ES2365483A1 - Device and method for multiple channel angular pressing - Google Patents

Abstract

The invention relates to a device and method for the simultaneous multiple processing of materials by means of severe plastic channel angular deformation. The invention is based on the use of a spatial arrangement of dies in an angular channel configuration, which are preferably housed in die holders and which are stacked against each other, and a multiple pressing system that can be combined with a feeder that continuously feeds material to the pressing zone, thereby providing highly efficient multiple processing of materials. In relation to other processes developed to date, the invention allows the simultaneous extrusion of multiple parts, thereby significantly reducing the force required to close the dies used.

Description

Dispositivo y método de compresión múltiple en canal angular.Device and multiple compression method in angular channel

Campo de la invenciónField of the Invention

La invención se refiere principalmente al sector metalmecánico, específicamente al área de procesado de materiales metálicos mediante deformación plástica severa.The invention relates mainly to the sector metalworking, specifically to the area of material processing Metallic by severe plastic deformation.

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Estado de la técnica anteriorPrior art

En los últimos años ha existido un interés creciente por las técnicas de producción de materiales con tamaño de grano submicrométrico y/o nanométrico, como consecuencia de la mejora en las propiedades mecánicas que es posible obtener con dichos materiales, relativas al aumento de su dureza, tenacidad y resistencia mecánica, entre otras. Las citadas técnicas permiten, además, obtener materiales con comportamientos superplásticos a temperaturas elevadas, pudiendo experimentar muy grandes deformaciones sin que se produzca fractura en el material.In recent years there has been an interest increasing by the production techniques of materials with size of submicrometric and / or nanometric grain, as a result of the improvement in mechanical properties that can be obtained with said materials, related to the increase of its hardness, toughness and mechanical resistance, among others. The aforementioned techniques allow, In addition, obtain materials with superplastic behaviors high temperatures, being able to experience very large deformations without breaking the material.

Entre las distintas técnicas para la producción de materiales con tamaño de grano submicrométrico y/o nanométrico cabe destacar a los procesos de deformación plástica severa (DPS) caracterizados por impartir muy altas deformaciones plásticas a los materiales procesados (\varepsilon>1, siendo \varepsilon el valor de deformación plástica equivalente) sin producir modificaciones significativas de la sección transversal de los mismos. Este mantenimiento de las dimensiones de las piezas hace que se puedan procesar varias veces y acumular así grandes deformaciones plásticas en el material, que conducen a la aparición de una nueva microestructura que va reemplazando a la inicial. Como consecuencia de ello es posible obtener materiales con tamaño de grano submicrométrico o incluso nanométrico.Among the different techniques for production of materials with submicron and / or nanometric grain size Note the processes of severe plastic deformation (DPS) characterized by imparting very high plastic deformations to processed materials (\ varepsilon> 1, being \ varepsilon the equivalent plastic deformation value) without producing significant modifications of the cross section of the same. This maintenance of the dimensions of the pieces makes can be processed several times and accumulate large deformations plastics in the material, which lead to the appearance of a new microstructure that replaces the initial one. Due it is possible to obtain materials with grain size submicrometric or even nanometric.

Entre los procesos existentes para la obtención de materiales mediante deformación plástica severa, cabe destacar el proceso de extrusión en canal angular (en inglés: "Equal Channel Angular Extrusión or Pressing", ECAE/ECAP). El proceso de extrusión en canal angular (ECAE) se ha aplicado a un gran número de materiales y fue propuesto inicialmente por V.M. Segal et al. (Segal V. M., Russian Metallurgy, Vol. 1, 1981, pp. 99-105, Segal V.M., Materials Science and Engineering A, Vol. 271, 1999, pp. 322-333; Segal, Materials Science and Engineering, Vol. 197, 1995, 157-164).Among the existing processes for obtaining materials through severe plastic deformation, it is worth mentioning the extrusion process in angular channel (in English: "Equal Channel Angular Extrusion or Pressing", ECAE / ECAP). The angular channel extrusion process (ECAE) has been applied to a large number of materials and was initially proposed by VM Segal et al . (Segal VM, Russian Metallurgy, Vol. 1, 1981, pp. 99-105, Segal VM, Materials Science and Engineering A, Vol. 271, 1999, pp. 322-333; Segal, Materials Science and Engineering, Vol. 197 , 1995, 157-164).

Mediante la técnica de ECAE, el material atraviesa una matriz que contiene dos canales de igual sección (circular, cuadrada o poligonal), siendo un canal de entrada y otro de salida, que se intersecan formando un vértice o "codo", con un ángulo generalmente de 90º. Al ejercerse una fuerza suficiente mediante un medio de compresión o "punzón", y al llegar dicho punzón al vértice del canal, el material procesado (también denominado como "probeta") pasa a situarse en el canal de salida posterior al codo, de donde se extrae. El material es, así, deformado mediante un mecanismo de tensión cortante, al atravesar el canal angular en presencia de una alta presión hidrostática. Una vez que la probeta ha sido procesada, puede volver a introducirse por el canal de entrada y repetir el proceso, con la consiguiente acumulación de deformación. Adicionalmente, las técnicas basadas en ECAE permiten procesar las probetas en modos distintos, en función del tipo de materiales empleados y de las deformaciones que se desea aplicar a los mismos, pudiendo repetir el proceso un número determinado de veces en función de las necesidades. Es posible, por ejemplo, mantener invariable la orientación de la probeta en las sucesivas repeticiones; rotar la probeta 90º respecto al eje longitudinal de la probeta en cada repetición; o rotar la probeta 180º también con respecto al eje longitudinal de la probeta, entre otras posibilidades.Through the ECAE technique, the material crosses a matrix that contains two channels of the same section (circular, square or polygonal), being an input channel and another of exit, that intersect forming a vertex or "elbow", with An angle generally of 90º. By exerting sufficient force by means of compression or "punch", and upon arrival punch to the apex of the channel, the processed material (also denominated like "test tube") happens to be located in the channel of post exit to the elbow, where it is extracted. The material is, well, deformed by means of a shear tension mechanism, when crossing the angular channel in the presence of high hydrostatic pressure. One time that the specimen has been processed, can be reintroduced by the input channel and repeat the process, with the consequent deformation accumulation Additionally, techniques based on ECAE allow to process the specimens in different ways, depending on the type of materials used and the deformations desired apply to them, being able to repeat the process a number determined times according to the needs. It is possible, by For example, keep the orientation of the specimen invariably in the successive repetitions; rotate the specimen 90º with respect to the axis length of the specimen at each repetition; or rotate the specimen 180º also with respect to the longitudinal axis of the specimen, between Other possibilities

A pesar de que el proceso convencional de extrusión en canal angular presente en el estado de la técnica resulta adecuado para su aplicación de un modo satisfactorio a gran número de materiales, dicho proceso no está exento de algunas limitaciones e inconvenientes. Entre dichos inconvenientes, cabe señalar que su uso presenta bajas velocidades de proceso por pieza producida, suponiendo dicha velocidad una merma al rendimiento productivo del proceso, con importantes consecuencias económicas. Adicionalmente, las técnicas convencionales de extrusión en canal angular requieren de la aplicación de fuerzas de cierre muy elevadas para impedir la apertura de las matrices de extrusión, en el caso de que éstas comprendan varias secciones divididas, con objeto de poder mecanizar adecuadamente el canal angular.Although the conventional process of angular channel extrusion present in the state of the art It is suitable for application in a satisfactory way to great number of materials, this process is not exempt from some limitations and inconveniences Among these inconveniences, it is possible indicate that its use has low process speeds per piece produced, assuming said speed a decrease in performance productive process, with important economic consequences. Additionally, conventional channel extrusion techniques angular require the application of very high closing forces to prevent the opening of extrusion dies, in the case of that these include several divided sections, in order to be able to properly machining the angular channel.

En definitiva, si bien el proceso ECAE presenta un considerable interés, debido a que posibilita la obtención de muy altas deformaciones, su aplicación industrial se ha visto limitada tanto por la velocidad de proceso como por el tamaño reducido de las probetas que es posible fabricar. Mediante la presente invención se solventan los dos problemas anteriores, ya que proporciona un método de compresión múltiple (MCM), posibilitando la obtención de varias piezas en cada etapa de proceso y permitiendo, además, la incorporación de un alimentador continuo de material en la zona de extrusión. Además, mediante la configuración espacial que la presente invención propone para el proceso de extrusión, las fuerzas de cierre se ven reducidas significativamente, con lo cual es posible fabricar un número de piezas mucho mayor que las obtenidas hasta la fecha, teniendo por tanto el proceso propuesto mucha mayor productividad.In short, although the ECAE process presents considerable interest, because it makes it possible to obtain very high deformations, its industrial application has been limited both for the speed of the process and for the small size of the test tubes that can be manufactured. Through the present invention, they solve the two previous problems, since it provides a method multiple compression (MCM), making it possible to obtain several pieces at each stage of the process and also allowing the incorporation of a continuous material feeder in the area of extrusion. In addition, through the spatial configuration that the The present invention proposes for the extrusion process, the forces closing are significantly reduced, which is possible to manufacture a number of pieces much larger than those obtained to date, therefore having the proposed process much greater productivity.

Se han desarrollado algunas patentes relativas a la obtención de materiales mediante deformación plástica severa en canal angular (C. J. Luis, P. A. González, J. Gil, J. Alkorta, ES2224787; M. Jarret, W. Dixon, May 1994, US Patent nº 5309748; V. Segal, R. Goforth, K. Hartwig, Mar 1995, US Patent nº 5400633; V. Segal, L. Segal, Feb 1997, US Patent nº 5600989; V. Segal, May 1996, US Patent nº 5513512; L. Semiatin, D. Delo, May 1999, US Patent nº 5904062 y K. Hartwig, 2005, US Patent nº 6883359). En la patente US5600989 de V. Segal se propone un sistema que tiene un único canal de entrada, en el que se introducen dos probetas, y dos canales de salida de dimensiones iguales a la mitad del canal de entrada, no coincidiendo con el sistema que se propone en la presente invención. En las citadas patentes no se ha encontrado ningún método que emplee la tecnología que se propone en la presente invención, que emplea una disposición espacial de las matrices de extrusión que posibilita realizar el proceso de forma simultánea, reduciéndose significativamente las fuerzas necesarias para efectuar el cierre de las matrices ya que las fuerzas de reacción que aparecen se compensan entre sí, como consecuencia de las distribuciones espaciales de las matrices y portamatrices que se proponen en la presente patente. Ello hace que se puedan apilar (en serie, con simetría radial, etc.) un número indefinido de matrices-portamatrices, limitado únicamente por las dimensiones del equipo donde se van a acoplar, ya que no aumenta la fuerza de cierre necesaria, en relación con la que es preciso realizar para la extrusión con una única matriz. Asimismo, la invención puede ser combinada con un sistema de alimentación continuo de material, lo que posibilitará mayores velocidades de producción.Some patents related to obtaining materials through severe plastic deformation in angular channel (C. J. Luis, P. A. González, J. Gil, J. Alkorta, ES2224787; M. Jarret, W. Dixon, May 1994, US Patent No. 5309748; V. Segal, R. Goforth, K. Hartwig, Mar 1995, US Patent No. 5400633; V. Segal, L. Segal, Feb 1997, US Patent No. 5600989; V. Segal, May 1996, US Patent No. 5513512; L. Semiatin, D. Delo, May 1999, US Patent No. 5904062 and K. Hartwig, 2005, US Patent No. 6883359). In the patent US5600989 by V. Segal proposes a system that has a single channel input, in which two specimens are introduced, and two channels of output of dimensions equal to half of the input channel, not coinciding with the system proposed in the present invention. In the cited patents no method has been found that employs the technology proposed in the present invention, which employs a spatial arrangement of extrusion dies that enables perform the process simultaneously, reducing significantly the forces necessary to effect the closure of the matrices since the reaction forces that appear are compensate each other as a result of distributions spatial matrices and matrix holders proposed in the present patent. This makes them stackable (in series, with radial symmetry, etc.) an indefinite number of matrix-matrices, limited only by dimensions of the equipment where they are going to be coupled, since it does not increase the necessary closing force, in relation to what is required perform for extrusion with a single matrix. Also, the invention can be combined with a feeding system continuous material, which will allow higher speeds of production.

