Ultralydassisteret træk-afskalning af valsetråd (UADP)

Træk-afskalning af trådstænger forbedrer overfladekvaliteten betydeligt ved afskalning af materiale fra den ydre materialeomkreds. Det er et almindeligt kendt alternativ til roterende skrælning, sandblæsning eller slibning. Ultralydassisteret træk-peeling bruger en højfrekvent vibration af skrælningsværktøjet. Skrælningsværktøjets langsgående bevægelse med høj hastighed reducerer trækkræfterne og forbedrer materialets overfladekvalitet.

Hvad er draw-peeling?

Overlegen overfladekvalitet med meget lav overfladeruhed er hovedformålet med træk-skrælningsprocessen. Efter trækafskalningen har valsetråden en mere homogen materialestruktur og en højere materialerenhed. Draw-peeling fjerner overfladedefekter, såsom oxidation, skravlemærker, rulleskår, skælar, dobbelte skind, overlapninger, indeslutninger og afkulede marginlag fra jernholdige metaller som stål eller jernmaterialer. En fremtrædende anvendelse af trækafskalning er fjernelse af kalk og overfladerust fra jernholdig valsetråd. Ikke-jernholdige metaller, såsom kobber, kan gøre trækafskalning nødvendig for at fjerne hærdede overfladelag efter valsning eller trækning. Træk-skrælningsprocessen kan fjerne mellem 0,01 mm og 0,25 mm materiale fra valsetrådsoverfladen i ét trin. Draw-peeling er også kendt som barbering, skalpering eller back-die barbering.

Draw-peeling vs. Roterende-peeling

For valsetråd, profiler eller rør med en diameter på mindre end 25 mm har trækafskalning store fordele i forhold til roterende afskalning. Den roterende afskalning af valsetråd begrænser produktionshastigheden og kan resultere i bølge- eller spiralstrukturerede overflader på små valsetang. Det trækafskallende skæreværktøj barberer sig parallelt med fremføringsretningen. Dette fører til overlegen overfladetopografi langs valsetråd og til en højere holdbarhed af træk-skrælningsværktøjet. Generelt er omkostningerne til trækskrælningsværktøjer lavere end roterende skrælningssystemer.

Hvad er fordelen ved ultralydassisteret træk-peeling (UADP)?

Træk-skrælning af valsetråd kræver kraft for at overvinde friktion og skære materialet. I en konventionel draw-peeling-opsætning kommer denne kraft kun fra den roterende kapstan. Trækkraften på valsetråd stiger med hurtigere ledningshastighed, tråddiameter og skrællagstykkelse. Trækstyrke og flydespænding er kritiske faktorer, især for mindre valsetråd, da forholdet mellem omkreds og tværsnit er højere for mindre diametre. Dette begrænser linehastigheden for draw-peeling, eller det gør en konventionel draw-peeling umulig på grund af den høje risiko for brud.
Ultralydsassisteret træk-skrælning bruger en højfrekvent langsgående vibration af det skarpkantede skæreværktøj. Den typiske vibrationsfrekvens er 20kHz, skrælkantsforskydningen kan være op til 100 mikron (pk-pk). Jo højere forholdet mellem skrælningsværktøjets vibrationshastighed og valsetrådshastigheden er, jo lavere kan trækkraften på tråden være. Derfor tillader ultralydsdrevet træk-peeling hurtigere træk-skrælningslinjehastigheder eller fjernelse af mere materiale i et skrælningstrin for enhver given trækstyrkegrænse. Reduktionen i trækkraft gør ultralydsdrevet trækafskalning mest gunstig for små materialediametre og for hule tråde, såsom rør.
Valsetråd er tilbøjelige til at skrable mærker og fraktioner, når kapstandrevet startes og stoppes. Dette er mere problematisk for bløde eller meget elastiske materialer og små tværsnit. Det ultralydsvibrerede skrælningsværktøj bevæger sig frem og tilbage 20.000 gange i sekundet. Denne kontinuerlige bevægelse af barbermatricen reducerer trækspændingen, og den undgår skravlemærker og krusninger langs valsetrådens overflade.

Jo mere ultralydsvibrationen skubber skæreværktøjskanten ind i materialet, jo lavere kan valsetrådsspændingen være. Dette fører til betydelige spændingsreduktioner på op til 50 % afhængigt af materialet og dimensionerne. Generelt åbner reduktionen i spænding muligheden for at øge linjehastigheden. Alligevel skal valsetrådshastigheden være mindst 20 % under værktøjets vibrationshastighed.