Ултразвуково подпомагано изтегляне и отлепване на телени пръти (UADP)

Изтеглянето и отлепването на телени пръти подобрява значително качеството на повърхността чрез отлепване на материала от външния периметър на материала. Това е широко известна алтернатива на ротационен пилинг, пясъкоструене или шлайфане. Ултразвуковото отлепване използва високочестотна вибрация на инструмента за отпилване. Високоскоростното надлъжно движение на инструмента за пилинг намалява силите на изтегляне и подобрява качеството на повърхността на материала.

Какво е рисуване-пилинг?

Превъзходното качество на повърхността с много ниска грапавост на повърхността е основната цел на процеса на изтегляне и отлепване. След отлепването на изтеглянето телената пръчка има по-хомогенна структура на материала и по-висока чистота на материала. Отлепването премахва повърхностни дефекти, като окисляване, следи от тракане, резултати от ролки, белези от люспи, двойни кожи, припокривания, включвания и обезкарблени маргинални слоеве от черни метали като стомана или железо. Видно приложение на отлепването е отстраняването на котлен камък и повърхностна ръжда от черен валц. Цветните метали, като медта, могат да наложат отлепване за отстраняване на втвърдените повърхностни слоеве след валцуване или изтегляне. Процесът на отлепване може да отстрани между 0,01 мм и 0,25 мм материал от повърхността на телената пръчка в една стъпка. Рисуването-пилинг е известно още като бръснене, скалпиране или бръснене.

Рисуване-пилинг срещу ротационен пилинг

За телени пръти, профили или тръби с диаметър по-малък от 25 mm, отлепването има големи предимства пред ротационното отлепване. Ротационното отлепване на валцдрите ограничава скоростта на производство и може да доведе до вълнообразни или спираловидни структурирани повърхности на малки валцдранти. Режещият инструмент за отлепване се бръсне успоредно на посоката на подаване. Това води до превъзходна топография на повърхността по протежение на телената пръчка и до по-висока издръжливост на инструмента за отлепване и отлепване. Като цяло разходите за инструменти за отлепване са по-ниски от ротационните системи за отлепване.

Каква е ползата от ултразвуковия пилинг с помощта на изтегляне (UADP)?

Изтеглянето и отлепването на телени пръти изисква мощност за преодоляване на триенето и за рязане на материала. При конвенционална настройка за отлепване тази мощност идва само от въртящия се кабестан. Силата на опън върху телената пръчка се повишава с по-висока скорост на линията, диаметър на телта и дебелина на слоя на отлепване. Якостта на опън и границата на провлачване са критични фактори, по-специално за по-малките валцдранти, тъй като съотношението на обиколката към напречното сечение е по-високо за по-малки диаметри. Това ограничава скоростта на отлепване на линията или прави конвенционалното отлепване невъзможно поради високия риск от фрактури.
Ултразвуковото отлепване използва високочестотна надлъжна вибрация на режещия инструмент с остри ръбове. Типичната честота на вибрациите е 20kHz, изместването на ръба на отлепване може да бъде до 100 микрона (pk-pk). Колкото по-високо е съотношението между вибрационната скорост на инструмента за отлепване и скоростта на тел пръчка, толкова по-ниска може да бъде силата на опън върху жицата. Следователно ултразвуковото отлепване позволява по-бързи скорости на линията на отлепване или повече отстраняване на материал в една стъпка на отлепване за всяка граница на якост на опън. Намаляването на силата на опън прави ултразвуковото отлепване най-благоприятно за малки диаметри на материала и за кухи нишки, като тръби.
Телените пръти са склонни към тракане и фракции при стартиране и спиране на задвижването на кабестана. Това е по-проблематично за меки или много еластични материали и малки напречни сечения. Ултразвуково вибриращият пилинг инструмент се движи напред-назад 20 000 пъти в секунда. Това непрекъснато движение на матрицата за бръснене намалява напрежението на опън и избягва следи от тракане и пулсации по повърхността на телената щанга.

Колкото повече ултразвуковите вибрации избутват ръба на режещия инструмент в материала, толкова по-ниско може да бъде напрежението на телената пръчка. Това води до значително намаляване на напрежението до 50% в зависимост от материала и размерите. Като цяло намаляването на напрежението отваря възможност за увеличаване на скоростта на линията. И все пак скоростта на тел трябва да бъде поне 20% под вибрационната скорост на инструмента.