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Objeto de la invenciónObject of the invention

Un objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales que comprende una pluralidad de matrices de extrusión, donde:An object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple of materials comprising a plurality of matrices of extrusion, where:

- cada una de dichas matrices de extrusión comprende uno o más canales angulares, a través de los cuales se extruyen los materiales, estando dotados dichos canales angulares de, al menos, una entrada y, al menos, una salida,- each of said extrusion dies it comprises one or more angular channels, through which they extrude the materials, said angular channels being provided of at least one entry and at least one exit,

- la pluralidad de matrices de extrusión es apilable en serie,- the plurality of extrusion dies is series stackable,

- los materiales que atraviesan los canales angulares pertenecientes a la serie formada por las matrices de extrusión son extruibles simultáneamente, a través de la compresión de dichos materiales mediante uno o más medios de compresión.- the materials that cross the channels angles belonging to the series formed by the matrices of extrusion are extrudable simultaneously, through compression of said materials by one or more compression means.

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Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde la serie formada por las matrices de extrusión es capaz, durante la compresión de los materiales procesados a través de los canales, de mantener su integridad mediante la aplicación de uno o más medios de
cierre.Another object of the present invention is an angular channel compression device for the multiple extrusion of materials, where the series formed by the extrusion matrices is able, during the compression of the materials processed through the channels, to maintain their integrity by applying one or more means of
closing.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde la serie formada por las matrices de extrusión posee una configuración tal que la fuerza de cierre necesaria para mantener la integridad de cada matriz individual dentro de la serie se compensa con las fuerzas de cierre necesarias para mantener la integridad de sus matrices vecinas en dicha serie.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where the series formed by the matrices of extrusion has a configuration such that the closing force necessary to maintain the integrity of each individual matrix within the series it is compensated with the necessary closing forces to maintain the integrity of its neighboring matrices in said Serie.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde las matrices de extrusión están alojadas en portamatrices.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where extrusion dies are housed in matrix holders.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde las matrices de extrusión se alojan en una única portamatriz.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where extrusion dies are housed in A single matrix holder.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde las matrices de extrusión están divididas en dos partes simétricas.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where extrusion dies are divided into two symmetrical parts.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde uno o más canales angulares comprendidos en las matrices de extrusión están divididos por la mitad, estando cada mitad alojada en cada una de las partes simétricas de las matrices de extrusión.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where one or more angular channels included in the extrusion dies are divided by the half, each half being housed in each of the parts symmetric of the extrusion dies.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde la pluralidad de matrices de extrusión, al apilarse en serie para el procesado múltiple de materiales, forma un conjunto que guarda una simetría radial respecto a un eje vertical u horizontal.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple of materials, where the plurality of matrices of extrusion, when stacked in series for multiple processing of materials, forms a set that keeps a radial symmetry with respect to a vertical or horizontal axis.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde los canales angulares del conjunto que forman las matrices de extrusión están angularmente equiespaciados.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where the angular channels of the set that form the extrusion dies are angularly equiespaciados.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde las matrices de extrusión se configuran mediante la unión de una parte superior que aloja un canal de entrada y una parte inferior que aloja un canal de salida, donde los canales angulares a través de los cuales se procesan los materiales se forman mediante la unión de cada canal de entrada con cada canal de salida, al ponerse en contacto las partes superior e inferior de las matrices.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where extrusion dies are set up by joining a top part that houses a input channel and a lower part that houses an output channel, where the angular channels through which the materials are formed by joining each input channel with each output channel, by contacting the upper parts and lower matrices.

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Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde los canales angulares comprenden uno o más ángulos iguales a 90º.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple of materials, where the angular channels comprise one or more angles equal to 90º.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde los canales angulares poseen una sección transversal circular, ovalada, cuadrada, rectangular o poligonal.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where the angular channels have a circular cross section, oval, square, rectangular or polygonal.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde las matrices de extrusión poseen una pluralidad de canales angulares de diferentes secciones transversales.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where extrusion dies have a plurality of angular channels of different sections transversal.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde la entrada y la salida de los canales angulares poseen la misma sección transversal.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where the entrance and exit of the channels Angular have the same cross section.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde la entrada y la salida de los canales angulares poseen distinta sección transversal.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where the entrance and exit of the channels Angular have different cross section.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde la entrada y la salida de los canales angulares poseen la misma longitud.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where the entrance and exit of the channels Angular have the same length.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde la entrada y la salida de los canales angulares poseen distinta longitud.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where the entrance and exit of the channels Angular have different length.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde los radios de acuerdo, definidos como los radios interior y exterior de los perfiles de curvatura que conforman los canales angulares, son iguales.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where the agreed radios, defined as the inner and outer radii of the curvature profiles that They make up the angular channels, they are the same.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde los radios de acuerdo son distintos.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where the radii of agreement are different.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales que comprende una pluralidad de punzones para el procesado de los materiales.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple of materials comprising a plurality of punches for The processing of the materials.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde los punzones están comprendidos en los medios de compresión.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where the punches are included in the compression means

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde los medios de compresión y/o los medios de cierre comprenden uno o más sistemas hidráulicos, mecánicos, neumáticos o electromecánicos, empleados dichos sistemas individualmente o en combinación.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where the compression means and / or the closing means comprise one or more hydraulic systems, mechanical, pneumatic or electromechanical, said systems used individually or in combination.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde la alimentación de los materiales procesados se realiza bien de forma manual, bien mediante medios de alimentación automática, o mediante una combinación de los mismos.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where the material feed processed is done either manually, or by means of automatic feeding, or by a combination of same.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde las matrices de extrusión comprenden medios de conexión para realizar una apertura o un cierre simultáneo de las matrices de extrusión.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where extrusion dies comprise connection means for simultaneous opening or closing of extrusion dies.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde los medios de conexión son, preferentemente, una disposición de fijaciones deslizantes sobre barras, estando dichas fijaciones instaladas en las matrices, y donde dichas barras conectan cada una de las matrices con su matriz o matrices adyacentes.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, where the connection means are, preferably, an arrangement of sliding fasteners on bars, said fixings being installed in the dies, and where said bars connect each matrix with its matrix or adjacent matrices.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, que comprende, adicionalmente, medios para el control de la temperatura, siendo dichos medios, preferentemente, sistemas calefactores o sistemas refrigerantes, utilizados individualmente o en combinación.Another object of the present invention is a angular channel compression device for extrusion multiple materials, additionally comprising means for temperature control, said means being preferably heating systems or cooling systems, used individually or in combination.

Otro objeto de la presente invención es el uso de un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales mediante compresión.Another object of the present invention is the use of an angular channel compression device for extrusion multiple materials by compression.

Otro objeto de la presente invención es el uso de un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde los materiales extruidos son metales o aleaciones de los mismos.Another object of the present invention is the use of an angular channel compression device for extrusion multiple of materials, where the extrudates are metals or Alloys thereof.

Otro objeto de la presente invención es el uso de un dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales donde los materiales extruidos son materiales poliméricos, cerámicos o compuestos no metálicos.Another object of the present invention is the use of an angular channel compression device for extrusion multiple of materials where extrudates are materials polymeric, ceramic or non-metallic compounds.

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Otro objeto de la presente invención es un método de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales que comprende:Another object of the present invention is a Angular channel compression method for multiple extrusion of Materials comprising:

- el apilamiento en serie de una pluralidad de matrices de extrusión, comprendiendo dichas matrices de extrusión uno o más canales angulares, a través de los cuales se procesan los materiales.- serial stacking of a plurality of extrusion dies, said extrusion dies comprising one or more angular channels, through which the materials.

- la extrusión simultánea de los materiales a través de los canales angulares comprendidos en la serie formada por las matrices, mediante la aplicación de una o más fuerzas de compresión.- simultaneous extrusion of materials to through the angular channels included in the series formed by the matrices, by applying one or more forces of compression.

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Otro objeto de la presente invención es un método de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales, donde la integridad de la serie formada por las matrices de extrusión se mantiene mediante la aplicación de una o más fuerzas de cierre, de forma que la fuerza de cierre necesaria para mantener la integridad de cada matriz individual dentro de la serie se compensa con las fuerzas de cierre individuales necesarias para mantener la integridad de sus matrices vecinas en dicha serie.Another object of the present invention is a Angular channel compression method for multiple extrusion of materials, where the integrity of the series formed by the matrices Extrusion is maintained by applying one or more forces of closing, so that the closing force necessary to maintain the integrity of each individual matrix within the series is compensates with the individual closing forces necessary to maintain the integrity of its neighboring matrices in said series.

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Descripción de las figurasDescription of the figures

La Figura 1 muestra una vista en tres dimensiones de una posible configuración de las matrices y portamatrices de extrusión según la invención, donde los canales angulares poseen sección transversal circular, mostrando tanto la realización individual (derecha) de cada matriz-portamatriz, como el apilamiento de las mismas para un procesado múltiple (izquierda).Figure 1 shows a view in three dimensions of a possible matrix configuration and extrusion matrix holder according to the invention, where the channels angular have circular cross section, showing both the individual realization (right) of each matrix-matrix holder, such as the stacking of same for multiple processing (left).

La Figura 2 muestra una realización de las matrices y portamatrices de extrusión según la invención, donde los canales angulares empleados poseen una sección transversal cuadrada.Figure 2 shows an embodiment of the matrices and extrusion dies according to the invention, where angular channels used have a cross section square.

