تقشير قضبان الأسلاك بالسحب بمساعدة الموجات فوق الصوتية (UADP)

يُحسّن تقشير قضبان الأسلاك بالسحب جودة السطح بدرجة كبيرة من خلال تقشير المادة من محيطها الخارجي. وهو بديل معروف على نطاق واسع للتقشير الدوراني أو السفع بالرمل أو التجليخ. يستخدم التقشير بالسحب بمساعدة الموجات فوق الصوتية اهتزازًا عالي التردد لأداة التقشير. وتُقلّل الحركة الطولية عالية السرعة لأداة التقشير قوى السحب وتُحسّن جودة سطح المادة.

ما هو التقشير بالسحب؟

يتمثل الهدف الرئيسي لعملية التقشير بالسحب في تحقيق جودة سطح فائقة بخشونة سطحية منخفضة جدًا. بعد التقشير بالسحب، تصبح بنية مادة قضيب السلك أكثر تجانسًا وتزداد نقاوة المادة. يُزيل التقشير بالسحب العيوب السطحية، مثل الأكسدة وعلامات الاهتزاز وخدوش الدرفلة وآثار القشور والطبقات السطحية المزدوجة والتراكبات والشوائب المتضمنة والطبقات الطرفية المنزوعة الكربون، من المعادن الحديدية مثل الفولاذ أو المواد المصنوعة من الحديد. ومن التطبيقات البارزة للتقشير بالسحب إزالة القشور والصدأ السطحي من قضبان الأسلاك الحديدية. وقد تتطلب المعادن غير الحديدية، مثل النحاس، التقشير بالسحب لإزالة الطبقات السطحية المتصلدة بعد الدرفلة أو السحب. ويمكن لعملية التقشير بالسحب إزالة سماكة من المادة تتراوح بين 0.01mm و0.25mm من سطح قضيب السلك في خطوة واحدة. ويُعرف التقشير بالسحب أيضًا بالحلاقة أو التقشير السطحي أو الحلاقة بالقالب الخلفي.

التقشير بالسحب مقارنةً بالتقشير الدوراني

بالنسبة إلى قضبان الأسلاك أو المقاطع أو الأنابيب التي يقل قطرها عن 25mm، يتمتع التقشير بالسحب بمزايا كبيرة مقارنةً بالتقشير الدوراني. يحدّ التقشير الدوراني لقضبان الأسلاك من سرعة الإنتاج، وقد يُنتج أسطحًا ذات بنية متموجة أو حلزونية على قضبان الأسلاك الصغيرة. وتُزيل أداة القطع المستخدمة في التقشير بالسحب المادة بحركة موازية لاتجاه التغذية. ويؤدي ذلك إلى تضاريس سطحية أفضل على امتداد قضيب السلك وإلى متانة أعلى لأداة التقشير بالسحب. وبوجه عام، تكون تكاليف أدوات التقشير بالسحب أقل من تكاليف أنظمة التقشير الدوراني.

ما فائدة التقشير بالسحب بمساعدة الموجات فوق الصوتية (UADP)؟

يتطلب تقشير قضبان الأسلاك بالسحب قدرة للتغلب على الاحتكاك ولقطع المادة. وفي منظومة التقشير بالسحب التقليدية، تأتي هذه القدرة من أسطوانة السحب الدوّارة وحدها. وتزداد قوة الشد المؤثرة على قضيب السلك مع زيادة سرعة الخط وقطر السلك وسماكة الطبقة المُقشَّرة. وتُعدّ مقاومة الشد ومقاومة الخضوع عاملين حاسمين، ولا سيما لقضبان الأسلاك الأصغر، إذ تكون نسبة المحيط إلى مساحة المقطع العرضي أعلى عند الأقطار الأصغر. ويحدّ ذلك من سرعة خط التقشير بالسحب، أو يجعل التقشير بالسحب التقليدي غير ممكن بسبب ارتفاع خطر حدوث الكسور.
يستخدم التقشير بالسحب بمساعدة الموجات فوق الصوتية اهتزازًا طوليًا عالي التردد لأداة القطع ذات الحافة الحادة. ويبلغ تردد الاهتزاز المعتاد 20kHz، ويمكن أن تصل إزاحة حافة التقشير إلى 100 micron (pk-pk). وكلما ارتفعت النسبة بين سرعة اهتزاز أداة التقشير وسرعة قضيب السلك، أمكن خفض قوة الشد على السلك. ولذلك يتيح التقشير بالسحب المدعوم بالموجات فوق الصوتية سرعات أعلى لخط التقشير بالسحب أو إزالة كمية أكبر من المادة في خطوة تقشير واحدة عند أي حد معين لمقاومة الشد. ويجعل انخفاض قوة الشد التقشير بالسحب المدعوم بالموجات فوق الصوتية أكثر ملاءمةً للأقطار الصغيرة للمادة وللأشكال الطولية المجوفة، مثل الأنابيب.
تكون قضبان الأسلاك عرضة لعلامات الاهتزاز و«fractions» عند بدء تشغيل محرك أسطوانة السحب وإيقافه. وتزداد هذه المشكلة في المواد اللينة أو شديدة المرونة وفي المقاطع العرضية الصغيرة. وتتحرك أداة التقشير المهتزة بالموجات فوق الصوتية ذهابًا وإيابًا 20,000 مرة في الثانية. وتُقلّل هذه الحركة المستمرة لقالب الحلاقة إجهاد الشد وتمنع علامات الاهتزاز والتموجات على امتداد سطح قضيب السلك.

كلما دفع الاهتزاز فوق الصوتي حافة أداة القطع إلى داخل المادة بدرجة أكبر، أمكن خفض شد قضيب السلك. ويؤدي ذلك إلى انخفاضات كبيرة في الشد تصل إلى 50% بحسب المادة والأبعاد. وبوجه عام، يتيح انخفاض الشد فرصة زيادة سرعة الخط. ومع ذلك، ينبغي أن تكون سرعة قضيب السلك أقل من سرعة اهتزاز الأداة بنسبة لا تقل عن 20%.