Ultrazvukem asistované tažení a loupání drátěných drátů (UADP)

Tažný peeling válcovaných drátů výrazně zlepšuje kvalitu povrchu tím, že se materiál odlupuje z vnějšího obvodu materiálu. Jedná se o všeobecně známou alternativu k rotačnímu loupání, pískování nebo broušení. Ultrazvukem asistovaný tah-peeling využívá vysokofrekvenční vibrace peelingového nástroje. Vysokorychlostní podélný pohyb loupacího nástroje snižuje tažné síly a zlepšuje kvalitu povrchu materiálu.

Co je to draw-peeling?

Vynikající kvalita povrchu s velmi nízkou drsností povrchu je hlavním cílem procesu tažného loupání. Po tažném loupání má válcovaný drát homogennější strukturu materiálu a vyšší čistotu materiálu. Tažný peeling odstraňuje povrchové vady, jako je oxidace, stopy po chvění, rýhy v rolích, jizvy po šupinách, dvojité kůže, překrytí, inkluze a oduhličené okrajové vrstvy ze železných kovů, jako je ocel nebo železné materiály. Prominentní aplikací tažného peelingu je odstranění okují a povrchové rzi ze železného drátěného drátu. Neželezné kovy, jako je měď, mohou způsobit, že po válcování nebo tažení bude nutné tažné loupání, aby se odstranily vytvrzené povrchové vrstvy. Proces tažného loupání může odstranit 0,01 mm až 0,25 mm materiálu z povrchu válcovaného drátu v jednom kroku. Draw-peeling je také známý jako holení, skalpování nebo holení na zádech.

Tažení-loupání vs. rotační loupání

U válcovaných drátů, profilů nebo trubek o průměru menším než 25 mm má tažné loupání velké výhody oproti rotačnímu loupání. Rotační loupání válcovaných drátů omezuje rychlost výroby a může mít za následek vlnitý nebo spirálovitý strukturovaný povrch na malých válcovaných drátech. Řezný nástroj pro loupání se holí rovnoběžně se směrem podávání. To vede k vynikající topografii povrchu podél válcovaného drátu a k vyšší odolnosti tažného loupacího nástroje. Obecně platí, že náklady na tažné loupací nástroje jsou nižší než u rotačních loupacích systémů.

Jaká je výhoda ultrazvukem asistovaného draw-peelingu (UADP)?

Tažné loupání válcovaných drátů vyžaduje sílu k překonání tření a k řezání materiálu. V konvenčním provedení potahování a loupání pochází tato síla pouze z otočného navijáku. Tažná síla na válcovaném drátu stoupá s vyšší rychlostí vlasce, průměrem drátu a tloušťkou loupací vrstvy. Pevnost v tahu a mez kluzu jsou kritickými faktory zejména u menších válcovaných drátů, protože poměr obvodu k průřezu je vyšší u menších průměrů. To omezuje rychlost linkového loupání nebo znemožňuje konvenční tahové loupání kvůli vysokému riziku zlomení.
Ultrazvukem asistované tažení-peeling využívá vysokofrekvenční podélné vibrace řezného nástroje s ostrými hranami. Typická frekvence vibrací je 20 kHz, posun odlupovací hrany může být až 100 mikronů (pk-pk). Čím vyšší je poměr mezi vibrační rychlostí loupacího nástroje a rychlostí válcovaného drátu, tím nižší může být tažná síla působící na drát. Proto ultrazvukem poháněné tažení-loupání umožňuje rychlejší rychlost tažné a loupací linky nebo větší odstranění materiálu v jednom kroku loupání pro jakýkoli daný limit pevnosti v tahu. Díky snížení tažné síly je ultrazvukem poháněné tažné loupání nejvýhodnější pro malé průměry materiálu a pro duté prameny, jako jsou trubky.
Drátěné tyče jsou náchylné ke stopám po chvění a frakcím při spouštění a zastavování pohonu navijáku. To je problematičtější u měkkých nebo velmi elastických materiálů a malých průřezů. Ultrazvukem vibrovaný peelingový nástroj se pohybuje tam a zpět 20 000krát za sekundu. Tento plynulý pohyb holicí formy snižuje tahové napětí a zabraňuje vzniku stop po chvění a vlnách na povrchu válcovaného drátu.

Čím více ultrazvukové vibrace tlačí ostří řezného nástroje do materiálu, tím nižší může být napětí válcovaného drátu. To vede k výraznému snížení napětí až o 50 % v závislosti na materiálu a rozměrech. Obecně platí, že snížení napětí otevírá možnost zvýšení rychlosti linky. Přesto by rychlost válcovaného drátu měla být alespoň o 20 % nižší než vibrační rychlost nástroje.