La Figura 3 muestra otra posible realización de la invención para la disposición espacial de las matrices en canal angular con sección transversal circular, en la que la matriz y la portamatriz conforman una única pieza enteriza.Figure 3 shows another possible embodiment of the invention for the spatial arrangement of channel matrices angular with circular cross section, in which the matrix and the matrix holder make up a single integral piece.

La Figura 4 muestra otra posible realización de la invención para la disposición espacial de las matrices en canal angular con sección transversal rectangular, en la que la matriz y la portamatriz conforman una única pieza enteriza.Figure 4 shows another possible embodiment of the invention for the spatial arrangement of channel matrices angular with rectangular cross section, in which the matrix and the matrix holder make up a single integral piece.

La Figura 5 muestra otra posible realización de las matrices para el proceso MCM-DPS según la invención, en la que las matrices están divididas, con simetría radial, por la mitad de cada canal. En la Figura 5(a) se muestra una sección en la que se observa la configuración de las matrices apiladas según simetría radial en la etapa inicial, en la Figura 5(b) se muestra una etapa intermedia del proceso MCM-DPS y en la Figura 5(c) una vista conjunta en la etapa inicial del proceso MCM-DPS. En la Figura 5(d) se muestra una vista conjunta en la que se observa una configuración con dos canales (interior y exterior) por cada matriz, en la Figura 5(e) una sección que muestra detalle de los canales que se observan en la Figura 5(d) y en la Figura 5(f) una vista conjunta en una etapa intermedia del proceso MCM-DPS.Figure 5 shows another possible embodiment of the matrices for the MCM-DPS process according to the invention, in which the matrices are divided, with symmetry radial, in the middle of each channel. In Figure 5 (a) it is shows a section in which the configuration of the stacked matrices according to radial symmetry in the initial stage, in the Figure 5 (b) shows an intermediate stage of the process MCM-DPS and in Figure 5 (c) a view joint in the initial stage of the MCM-DPS process. In Figure 5 (d) shows a joint view in which observe a configuration with two channels (indoor and outdoor) per each matrix, in Figure 5 (e) a section that shows detail of the channels seen in Figure 5 (d) and in Figure 5 (f) a joint view at an intermediate stage of the MCM-DPS process.

La Figura 6 muestra otro posible esquema constructivo de las matrices para la extrusión en canal angular de piezas con sección transversal rectangular, en la que la distribución de apilamiento en serie de las matrices se ha sustituido por una distribución de apilamiento con simetría radial que ubica los centros de las secciones transversales de los canales de extrusión equiespaciados angularmente. Los canales angulares de entrada y salida se configuran al acoplarse una parte superior con una parte inferior, tal como se muestra en la Figura 6(a). Asimismo, en la Figura 6(b) y en la Figura 6(c) se muestran los punzones empleados al inicio y en una etapa intermedia, respectivamente. En las Figuras 6(d), 6(e) y 6(f) se muestra otro esquema de configuración, similar al anterior, pero con la diferencia de presentar canales internos y externos.Figure 6 shows another possible scheme construction of the matrices for angular channel extrusion of pieces with rectangular cross section, in which the serial stacking distribution of the matrices has replaced by a stacking distribution with radial symmetry which locates the centers of the cross sections of the channels extrusion angularly equispaced. The angular channels of input and output are configured when a top part is coupled with a lower part, as shown in Figure 6 (a). Also, in Figure 6 (b) and in Figure 6 (c) it show the punches used at the beginning and at an intermediate stage, respectively. In Figures 6 (d), 6 (e) and 6 (f) another configuration scheme is shown, similar to previous, but with the difference of presenting internal channels and external

La Figura 7 muestra un corte transversal en el que se observa la disposición de los punzones para la aplicación del proceso MCM-DPS según la invención.Figure 7 shows a cross section in the that the disposition of the punches for the application of the MCM-DPS process according to the invention.

La Figura 8 muestra una representación gráfica del valor obtenido, mediante simulación por elementos finitos, de la fuerza total (en kN) para evitar la apertura de las matrices en el eje de ordenadas frente a la longitud de las probetas extruidas (en mm) en el eje de abscisas, en el proceso MCM-DPS según una realización de la invención, considerando el esquema constructivo mostrado en la Figura 1, en el que el diámetro D = 10 mm, los radios de acuerdo
R_{ext} =R_{int} = 2 mm, el ángulo entre los canales de las matrices de extrusión \Phi = 90º y la longitud de las probetas procesadas L_{init} = 80 mm, considerando el procesado de la AA5083 a temperatura ambiente y coeficiente de rozamiento de 0,1.Figure 8 shows a graphical representation of the value obtained, by simulation by finite elements, of the total force (in kN) to prevent the opening of the matrices on the ordinate axis versus the length of the extruded specimens (in mm) in the abscissa axis, in the MCM-DPS process according to an embodiment of the invention, considering the construction scheme shown in Figure 1, in which the diameter D = 10 mm, the radii of agreement
R_ {ext} = R_ {int} = 2 mm, the angle between the channels of the extrusion matrices \ Phi = 90 ° and the length of the processed specimens L_ {init} = 80 mm, considering the processing of the AA5083 at temperature ambient and friction coefficient of 0.1.

La Figura 9 muestra una representación gráfica del valor obtenido, mediante simulación por elementos finitos, de la fuerza de procesado por probeta extruida (en kN) en el eje de ordenadas frente a la longitud de las probetas extruidas (en mm) en el eje de abscisas, considerando el esquema constructivo mostrado en la Figura 1 en el que el diámetro
D = 10 mm, los radios de acuerdo R_{ext} =R_{int} = 2 mm, el ángulo entre los canales de las matrices de extrusión O = 90º y la longitud de las probetas procesadas L_{init} = 80 mm, considerando el procesado de la AA5083 a temperatura ambiente y coeficiente de rozamiento de 0,1.Figure 9 shows a graphical representation of the value obtained, by simulation by finite elements, of the processing force per extruded specimen (in kN) on the ordinate axis versus the length of the extruded specimens (in mm) on the axis of abscissa, considering the construction scheme shown in Figure 1 in which the diameter
D = 10 mm, the radii of agreement R_ {ext} = R_ {int} = 2 mm, the angle between the channels of the extrusion matrices O = 90 ° and the length of the processed specimens L_ {init} = 80 mm, considering the processing of the AA5083 at room temperature and friction coefficient of 0.1.

La Figura 10 muestra una representación gráfica del valor obtenido, mediante simulación por elementos finitos, de la fuerza total (en kN) para evitar la apertura de las matrices en el eje de ordenadas frente a la longitud de las probetas extruidas (en mm) en el eje de abscisas, considerando el esquema constructivo mostrado en la Figura 1 en el que el diámetro D = 20 mm, los radios de acuerdo R_{ext} =R_{int} = 2 mm, el ángulo entre los canales de las matrices de extrusión O = 90º y la longitud de las probetas procesadas L_{init} = 200 mm, considerando el procesado de la AA5083 a temperatura ambiente y coeficiente de rozamiento de 0,1.Figure 10 shows a graphic representation of the value obtained, by simulation by finite elements, of the total force (in kN) to prevent the opening of the matrices in the ordinate axis versus the length of extruded specimens (in mm) on the abscissa axis, considering the construction scheme shown in Figure 1 in which the diameter D = 20 mm, the radii according R_ {ext} = R_ {int} = 2 mm, the angle between the channels of the extrusion matrices O = 90 ° and the length of the specimens processed L_ {init} = 200 mm, considering the processing of the AA5083 at room temperature and coefficient of friction of 0.1.

La Figura 11 muestra una representación gráfica del valor obtenido, mediante simulación por elementos finitos, de la fuerza de procesado por probeta extruida (en kN) en el eje de ordenadas frente a la longitud de las probetas extruidas (en mm) en el eje de abscisas, considerando el esquema constructivo mostrado en la Figura 1, en el que el diámetro D = 20 mm, los radios de acuerdo R_{ext} =R_{int} = 2 mm, el ángulo entre los canales de las matrices de extrusión O = 90º y la longitud de las probetas procesadas L_{init} = 200 mm, considerando el procesado de la AA5083 a temperatura ambiente y coeficiente de rozamiento de 0,1.Figure 11 shows a graphic representation of the value obtained, by simulation by finite elements, of the processing force per extruded specimen (in kN) on the axis of ordered against the length of the extruded specimens (in mm) in the abscissa axis, considering the construction scheme shown in Figure 1, in which the diameter D = 20 mm, the radii of agreement R_ {ext} = R_ {int} = 2 mm, the angle between the channels of the extrusion matrices O = 90º and the length of the specimens processed L_ {init} = 200 mm, considering the processing of the AA5083 at room temperature and coefficient of friction of 0.1.

La Figura 12 muestra una representación gráfica del valor obtenido, mediante simulación por elementos finitos, de la fuerza total (en kN) para evitar la apertura de las matrices en el eje de ordenadas frente a la longitud de las probetas extruidas (en mm) en el eje de abscisas, considerando el esquema constructivo mostrado en la Figura 1 en el que el diámetro D = 20 mm, los radios de acuerdo R_{ext} =R_{int} = 4 mm, el ángulo entre los canales de las matrices de extrusión O = 90º y la longitud de las probetas procesadas L_{init} = 200 mm, considerando el procesado de la AA5083 a temperatura ambiente y coeficiente de rozamiento de 0,1.Figure 12 shows a graphic representation of the value obtained, by simulation by finite elements, of the total force (in kN) to prevent the opening of the matrices in the ordinate axis versus the length of extruded specimens (in mm) on the abscissa axis, considering the construction scheme shown in Figure 1 in which the diameter D = 20 mm, the radii according R_ {ext} = R_ {int} = 4 mm, the angle between the channels of the extrusion matrices O = 90 ° and the length of the specimens processed L_ {init} = 200 mm, considering the processing of the AA5083 at room temperature and coefficient of friction of 0.1.

La Figura 13 muestra una representación gráfica del valor obtenido, mediante simulación por elementos finitos, de la fuerza de procesado por probeta extruida (en kN) en el eje de ordenadas frente a la longitud de las probetas extruidas (en mm) en el eje de abscisas, considerando el esquema constructivo mostrado en la Figura 1 en el que el diámetro D = 20 mm, los radios de acuerdo R_{ext} =R_{int} = 4 mm, el ángulo entre los canales de las matrices de extrusión O = 90º y la longitud de las probetas procesadas L_{init} = 200 mm, considerando el procesado de la AA5083 a temperatura ambiente y coeficiente de rozamiento de 0,1.Figure 13 shows a graphic representation of the value obtained, by simulation by finite elements, of the processing force per extruded specimen (in kN) on the axis of ordered against the length of the extruded specimens (in mm) in the axis of abscissa, considering the constructive scheme shown in Figure 1 in which the diameter D = 20 mm, the radii of agreement R_ {ext} = R_ {int} = 4 mm, the angle between the channels of the extrusion matrices O = 90º and the length of the specimens processed L_ {init} = 200 mm, considering the processing of the AA5083 at room temperature and coefficient of friction of 0.1.

