tanto la herramienta como el alambre fabricado fallen. En este estudio, se estiraron varillas de acero AISI 1020 recocidas y se probó la efectividad de tres lubricantes industriales diferentes. Durante el proceso, los valores de la fuerza de tracción se registraron y utilizaron para determinar el coeficiente de rozamiento desarrollado bajo cada condición de lubricación. Se realizaron simulaciones numéricas para comprender mejor el proceso. Con base en los resultados experimentales y numéricos, se realizaron análisis cualitativos y cuantitativos para cada condición. Entre los diferentes lubricantes utilizados en este estudio, el estearato de zinc presentó el menor valor de fuerza de tracción, 18,8 kN, seguido de Lub A y B con valores de 20 kN y 20,6 kN, respectivamente. Los modelos numéricos mostraron una excelente aproximación a los valores de fuerza determinados en las pruebas. Los valores del coeficiente de rozamiento obtenidos tanto por análisis numérico como por el modelo empírico indican que el estearato de zinc tiene el mayor efecto lubricante entre los lubricantes objeto de este estudio.

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Citas

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