A trefilação a frio é um processo de conformação de metal onde uma peça de metal é forçada através de uma única ou uma série de matrizes para reduzir o tamanho da seção transversal da peça original. O processo de trefilação a frio produz um produto final dimensionalmente consistente enquanto aumenta o rendimento e a resistência à tração. A superfície resultante está limpa e livre de pele oxidada ou outros defeitos. A trefilação a frio é comumente usada para produzir barras e fios de aço, cobre e alumínio de precisão que devem atender a rigorosas especificações físicas e mecânicas.
Durante o processo de trefilação a frio, as matrizes são mantidas no lugar por meio de uma plataforma estacionária chamada mesa de trefilação. A mesa tem um lado de entrada e um lado de saída. O lado de saída consiste em uma longa plataforma de rolos usada para capturar a peça acabada após ela ter sido forçada através da matriz. A matéria-prima metálica, geralmente na forma de barra ou arame, é carregada no lado de alimentação. Uma extremidade do tarugo de metal é reduzida em tamanho para permitir que passe através do molde. Um cilindro hidráulico ou guincho é então usado para puxar o metal através da matriz e para os rolos de descarga.
Existem três tipos principais de trefilação a frio: trefilagem de tubos, trefilação de barras e trefilagem de arame. O desenho do tubo diminui o diâmetro interno (ID) e o diâmetro externo (DE) enquanto aumenta o comprimento do tubo. A espessura da parede do tubo permanece constante. O desenho da barra reduz a seção transversal da barra original enquanto aumenta o comprimento. A largura ou altura do material original pode permanecer constante, embora normalmente ambas as dimensões sejam reduzidas. O desenho reduz o diâmetro externo do fio enquanto aumenta o comprimento. O volume do fio permanece constante. O desenho geralmente requer vários estágios para reduzir o fio ao tamanho desejado. As matrizes de trefilação geralmente são feitas de carboneto de tungstênio ou diamante.
Além de alterar as dimensões físicas, a trefilação a frio altera certas propriedades mecânicas da peça bruta original. Em muitos materiais, a resistência à tração pode ser aumentada em até 30% e a resistência ao escoamento em até 80%. A mudança nas propriedades mecânicas está relacionada com a quantidade de redução na seção transversal do tarugo virgem. Uma pequena redução inicial na seção transversal resulta em uma grande alteração nas propriedades mecânicas, embora a taxa de alteração diminua rapidamente à medida que a redução aumenta.
A trefilação a frio é usada na fabricação de cabos de cobre e fiação doméstica, bem como aço estrutural e tubulações industriais. O processo de trefilação a frio produz muitos itens comuns do dia a dia, como clipes de papel, cordas de violão e molas. Outras aplicações incluem peças para uma variedade de instrumentos musicais e componentes elétricos, bem como tubos e tubulações hidráulicas.