En la Figura 14 se muestra una vista en tres dimensiones de la etapa final de deformación según la invención, empleando accionamientos hidráulicos.A view in three is shown in Figure 14 dimensions of the final deformation stage according to the invention, using hydraulic drives.

Las Figuras 15(a) y 15(b) muestran, respectivamente, las etapas inicial y final del proceso MCM-DPS, cuando se emplean accionamientos hidráulicos para la compresión y el cierre de las matrices de extrusión.Figures 15 (a) and 15 (b) show, respectively, the initial and final stages of the process MCM-DPS, when drives are used Hydraulics for compression and closure of the dies of extrusion.

La Figura 16 muestra una posible configuración de un alimentador automático de material para el proceso de MCM-DPS según la invención.Figure 16 shows a possible configuration of an automatic material feeder for the process of MCM-DPS according to the invention.

La Figura 17 muestra la secuencia de apertura/cierre de las matrices-portamatrices empleadas en el proceso MCM-DPS según una realización de la invención.Figure 17 shows the sequence of opening / closing of the matrix-matrices used in the MCM-DPS process according to a embodiment of the invention.

La Figura 18 muestra la secuencia de apertura de las matrices (vista isométrica) empleadas en el proceso MCM-DPS según la invención, cuando el sistema de cierre de las matrices se encuentra conectado a los medios de cierre de las mismas.Figure 18 shows the opening sequence of the matrices (isometric view) used in the process MCM-DPS according to the invention, when the system Matrix closure is connected to the closure means from the same.

La Figura 19 muestra una vista isométrica de un conjunto matriz-portamatriz según la invención, en el que se puede observar el empleo de resistencias calefactoras en la portamatriz de las matrices empleadas en el proceso MCM-DPS, con objeto de disminuir el límite elástico del material y facilitar el proceso de deformación plástica.Figure 19 shows an isometric view of a matrix-matrix assembly according to the invention, in which can be observed the use of heating resistors in the matrix of the matrices used in the process MCM-DPS, in order to decrease the elastic limit of the material and facilitate the process of plastic deformation.

La Figura 20 muestra un esquema lateral del proceso MCM-DPS según la invención, empleando resistencias calefactoras en la zona de deformación.Figure 20 shows a side scheme of the MCM-DPS process according to the invention, using heating resistors in the deformation zone.

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Descripción de la invenciónDescription of the invention

La presente invención comprende un método de deformación simultánea en canal angular y/o poliangular que no modifica significativamente la sección transversal del material procesado, siendo aplicable a secciones muy diversas (cuadrada, rectangular, circular, poligonal, etc.). Para ello, tal y como se muestra en las figuras 1-6, se emplea un dispositivo de deformación simultánea en canal angular o poliangular que comprende una disposición de matrices de extrusión (1), preferentemente situadas en portamatrices (2), estando dichas matrices (1) preferentemente divididas en dos partes simétricas (3, 4), comprendiendo cada una de ellas uno o más canales angulares (5), y comprendiendo dichos canales (5) una entrada (6) y una salida (7). Las matrices de extrusión (1) se encuentran apiladas una a continuación de la anterior. Asimismo, como se muestra en las Figuras 5-7, se emplea, para comprimir las probetas, un conjunto de punzones (8) de igual número que los canales angulares (5) de las citadas matrices (1), que encajan en ellas y que se emplean para ejercer la fuerza de compresión necesaria para el procesado múltiple de materiales mediante deformación plástica severa. La disposición espacial de las matrices de extrusión (1) según la presente invención posibilita realizar el proceso de extrusión de forma simultánea para todas las matrices (1) empleadas, reduciéndose significativamente las fuerzas necesarias para efectuar el cierre de las mismas, ya que las fuerzas de reacción que tienden a abrir las matrices (1) y que aparecen durante el proceso de deformación en canal angular se compensan, siendo necesaria únicamente la aplicación de una fuerza de cierre sobre el conjunto de las matrices (1) empleadas, aplicada únicamente sobre la primera, evitando así la necesidad de aplicar una fuerza de cierre para cada matriz (1) tomada individualmente. El hecho de mantener unidas las matrices (1) durante el proceso de extrusión es de suma importancia, ya que si éstas se abren durante el mismo se puede provocar la rotura de los punzones (8) y/o el flujo del material entre las matrices (1) al exterior. Como puede observarse en las Figuras 8, 10 y 12, que muestran la fuerza de cierre (F) de una matriz (1), en kN, necesaria cuando se extruyen dos probetas simultáneamente en función de la longitud extruida (L) en mm, y en las Figuras 9, 11 y 13, que muestran la fuerza necesaria (F) en kN para la extrusión individual de cada probeta en función de la longitud extruida (L) en mm, la fuerza necesaria para mantener cerradas las matrices (1) durante el proceso de extrusión en canal angular es del orden de cuatro a cinco veces la fuerza de compresión necesaria para la extrusión de cada probeta, consecuencia del endurecimiento del material, de la geometría de la matriz (1) y del rozamiento con los canales (5) de la matriz (1). Adicionalmente, el aumento de las fuerzas de cierre necesarias en cada matriz, a medida que se aumenta el número de probetas extruidas en la misma, provocaría que, en la práctica, el procesado múltiple de materiales mediante una única matriz con una pluralidad de canales (5) resultase un método muy exigente respecto a las fuerzas de cierre requeridas, limitando, a la postre, el número de probetas que pueden procesarse. Con la presente invención, la fuerza de cierre para una sucesión de matrices (1) se mantiene constante e independiente del número de matrices (1) apiladas, con lo que la relación "Fuerza de cierre/Fuerza de compresión" es mucho menor que la que se tendría en el caso de querer extruir varias piezas de forma simultánea con procesos convencionales de extrusión en canal angular, empleando varias prensas para extruir una pieza en cada una de ellas. Además, la productividad que se consigue mediante la presente invención es muy superior a otras configuraciones existentes en el estado de la técnica. Dicha productividad está limitada únicamente por las dimensiones del equipo empleado para llevar a cabo el proceso, ya que, como se ha indicado, la limitación no proviene de la fuerza de cierre que debe realizarse con dicho equipo.The present invention comprises a method of simultaneous deformation in angular and / or polyangular channel that does not significantly modify the cross section of the material processed, being applicable to very different sections (square, rectangular, circular, polygonal, etc.). To do this, as is shown in figures 1-6, a device is used of simultaneous deformation in angular or polyangular channel that comprises an arrangement of extrusion dies (1), preferably located in matrix holders (2), said being matrices (1) preferably divided into two symmetrical parts (3, 4), each comprising one or more angular channels (5), and said channels (5) comprising an input (6) and an output (7). The extrusion dies (1) are stacked one by one continuation of the previous one. Also, as shown in the Figures 5-7, is used to compress the specimens, a set of punches (8) of the same number as the channels angles (5) of the aforementioned matrices (1), which fit into them and which are used to exert the compression force necessary to Multiple material processing by plastic deformation severe The spatial arrangement of extrusion dies (1) according to the present invention it is possible to carry out the process of simultaneous extrusion for all matrices (1) used, significantly reducing the forces necessary to effect closing them, since the reaction forces that tend to open the matrices (1) and that appear during the process of Angular channel deformation is compensated, being necessary only the application of a closing force on the assembly of the matrices (1) used, applied only to the first, thus avoiding the need to apply a closing force for each matrix (1) taken individually. The fact of keeping the matrices (1) during the extrusion process is of the utmost importance, since if they open during the same it can cause rupture of the punches (8) and / or the flow of the material between the matrices (1) abroad. As can be seen in Figures 8, 10 and 12, which show the closing force (F) of a matrix (1), in kN, necessary when two specimens are extruded simultaneously depending on of the extruded length (L) in mm, and in Figures 9, 11 and 13, which show the necessary force (F) in kN for individual extrusion of each test piece according to the extruded length (L) in mm, the force necessary to keep the dies closed (1) during angular channel extrusion process is of the order of four to five times the compression force necessary for the extrusion of each test tube, consequence of the hardening of the material, of the geometry of the matrix (1) and friction with the channels (5) of the matrix (1). Additionally, the increase in closing forces required in each matrix, as the number of extruded specimens in it, would cause, in practice, the multiple material processing through a single matrix with a plurality of channels (5) is a very demanding method with respect to to the required closing forces, limiting, in the end, the number of specimens that can be processed. With the present invention, the closing force for a succession of matrices (1) is maintained constant and independent of the number of stacked matrices (1), with what the "Clamping force / Compressive force" ratio is much smaller than what you would have in case you want to extrude several pieces simultaneously with conventional processes of angular channel extrusion, using several presses to extrude One piece in each of them. In addition, the productivity that is achieved by the present invention is far superior to others existing configurations in the state of the art. Bliss productivity is limited only by the dimensions of the equipment used to carry out the process, since, as it has been indicated, the limitation does not come from the closing force that must be done with such equipment.

Por todo ello, con la presente invención, se evitan los problemas relacionados con la fuerza necesaria para mantener el cierre de las matrices (1), al aumentar el número de probetas extruidas en cada etapa de proceso. Ello hace que se puedan apilar, en una sucesión dispuesta paralelamente (Figuras 1-4), con una simetría radial (Figura 5) o mediante otras disposiciones, un número de matrices-portamatrices limitado únicamente por las dimensiones del equipo donde se van a acoplar, ya que la fuerza de cierre necesaria se mantiene invariable, en relación con la que sería preciso realizar para la extrusión con una única matriz (1).Therefore, with the present invention, avoid problems related to the force necessary to maintain the closure of the matrices (1), by increasing the number of Extruded specimens at each process stage. It makes them possible stack, in a succession arranged in parallel (Figures 1-4), with radial symmetry (Figure 5) or by other provisions, a number of matrix-matrixes limited only by dimensions of the equipment where they will be coupled, since the strength of necessary closure remains unchanged, in relation to which it would be necessary to perform for extrusion with a single matrix (one).

Los canales angulares (5) comprendidos en las matrices (1) por las que el material es procesado, incluyen uno o varios ángulos de cualquier valor eficaz para producir un efecto de tensión cortante al material. Un valor preferido para dichos ángulos de los canales angulares (5) es de 90º. Sin embargo, el proceso es también eficaz empleando canales angulares con ángulos de otros valores. Asimismo, los radios de acuerdo, definidos como los radios interior y exterior de los perfiles de curvatura que conforman los canales (5) para realizar la deformación de los materiales, son preferentemente iguales, aunque pueden tener valores diferentes.The angular channels (5) included in the matrices (1) for which the material is processed, include one or various angles of any effective value to produce an effect of shear stress to the material. A preferred value for these angles of the angular channels (5) is 90º. However, the process is also effective using angular channels with angles of others values. Also, the agreement radios, defined as the radios inside and outside of the curvature profiles that make up the channels (5) to perform the deformation of the materials, are preferably the same, although they may have different values.

La Figura 1 muestra una vista en tres dimensiones de una posible configuración de la disposición espacial empleada para las matrices de extrusión (1) en canal angular, las cuales, como se observa, están divididas en dos partes simétricas (3, 4) cada una de ellas con dos canales angulares (5) con sección transversal circular, situadas en portamatrices (2), que se encuentran apiladas en serie, una a continuación de la anterior, con objeto de que sea posible procesar simultáneamente ocho probetas con sección transversal circular, aunque dicho número puede variar mediante el acoplamiento de un mayor o menor número de conjuntos matriz-portamatriz dispuestos consecutivamente. Mediante esta configuración de matrices (1), las fuerzas de cierre necesarias se ven compensadas dos a dos, teniendo que aplicarse únicamente la fuerza necesaria para mantener cerrada una matriz (1) durante el proceso de extrusión.Figure 1 shows a view in three dimensions of a possible spatial arrangement configuration used for extrusion matrices (1) in angular channel, the which, as noted, are divided into two symmetrical parts (3, 4) each with two angular channels (5) with section transverse circular, located in matrix holders (2), which they are stacked in series, one after the previous one, with so that it is possible to simultaneously process eight specimens with circular cross section, although said number may vary by coupling a greater or lesser number of sets matrix-matrix holder arranged consecutively. Through this matrix configuration (1), the closing forces necessary are compensated two by two, having to be applied only the force necessary to keep a matrix closed (1) during the extrusion process.

En la Figura 2, se muestra un esquema similar al de la Figura 1, con la diferencia de que en el presente caso se emplean matrices con sección transversal cuadrada.In Figure 2, a scheme similar to the one shown of Figure 1, with the difference that in the present case they use matrices with square cross section.

En otras realizaciones de la invención (Figuras 3 y 4), las matrices (1) y las portamatrices (2) conforman una única pieza enteriza.In other embodiments of the invention (Figures 3 and 4), the matrices (1) and the matrices (2) form a single full piece.

En otra realización de la invención, los conjuntos matriz-portamatriz se apilan con una simetría radial en forma de secciones circulares, tal y como se muestra en la Figura 5. En la Figura 5(a) se muestra una sección en la que se observa la configuración de las matrices (1) apiladas según simetría radial en la etapa inicial del procesado, en la Figura 5(b) se muestra una etapa intermedia y en la Figura 5(c) una vista conjunta en la etapa inicial del proceso. En la Figura 5(d) se muestra una vista conjunta en la que se observa una configuración con dos canales (5) (interior y exterior) por cada matriz, en la Figura 5(e) se muestra una sección con el detalle de los canales que se observan en la Figura 5(d), y en la Figura 5(f) se muestra una vista conjunta en una etapa intermedia del procesado de materiales.In another embodiment of the invention, the matrix-matrix sets are stacked with a radial symmetry in the form of circular sections, as shown in Figure 5. Figure 5 (a) shows a section in which the configuration of the matrices is observed (1) stacked according to radial symmetry in the initial stage of processing, in Figure 5 (b) shows an intermediate stage and in Figure 5 (c) a joint view at the initial stage of the process. In Figure 5 (d) shows a joint view in which observe a configuration with two channels (5) (indoor and outdoor) for each matrix, in Figure 5 (e) a section with the detail of the channels seen in Figure 5 (d), and in Figure 5 (f) a joint view is shown in a intermediate stage of material processing.

Otra posible realización de las matrices de extrusión (1) según la presente invención es la propuesta en la Figura 6. En esta disposición espacial de las matrices (1), la distribución de apilamiento horizontal en serie se ha sustituido por una distribución de apilamiento vertical, que ubica los centros de las secciones transversales de los canales (5) equiespaciados angularmente. Asimismo, en esta configuración, las matrices (1) no están divididas de forma simétrica, sino que la entrada (6) y la salida (7) de los canales angulares (1) se configuran al encontrarse una parte superior (9) de la matriz (1) sobre una parte inferior (10) de dicha matriz (1) (ver Figura 6(a)). En la Figura 6(b) y en la Figura 6(c) se muestran los punzones (8) empleados en una etapa inicial del procesado de los materiales y en una etapa intermedia, respectivamente, y en la Figura 6(d), Figura 6(e) y Figura 6(f) se muestra otro esquema de configuración, similar al anterior, pero con la diferencia de presentar canales internos (11) y externos (12). En estas realizaciones, las fuerzas necesarias para el cierre de las matrices se compensan con una geometría diferente a las realizaciones de las Figuras 1-5. No obstante, en todas ellas existe, también, una disminución de las fuerzas necesarias para el mantener el cierre de las matrices (1), siendo únicamente necesario compensar la fuerza vertical que aparece al deformarse el material en la salida (7). Del mismo modo que en otras realizaciones de la invención, es posible procesar simultáneamente varias piezas, con menores fuerzas de cierre que en las configuraciones tradicionales de extrusión en canal angular, existiendo una compensación diametral de las fuerzas de cierre que se produce entre cada par de canales (5) presente en la matriz de extrusión (1). En esta realización de la invención, las matrices de extrusión (1) son apilables por pares, oponiendo en cada par de matrices (1), sus respectivas partes inferiores (10), y siendo necesaria la utilización de dos conjuntos de punzones (8) para la compresión de las probetas procesadas, aplicándose cada conjunto de punzones (8) sobre cada una de las partes superiores (9).Another possible realization of the matrices of Extrusion (1) according to the present invention is the one proposed in the Figure 6. In this spatial arrangement of the matrices (1), the Serial horizontal stacking distribution has been replaced by a vertical stacking distribution, which locates the centers of the cross sections of the channels (5) equally spaced angularly Also, in this configuration, the matrices (1) do not they are divided symmetrically, but the entrance (6) and the output (7) of the angular channels (1) are configured upon meeting an upper part (9) of the matrix (1) on a lower part (10) of said matrix (1) (see Figure 6 (a)). In the figure 6 (b) and in Figure 6 (c) the punches (8) are shown employees at an initial stage of material processing and in an intermediate stage, respectively, and in Figure 6 (d), Figure 6 (e) and Figure 6 (f) show another scheme of configuration, similar to the previous one, but with the difference of present internal (11) and external (12) channels. In these realizations, the necessary forces for the closing of the matrices they are compensated with a different geometry to the realizations of the Figures 1-5. However, in all of them it exists, also, a decrease in the forces necessary to maintain the closing of the matrices (1), being only necessary to compensate the vertical force that appears when the material deforms in the output (7). In the same way as in other embodiments of the invention, it is possible to simultaneously process several pieces, with lower closing forces than in traditional configurations of extrusion in angular channel, existing a diametral compensation of the closing forces that occur between each pair of channels (5) present in the extrusion die (1). In this embodiment of The invention, the extrusion dies (1) are stackable in pairs, opposing in each pair of matrices (1), their respective parts lower (10), and the use of two sets being necessary of punches (8) for compression of the processed specimens, applying each set of punches (8) on each of the upper parts (9).

Para ejercer la fuerza de compresión y la fuerza de cierre necesarias para procesar al material en las distintas realizaciones de la invención se pueden emplear, por ejemplo, accionamientos hidráulicos (13) como los mostrados en las Figuras 14-15. Cabe señalar que es posible emplear cualquier otro sistema de compresión y de cierre, por ejemplo mecánico, neumático, electromecánico, o una combinación de los mismos. Como puede observarse en el sistema hidráulico mostrado en las citadas Figuras 14-15, uno o más medios de compresión (14) ejercen la fuerza de compresión necesaria para la multiextrusión de material, comprendiendo dichos medios de compresión (14) una pluralidad de punzones (8), que ejercen la fuerza de compresión sobre las probetas situadas en los canales (5) de las matrices (1), pudiendo poseer dichos punzones (8) diferentes secciones transversales, en función del diseño de las matrices de extrusión (1) utilizadas. Por otra parte, uno o más medios de cierre (15) ejercen la fuerza de compresión necesaria para mantener cerrado todo el conjunto de matrices (1) durante el proceso de extrusión. Una vez terminado el proceso, el conjunto puede retornar a la posición inicial, con objeto de proceder a la extracción del material deformado.To exert compression force and force of closing necessary to process the material in the different embodiments of the invention can be employed, for example, hydraulic drives (13) as shown in the Figures 14-15 It should be noted that it is possible to use any another compression and closure system, for example mechanical, pneumatic, electromechanical, or a combination thereof. How It can be observed in the hydraulic system shown in the aforementioned Figures 14-15, one or more compression means (14) exert the compression force necessary for multiextrusion of material, said compression means (14) comprising a plurality of punches (8), which exert the compression force on the specimens located in the channels (5) of the matrices (1), being able to possess said punches (8) different sections transversal, depending on the design of the extrusion dies (1) used. On the other hand, one or more closing means (15) exert the necessary compression force to keep everything closed the set of matrices (1) during the extrusion process. One time finished the process, the set can return to the position initial, in order to proceed to the extraction of the material deformed.

Una vez que ha terminado cada etapa del proceso de MCM-DPS (accionamiento del medio de compresión (14) sobre la entrada (6) de los canales (5), deformación de las probetas en canal angular y retroceso de dicho medio de compresión (14) a la posición inicial) es posible extraer el material extruido. Cabe señalar, sin embargo, que la presente invención permite el procesado de múltiples probetas de forma continua sin extraer el material, ya que, tras el procesado de cada probeta, ésta se encuentra en la salida (7) de los canales (5). Ello permite, mediante el procesado de matrices (1) subsiguientes, que las nuevas probetas que atraviesan la entrada (6) de los canales (5) empujen las probetas que se encuentran en la salida (7) en cada procesado, de forma que estas últimas abandonen dichos canales (5) sin necesidad de realizar una extracción individualizada.Once you have finished each stage of the process MCM-DPS (compression media drive (14) on the entrance (6) of the channels (5), deformation of the specimens in angular channel and recoil of said compression means (14) to the initial position) it is possible to extract the extruded material. It should be noted, however, that the present invention allows processing multiple test pieces continuously without extracting the material, since, after the processing of each specimen, it is It is located at the exit (7) of the channels (5). It allows, by processing subsequent matrices (1), that the new specimens that pass through the inlet (6) of the channels (5) push the specimens found at the outlet (7) in each process, so that the latter leave said channels (5) without need to perform an individualized extraction.

Asimismo, el dispositivo de extrusión según la presente invención puede comprender tanto una alimentación manual de los materiales extruidos, como medios de alimentación automática (16) y continua de dichos materiales (ver Figura 16), proporcionando esta última mayores velocidades de producción. La presente invención posibilita, adicionalmente, el reprocesado de una misma probeta, reintroduciéndola por la entrada (6) de los canales angulares (5) y repitiendo el proceso de extrusión el número de veces que se desee, en función de las características particulares del proceso realizado o de los materiales procesados. Preferentemente, el proceso de extrusión se aplica, al menos, dos veces a cada probeta, pudiendo aplicar giros sobre el eje longitudinal de la misma con respecto a su orientación original, en cada procesado posterior al primero.Also, the extrusion device according to the present invention can comprise both a manual feed of Extruded materials, such as automatic feeding means (16) and continuous of said materials (see Figure 16), providing the latter higher production speeds. The present invention It also allows the reprocessing of the same specimen, reintroducing it through the entrance (6) of the angular channels (5) and repeating the extrusion process as many times as desired, depending on the particular characteristics of the process performed or of the processed materials. Preferably, the process of extrusion is applied at least twice to each specimen, being able to apply turns on its longitudinal axis with respect to its original orientation, in each subsequent processing to the first.

Para la realización de la apertura de las matrices (1) de una forma más sencilla y eficaz, la presente invención comprende, opcionalmente, medios de conexión (17) de las matrices de extrusión (1). Tal y como se muestra en la Figura 17, dichos medios (17) permiten realizar, de forma conectada y simultánea, tanto la apertura como el cierre de las matrices (1). Los citados medios de conexión (17) son, preferentemente, una disposición de fijaciones deslizantes (18) sobre barras (19), donde dichas barras (19) unen cada una de las matrices (1) con su matriz o matrices adyacentes. Esta opción resulta de interés para lubricar de una forma simultánea y eficaz la entrada (6) y la salida (7) de los canales (5) de las matrices (1). También es posible, en una realización de la presente invención (Figura 18), acoplar los citados medios de conexión (17) a los medios de cierre (15), de forma que la apertura o el cierre de las matrices (1) se realice en una única etapa, combinándola simultáneamente con la retirada o la aplicación, respectivamente, de dichos medios de cierre (15), optimizando así los tiempos de proceso de los materiales extruidos.For the realization of the opening of the matrices (1) in a more simple and effective way, the present The invention optionally comprises connection means (17) of the extrusion dies (1). As shown in Figure 17, said means (17) allow to realize, in a connected way and Simultaneously, both the opening and closing of the matrices (1). Said connection means (17) are preferably a arrangement of sliding fasteners (18) on bars (19), where said bars (19) join each of the matrices (1) with its matrix or adjacent matrices. This option is of interest to lubricate a simultaneous and efficient entry (6) and exit (7) of the channels (5) of the matrices (1). It is also possible, in a embodiment of the present invention (Figure 18), couple the said connection means (17) to the closing means (15), of so that the opening or closing of the matrices (1) is carried out in a single stage, combining it simultaneously with the withdrawal or the application, respectively, of said closing means (15), thus optimizing the process times of the materials extruded

El método y el dispositivo objeto de la presente invención son aplicables a materiales de partida con secciones muy diversas, tanto macizas como huecas. Por ejemplo: preformas con sección cuadrada o rectangular, preformas con sección circular u ovalada, o preformas con sección poligonal. Tales materiales pueden presentar conformaciones de partida con diversas secciones como, por ejemplo, barras, chapas, láminas, planchas, tubos, perfil hueco, etc.The method and device subject to this invention are applicable to starting materials with very sections diverse, both solid and hollow. For example: preforms with square or rectangular section, preforms with circular section or oval, or preforms with polygonal section. Such materials can present initial conformations with various sections such as, by example, bars, plates, sheets, plates, tubes, hollow profile, etc.

Los materiales procesables mediante la presente invención son, preferentemente, metales y aleaciones de los mismos. No obstante, también es posible, mediante otras realizaciones de la invención, emplear otro tipo de materiales, tales como polímeros, materiales cerámicos, u otro tipo de compuestos no metálicos. Dichos materiales pueden ser sometidos, antes o después de su procesado, a tratamientos superficiales, térmicos, o de otros tipos, en función de las necesidades de dicho procesado.The materials processable by this invention are preferably metals and alloys thereof. However, it is also possible, by other embodiments of the invention, employing other types of materials, such as polymers, ceramic materials, or other nonmetallic compounds. Sayings Materials may be submitted, before or after processing, to surface, thermal, or other types of treatments, depending on of the needs of said processing.

Para cualquiera de las realizaciones posibles de la invención, el proceso de extrusión puede realizarse a temperatura ambiente o a temperatura controlada, empleándose, en el segundo caso, matrices (1) que puedan ser calentadas o enfriadas, a través de medios de control de temperatura (20). La transferencia de calor a través de los materiales extruidos puede realizarse empleando distintos métodos de calentamiento o refrigeración, en función de las necesidades del procesado. La Figura 19 muestra una vista isométrica de un conjunto matriz-portamatriz donde los medios de control de temperatura (20) son resistencias calefactoras instaladas en las portamatrices (2) de las matrices (1) empleadas en el proceso MCM-DPS. En la Figura 20 se muestra un esquema constructivo lateral de las matrices de extrusión (1), empleando dichas resistencias calefactoras en la zona de deformación.For any of the possible embodiments of the invention, the extrusion process can be carried out at temperature at room temperature or at a controlled temperature, being used in the second case, matrices (1) that can be heated or cooled, through of temperature control means (20). Heat transfer through extruded materials it can be done using different heating or cooling methods, depending on Processing needs Figure 19 shows a view isometric of a matrix-matrix set where the temperature control means (20) are resistors heaters installed in the matrix holders (2) of the matrices (1) used in the MCM-DPS process. Figure 20 shows shows a lateral construction scheme of extrusion dies (1), using said heating resistors in the zone of deformation.

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Modos de realización de la invenciónEmbodiments of the invention Ejemplo 1Example 1 Procesado simultáneo de 16 piezas de sección circular (80 mm de longitud y 10 mm de diámetro) de la aleación de aluminio AA6060 empleando el proceso MCM-DPSSimultaneous processing of 16 pieces of circular section (80 mm of length and 10 mm in diameter) of AA6060 aluminum alloy using the MCM-DPS process

Se parte de preformas de la aleación de aluminio AA6060 de 80 mm de largo y 10 mm de diámetro. Dicha aleación se procesa mediante MCM-DPS a temperatura ambiente, empleando ocho matrices (1), divididas en dos partes simétricas (3, 4) y alojadas en portamatrices (2), según la disposición mostrada por la Figura 1, en la que el diámetro (D) de los canales (5) de la matriz (1) es de 10 mm, los radios de acuerdo exterior e interior del canal (R_{ext} y R_{int}) tienen un valor de 2 mm, cada uno, el ángulo entre los canales (5) de las matrices (1) de extrusión (O) tiene un valor de 90º y la longitud de las probetas procesadas es de 80 mm. La velocidad de compresión empleada es de 140 mm/min y para la generación de la presión necesaria se emplean dos cilindros hidráulicos, un cilindro vertical, que ejerce la fuerza de compresión, siendo capaz de desarrollar 1200 kN, y el horizontal, que evita la apertura de las matrices (1), siendo capaz de desarrollar una fuerza de compresión de 1200 kN. Como lubricante se emplea disulfuro de molibdeno en spray. El lubricante se aplica antes de colocar el material sobre las matrices (1), para lo cual se emplean matrices (1) divididas por su plano medio y a las cuales se aplica una presión de cierre mediante el sistema hidráulico anteriormente indicado. Las matrices se encuentran a temperatura ambiente. Con la configuración propuesta es posible obtener en una única carrera de descenso de la prensa dieciséis probetas de la aleación de aluminio considerada altamente deformadas y sin modificación significativa de su sección transversal. Asimismo, es posible realizar el cierre mecánico de todo el conjunto, sin más que aplicar la fuerza necesaria para mantener cerrada una única matriz (1), como consecuencia de la distribución espacial característica del proceso MCM-DPS. Para la alimentación del material a las matrices (1) en canal angular se emplea un almacén automatizado que realiza la función de alimentación automática del material y conduce a las probetas al canal de entrada de las matrices. Posteriormente, el material obtenido se vuelve a introducir en la entrada (6) de los canales angulares (5), rotando dicho material 180º respecto a su eje longitudinal, y se repite de nuevo el proceso de extrusión.Be part of aluminum alloy preforms AA6060 80 mm long and 10 mm in diameter. Said alloy is processes using MCM-DPS at room temperature, using eight matrices (1), divided into two symmetrical parts (3, 4) and housed in matrix holders (2), according to the arrangement shown by Figure 1, in which the diameter (D) of the channels (5) of the Matrix (1) is 10 mm, the outer and inner radii of agreement of the channel (R_ {ext} and R_ {int}) have a value of 2 mm, each one, the angle between the channels (5) of the extrusion dies (1) (O) It has a value of 90º and the length of the processed specimens is 80 mm The compression speed used is 140 mm / min and for two cylinders are used to generate the necessary pressure hydraulic, a vertical cylinder, which exerts the force of compression, being able to develop 1200 kN, and horizontal, that prevents the opening of the matrices (1), being able to develop a compression force of 1200 kN. As a lubricant employs molybdenum disulfide spray. The lubricant is applied before placing the material on the matrices (1), for which they use matrices (1) divided by their middle plane and to which they apply a closing pressure using the hydraulic system above The matrices are at temperature ambient. With the proposed configuration it is possible to obtain in a only race of descent of the press sixteen test pieces of the aluminum alloy considered highly deformed and without significant modification of its cross section. That's it It is possible to perform the mechanical closure of the whole assembly, without more than apply the force necessary to keep a single matrix closed (1), as a consequence of the characteristic spatial distribution of the MCM-DPS process. For feeding the material to the matrices (1) in angular channel a warehouse is used automated that performs the automatic feeding function of the material and leads the specimens to the entrance channel of the matrices Subsequently, the material obtained is returned to enter the entrance (6) of the angular channels (5), rotating said material 180º with respect to its longitudinal axis, and is repeated of New the extrusion process.

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Ejemplo 2Example 2 Procesado simultáneo de 8 piezas de sección circular (200 mm de longitud y 20 mm de diámetro) de la aleación de aluminio AA5083 empleando el proceso MCM-DPS a la temperatura de 150ºCSimultaneous processing of 8 pieces of circular section (200 mm of length and 20 mm diameter) of AA5083 aluminum alloy using the MCM-DPS process at the temperature of 150ºC

Se parte de preformas de la aleación de aluminio AA5083 de 200 mm de largo y 20 mm de diámetro. Dicha aleación se procesa mediante MCM-DPS a temperatura de 150ºC, empleando cuatro matrices (1), divididas en dos partes simétricas (3, 4) y alojadas en portamatrices (2), según la disposición mostrada por la Figura 1. El diámetro (D) de los canales (5) de la matriz (1) es de 20 mm, los radios de acuerdo exterior e interior del canal (R_{ext} y R_{int}) tienen un valor de 4 mm, cada uno, el ángulo entre los canales (5) de las matrices (1) de extrusión (O) tiene un valor de 90º y la longitud de las probetas procesadas es de 200 mm. La velocidad de compresión empleada es de 120 mm/min y para la generación de la presión necesaria se emplean dos cilindros hidráulicos. El vertical, que ejerce la fuerza de compresión, es capaz de desarrollar 3000 kN y el horizontal, que evita la apertura de las matrices (1), es capaz de desarrollar una fuerza de compresión de 5000 kN. Como lubricante se emplea un aceite sintético resistente a la temperatura de proceso, antes de colocar el material sobre las matrices (1) y de proceder al calentamiento, para lo cual se emplean matrices (1) divididas por su plano medio y a las cuales se aplica una presión de cierre mediante un sistema hidráulico. Las matrices (1) se encuentran a la temperatura de 150ºC, empleando, para ello, resistencias calefactoras situadas en las proximidades de la zona de deformación. Al colocar el material, las matrices se empezarán a calentar hasta alcanzar la temperatura de referencia fijada (150ºC) estando el material situado dentro de las matrices (1). Una vez que se haya medido la temperatura mediante el empleo de termopares situados en distintos puntos de las matrices (1) se inicia el proceso MCM-DPS. Con la configuración propuesta es posible obtener en una única carrera de descenso de la prensa ocho probetas de la aleación de aluminio considerada altamente deformadas y sin modificación significativa de su sección transversal.Be part of aluminum alloy preforms AA5083 200 mm long and 20 mm in diameter. Said alloy is processed by MCM-DPS at a temperature of 150 ° C, using four matrices (1), divided into two symmetrical parts (3, 4) and housed in matrix holders (2), according to the provision shown by Figure 1. The diameter (D) of the channels (5) of the Matrix (1) is 20 mm, the outer and inner radii of agreement of the channel (R_ {ext} and R_ {int}) have a value of 4 mm, each one, the angle between the channels (5) of the extrusion dies (1) (O) It has a value of 90º and the length of the processed specimens is 200 mm The compression speed used is 120 mm / min and for two cylinders are used to generate the necessary pressure Hydraulic The vertical, which exerts the compression force, is capable of developing 3000 kN and horizontal, which prevents opening of the matrices (1), is able to develop a force of 5000 kN compression. A synthetic oil is used as a lubricant process temperature resistant, before placing the material on the matrices (1) and proceed to heating, for which matrices (1) divided by their midplane are used and to which a closing pressure is applied by a hydraulic system. The matrices (1) are at a temperature of 150 ° C, using, for this, heating resistors located in the vicinity of the deformation zone. When placing the material, the dies are begin to heat until the reference temperature is reached fixed (150ºC) being the material located within the matrices (one). Once the temperature has been measured by using thermocouples located at different points of the matrices (1) are Start the MCM-DPS process. With the configuration proposal is possible to obtain in a single race of descent of the press eight test pieces of the considered aluminum alloy highly deformed and without significant modification of its section cross.

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Ejemplo 3Example 3 Procesado simultáneo de 4 piezas de sección cuadrada (100 mm de longitud y 9 mm de lado) de un acero de bajo contenido en carbono empleando el proceso MCM-DPSSimultaneous processing of 4 pieces of square section (100 mm of length and 9 mm side) of a low carbon steel using the MCM-DPS process

Se parte de preformas de un acero de bajo contenido en carbono de 100 mm de largo y 9 mm de lado. Dicho acero se procesa mediante MCM-DPS a temperatura ambiente, empleando dos matrices (1), divididas en dos partes simétricas (3, 4) y alojadas en portamatrices (2), según la disposición mostrada por la Figura 2, en la que los canales (5) de la matriz (1) presentan sección transversal de 9 mm de lado, los radios de acuerdo exterior e interior del canal (R_{ext} y R_{int}) tienen un valor de 1,25 y 2,0 mm, respectivamente, el ángulo entre los canales (5) de las matrices (1) de extrusión (O) tiene un valor de 90º y la longitud de las probetas procesadas es de 100 mm. La velocidad de compresión empleada es de 80 mm/min y para la generación de la presión necesaria se emplean dos cilindros hidráulicos. El vertical, que ejerce la fuerza de compresión, es capaz de desarrollar 2000 kN y el horizontal, que evita la apertura de las matrices (1), es capaz de desarrollar una fuerza de compresión de 2500 kN. Como lubricante se emplea disulfuro de molibdeno en spray, antes de colocar el material sobre las matrices (1), que están divididas por su plano medio y a las cuales se aplica una presión de cierre mediante un sistema hidráulico. Las matrices (1) se encuentran a temperatura ambiente. Con la configuración propuesta, es posible obtener en una única carrera de descenso de la prensa cuatro piezas de acero altamente deformadas y sin modificación significativa de su sección transversal. Para la alimentación del material a las matrices (1) en canal angular se emplea un almacén automatizado que realiza la función de alimentación automática del material y conduce a las probetas a los canales (5) de entrada de las matrices (1). Posteriormente, el material obtenido se vuelve a introducir en la entrada (6) de los canales angulares (5), rotando dicho material 180º respecto a su eje longitudinal, y se repite de nuevo el proceso de extrusión.Be part of preforms of a low steel Carbon content 100 mm long and 9 mm side. Said steel it is processed by MCM-DPS at room temperature, using two matrices (1), divided into two symmetrical parts (3, 4) and housed in matrix holders (2), according to the arrangement shown by Figure 2, in which the channels (5) of the matrix (1) have a cross section of 9 mm side, the radii of agreement outer and inner channel (R_ {ext} and R_ {int}) have a value of 1.25 and 2.0 mm, respectively, the angle between the channels (5) of the extrusion matrices (1) (O) has a value of 90 ° and the Length of processed specimens is 100 mm. The speed of compression used is 80 mm / min and for the generation of the necessary pressure two hydraulic cylinders are used. The vertical, which exerts the compression force, is capable of developing 2000 kN and the horizontal, which prevents the opening of the matrices (1), is capable to develop a compression force of 2500 kN. As a lubricant spray molybdenum disulfide is used before placing the material on the matrices (1), which are divided by their plane medium and to which a closing pressure is applied by means of a hydraulic system. The matrices (1) are at temperature ambient. With the proposed configuration, it is possible to obtain in a single press down race four pieces of steel highly deformed and without significant modification of its section cross. For feeding the material to the matrices (1) in angular channel an automated warehouse is used that performs the Automatic material feeding function and leads to test tubes to the input channels (5) of the matrices (1). Subsequently, the material obtained is reintroduced into the entry (6) of the angular channels (5), rotating said material 180º with respect to its longitudinal axis, and the process is repeated again Extrusion

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Ejemplo 4Example 4 Procesado simultáneo de cuatro piezas de sección rectangular de 100 x 20 mm x 150 mm de acero inoxidable A309 mediante MCM-DPS, a la temperatura de 525ºCSimultaneous processing of four pieces of rectangular section of 100 x 20 mm x 150 mm stainless steel A309 by MCM-DPS, at the temperature of 525 ° C

Se parte de 4 bloques de acero inoxidable A309, de (100 mm x20 mm x 150 mm) (largo x ancho x alto). Dichos bloques de acero se procesan mediante MCM-DPS a temperatura de 525ºC y empleando dos matrices de extrusión (1) en canal angular, divididas en dos partes simétricas (3, 4) y alojadas en portamatrices (2), que presentan un ángulo de 95º, entre el canal de entrada y el de salida, y radios de acuerdo entre los canales de entrada y salida iguales y de valor 3,0 mm. La configuración espacial de las matrices (1) hace que los centros geométricos de los punzones de extrusión se encuentren en una disposición espacial tal que sus centros geométricos se encuentran sobre los vértices de un rectángulo de dimensiones 300 x 300 mm. La velocidad a la que se realizan las extrusiones simultáneas es de 50 mm/min y, para la generación de la presión necesaria, se emplea un cilindro hidráulico en una prensa vertical de 4000 kN. Con objeto de disminuir el rozamiento en los canales de extrusión (5), se emplea un lubricante de grafito aplicado previamente sobre las matrices (1) en canal angular, antes de colocar el material sobre ellas y de iniciar el calentamiento. Se emplean matrices (1) divididas por su plano medio y a las cuales se aplica una presión de cierre mediante un sistema hidráulico capaz de desarrollar una fuera de cierre de 4000 kN. Las matrices (1) se encuentran a temperatura de 525ºC, para lo cual se emplean resistencias calefactoras que, por conducción, hacen llegar el calor necesario a la zona de deformación, en la cual están alojados termopares para regular la temperatura de proceso. Con la configuración propuesta es posible obtener en una única carrera de descenso de la prensa cuatro bloques de acero altamente deformados y sin modificación significativa de su sección transversal. Al final del proceso se realiza un tratamiento térmico de alivio de tensiones a las piezas procesadas. Tanto para la alimentación como para la extracción del material una vez deformado se emplea un manipulador automatizado.It starts from 4 blocks of stainless steel A309, (100 mm x20 mm x 150 mm) (length x width x height). These blocks Steel are processed using MCM-DPS at temperature of 525 ° C and using two extrusion dies (1) in angular channel, divided into two symmetrical parts (3, 4) and housed in matrix holders (2), which have an angle of 95º, between the channel of input and output, and radios of agreement between the channels of equal input and output and 3.0 mm value. The configuration spatial matrix (1) makes the geometric centers of the extrusion punches are in such a spatial arrangement that its geometric centers lie on the vertices of a rectangle of dimensions 300 x 300 mm. The speed at which it perform simultaneous extrusions is 50 mm / min and, for generation of the necessary pressure, a hydraulic cylinder is used in a vertical press of 4000 kN. In order to decrease the friction in the extrusion channels (5), a lubricant is used of graphite previously applied on the matrices (1) in channel angular, before placing the material on them and starting the heating. Matrices (1) divided by their midplane are used and to which a closing pressure is applied by a system hydraulic capable of developing a 4000 kN out of closure. The matrices (1) are at a temperature of 525 ° C, for which they use heating resistors that, by conduction, send the necessary heat to the deformation zone, in which they are thermocouples housed to regulate the process temperature. With the proposed configuration is possible to obtain in a single run of press down four highly deformed steel blocks and without significant modification of its cross section. In the end of the process a stress relief heat treatment is performed to the processed parts. Both for food and for extraction of the material once deformed a manipulator is used automated

Claims (31)

1. Dispositivo de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales que comprende una pluralidad de matrices de extrusión (1), donde:1. Angular channel compression device for the multiple extrusion of materials comprising a plurality of extrusion dies (1), where: - cada una de dichas matrices de extrusión (1) comprende uno o más canales angulares (5), a través de los cuales se extruyen los materiales, estando dotados dichos canales angulares (5) de, al menos, una entrada (6) y, al menos, una salida (7),- each of said extrusion dies (1) it comprises one or more angular channels (5), through which they extrude the materials, said angular channels being provided (5) of at least one input (6) and at least one output (7), - la pluralidad de matrices de extrusión (1) es apilable en serie,- the plurality of extrusion dies (1) is series stackable, - los materiales que atraviesan los canales angulares (5) pertenecientes a la serie formada por las matrices (1) son extruibles simultáneamente, a través de la compresión de dichos materiales mediante uno o más medios de compresión (14).- the materials that cross the channels angles (5) belonging to the series formed by the matrices (1) they are extrudable simultaneously, through the compression of said materials by one or more compression means (14).

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2. Dispositivo según la reivindicación 1, donde la serie formada por las matrices de extrusión (1) es capaz, durante la compresión de los materiales procesados a través de los canales (5), de mantener su integridad mediante la aplicación de uno o más medios de cierre (15).2. Device according to claim 1, wherein the series formed by the extrusion dies (1) is capable, during Compression of processed materials through channels (5), to maintain its integrity by applying one or more closing means (15). 3. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, donde la serie formada por las matrices de extrusión (1) posee una configuración tal que la fuerza de cierre necesaria para mantener la integridad de cada matriz (1) individual dentro de la serie se compensa con las fuerzas de cierre necesarias para mantener la integridad de sus matrices (1) vecinas en dicha serie.3. Device according to any of the claims 1-2, wherein the series formed by the extrusion dies (1) have a configuration such that the force closing required to maintain the integrity of each matrix (1) individual within the series is compensated with the closing forces necessary to maintain the integrity of their matrices (1) neighbors in that series. 4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde las matrices de extrusión (1) están alojadas en portamatrices (2).4. Device according to any of the claims 1-3, wherein the matrices of extrusion (1) are housed in matrix holders (2). 5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde las matrices de extrusión (1) se alojan en una única portamatriz (2).5. Device according to any of the claims 1-4, wherein the matrices of extrusion (1) are housed in a single matrix holder (2). 6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde las matrices de extrusión (1) están divididas en dos partes simétricas (3, 4).6. Device according to any of the claims 1-5, wherein the matrices of Extrusion (1) are divided into two symmetrical parts (3, 4). 7. Dispositivo según la reivindicación 6, donde uno o más canales angulares (5) comprendidos en las matrices de extrusión (1) están divididos por la mitad, estando cada mitad alojada en cada una de las partes simétricas (3, 4) de las matrices de extrusión (1).7. Device according to claim 6, wherein one or more angular channels (5) included in the matrices of extrusion (1) are divided in half, each half being housed in each of the symmetrical parts (3, 4) of the matrices extrusion (1). 8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, donde la pluralidad de matrices de extrusión (1), al apilarse en serie para el procesado múltiple de materiales, forma un conjunto que guarda una simetría radial respecto a un eje vertical u horizontal.8. Device according to any of the claims 1-7, wherein the plurality of extrusion dies (1), when stacked in series for processing multiple materials, form a set that keeps a symmetry radial with respect to a vertical or horizontal axis. 9. Dispositivo según la reivindicación 8, donde los canales angulares (5) del conjunto que forman las matrices de extrusión (1) están angularmente equiespaciados.9. Device according to claim 8, wherein the angular channels (5) of the set that form the matrices of extrusion (1) are angularly equally spaced. 10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde las matrices de extrusión (1) se configuran mediante la unión de una parte superior (9) que aloja un canal de entrada (6) y una parte inferior (10) que aloja un canal de salida (7), donde los canales angulares (5) a través de los cuales se procesan los materiales se forman mediante la unión de cada canal de entrada (6) con cada canal de salida (7), al ponerse en contacto las partes superior (9) e inferior (15) de las matrices (1).10. Device according to any of the claims 1-3, wherein the matrices of Extrusion (1) are configured by joining a top (9) that houses an input channel (6) and a lower part (10) that it houses an output channel (7), where the angular channels (5) to through which materials are processed are formed by the union of each input channel (6) with each output channel (7), by contacting the upper (9) and lower (15) parts of the matrices (1). 11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-10, donde los canales angulares (5) comprenden uno o más ángulos iguales a 90º.11. Device according to any of the claims 1-10, wherein the angular channels (5) comprise one or more angles equal to 90 °. 12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-11, donde los canales angulares (5) poseen una sección transversal circular, ovalada, cuadrada, rectangular o poligonal.12. Device according to any of the claims 1-11, wherein the angular channels (5) have a circular, oval, square cross section, rectangular or polygonal 13. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-12, donde las matrices de extrusión (1) poseen una pluralidad de canales angulares (5) de diferentes secciones transversales.13. Device according to any of the claims 1-12, wherein the matrices of extrusion (1) have a plurality of angular channels (5) of Different cross sections. 14. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, donde la entrada (6) y la salida (7) de los canales angulares (5) poseen la misma sección transversal.14. Device according to any of the claims 1-13, wherein the entry (6) and the output (7) of the angular channels (5) have the same section cross. 15. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, donde la entrada (6) y la salida (7) de los canales angulares (5) poseen distinta sección transversal.15. Device according to any of the claims 1-13, wherein the entry (6) and the output (7) of the angular channels (5) have different sections cross.

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16. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-15, donde la entrada (6) y la salida (7) de los canales angulares (5) poseen la misma longitud.16. Device according to any of the claims 1-15, wherein the entry (6) and the output (7) of the angular channels (5) have the same length. 17. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-15, donde la entrada (6) y la salida (7) de los canales angulares (5) poseen distinta longitud.17. Device according to any of the claims 1-15, wherein the entry (6) and the output (7) of the angular channels (5) have different length. 18. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-17, donde los radios de acuerdo interior y exterior de los canales angulares (5) son iguales.18. Device according to any of the claims 1-17, wherein the radii agree inside and outside of the angular channels (5) are the same. 19. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-17, donde los radios de acuerdo interior y exterior de los canales angulares (5) son distintos.19. Device according to any of the claims 1-17, wherein the radii agree interior and exterior of the angular channels (5) are different. 20. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-19 que comprende una pluralidad de punzones (8) para el procesado de los materiales.20. Device according to any of the claims 1-19 comprising a plurality of punches (8) for the processing of the materials. 21. Dispositivo según la reivindicación 20, donde los punzones (8) están comprendidos en los medios de compresión (14).21. Device according to claim 20, where the punches (8) are included in the means of compression (14). 22. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-21, donde los medios de compresión (14) y/o los medios de cierre (15) comprenden uno o más sistemas hidráulicos, mecánicos, neumáticos o electromecánicos, empleados dichos sistemas individualmente o en combinación.22. Device according to any of the claims 1-21, wherein the means of compression (14) and / or the closure means (15) comprise one or more hydraulic, mechanical, pneumatic or electromechanical systems, employees said systems individually or in combination. 23. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-22, donde la alimentación de los materiales procesados se realiza bien de forma manual, bien mediante medios de alimentación automática (16), o mediante una combinación de los mismos.23. Device according to any of the claims 1-22, wherein the feeding of the Processed materials are done well manually, either by automatic feeding means (16), or by a combination thereof. 24. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-23, donde las matrices de extrusión (1) comprenden medios de conexión (17) para realizar una apertura o un cierre simultáneo de dichas matrices de extrusión (1).24. Device according to any of the claims 1-23, wherein the matrices of extrusion (1) comprise connection means (17) to realize a simultaneous opening or closing of said extrusion dies (one). 25. Dispositivo según la reivindicación 24, donde los medios de conexión (17) son, preferentemente, una disposición de fijaciones deslizantes (18) sobre barras (19), estando dichas fijaciones (18) instaladas en las matrices (1), y donde dichas barras (19) conectan cada una de las matrices (1) con su matriz o matrices adyacentes.25. Device according to claim 24, where the connection means (17) are preferably a arrangement of sliding fasteners (18) on bars (19), said fixings (18) being installed in the dies (1), and where said bars (19) connect each of the matrices (1) with its matrix or adjacent matrices. 26. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-25, que comprende, adicionalmente, medios para el control de la temperatura (20), siendo dichos medios, preferentemente, sistemas calefactores o sistemas refrigerantes, utilizados individualmente o en combinación.26. Device according to any of the claims 1-25, comprising, additionally, means for temperature control (20), said means being preferably heating systems or refrigerant systems, used individually or in combination. 27. Uso de un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-26 para la extrusión múltiple de materiales mediante compresión.27. Use of a device according to any of claims 1-26 for multiple extrusion of materials by compression. 28. Uso según la reivindicación 27, donde los materiales extruidos son metales o aleaciones de los mismos.28. Use according to claim 27, wherein the Extruded materials are metals or alloys thereof. 29. Uso según la reivindicación 27, donde los materiales extruidos son materiales poliméricos, cerámicos o compuestos no metálicos.29. Use according to claim 27, wherein the Extruded materials are polymeric, ceramic or nonmetallic compounds 30. Método de compresión en canal angular para la extrusión múltiple de materiales que comprende:30. Angular channel compression method for the multiple extrusion of materials comprising: - el apilamiento en serie de una pluralidad de matrices de extrusión (1), comprendiendo dichas matrices de extrusión (1) uno o más canales angulares (5), a través de los cuales se procesan los materiales.- serial stacking of a plurality of extrusion matrices (1), said matrices comprising extrusion (1) one or more angular channels (5), through the which materials are processed - la extrusión simultánea de los materiales a través de los canales angulares (5) comprendidos en la serie formada por las matrices (1), mediante la aplicación de una o más fuerzas de compresión.- simultaneous extrusion of materials to through the angular channels (5) included in the series formed by the matrices (1), by applying one or more forces of compression.

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31. Método según la reivindicación 30, donde la integridad de la serie formada por las matrices de extrusión (1) se mantiene mediante la aplicación de una o más fuerzas de cierre, de forma que la fuerza de cierre necesaria para mantener la integridad de cada matriz (1) individual dentro de la serie se compensa con las fuerzas de cierre individuales necesarias para mantener la integridad de sus matrices (1) vecinas en dicha serie.31. Method according to claim 30, wherein the integrity of the series formed by the extrusion dies (1) is maintained by applying one or more closing forces, of so that the closing force necessary to maintain integrity of each individual matrix (1) within the series is compensated with the individual closing forces necessary to maintain the integrity of its matrices (1) neighboring in said series.