Ultraschall-Unterstütztes Ziehen von Drähten, Rohren und Profilen (UAD)

Hielscher Ultrasonics stellt ultraschall-beaufschlagte Ziehsteinhalterungen her, welche mit Standard-Ziehsteinen mit einem Außendurchmesser von bis zu 42mm arbeiten. Die Ultraschallvibration reduziert die für die Querschnittsreduzierung erforderliche Linienspannung erheblich. Dadurch kann die Liniengeschwindigkeit erhöht oder die Querschnittsreduktion pro Ziehschritt erhöht werden.
Mittels dieser ultraschall-gestützen Technologie können viele Materialien wie Kupfer, Stahl oder Aluminium mit Wasser anstelle von Öl oder Ziehseife gezogen werden.

Weshalb Ultraschall mit Drahtziehen kombinieren?

Das Ziehen von Walzdraht erfordert Kraft, um die Reibung zu überwinden und das Material neu zu formen. In einer herkömmlichen Drahtziehanlage kommt diese Kraft ausschließlich von der rotierenden Winde. Die Zugkraft auf den Walzdraht steigt mit schnellerer Liniengeschwindigkeit, Drahtdurchmesser und Durchmesserreduktionsverhältnis an. Zugfestigkeit und Streckgrenze sind kritische Faktoren für das Ziehen dünnerer Drähte, da das Verhältnis von Umfang zu Querschnitt bei kleineren Drahtdurchmessern höher ist. Dies begrenzt die Geschwindigkeit der Drahtzuglinie und die Querschnittsreduktion pro Zug.
Das ultraschallgestützte Ziehen von Drähten, Rohren und Profilen reduziert die Zugkräfte und damit das Risiko eines Drahtbruchs.

Wie funktioniert das ultraschallunterstützte Ziehen von Draht?

Beim ultraschall-gestützten Drahtziehen werden Hochfrequenz-Längsschwingungen auf das Drahtziehwerkzeug übertragen. Die typische Schwingungsfrequenz beträgt 20kHz, die Ausrenkung am Ziehwerkzeug kann bis zu 100 Mikrometer (pk-pk) betragen. Je höher das Verhältnis zwischen der Vibrationsgeschwindigkeit des Werkzeugs und der Walzdrahtgeschwindigkeit ist, desto geringer kann die Zugkraft auf der Drahtlinie sein. Das ultraschall-gestützte Ziehen ermöglicht daher schnellere Ziehliniengeschwindigkeiten oder größere Durchmesserreduktion in einem Ziehschritt für jegliche Zugspannungsgrenze. Die Reduzierung der Zugkraft macht das Ultraschallziehen für kleine Materialdurchmesser und für Hohlstränge wie Rohre besonders vorteilhaft.

Längsvibration des Drahtwerkzeugs

Kann ich das Ultraschall-Drahtziehen verwenden?

Das ultraschall-gestützte Ziehen von Drähten kann problemlos für Liniengeschwindigkeiten von bis zu 300 m/min (900ft/min) eingesetzt werden. Der Standard-Ultraschallziehsteinhalter arbeitet mit Drahtziehwerkzeugen mit einem Außendurchmesser von 25mm und 42mm. Ultraschall-Ziehsteinhalter für andere Abmessungen sind in der Entwicklung und auf Anfrage erhältlich.
Der typische Drahtdurchmesser liegt zwischen 0,01mm und 8mm (AWG # 40 bis AWG # 0).

Was ist für das ultraschall-gestützte Ziehen erforderlich?

Beim ultraschall-gestützten Ziehen (UAD) wird Ihr Standard-Ziehstein verwendet. Ein Ultraschallresonator – auch als Sonotrode bekannt – ersetzt den herkömmlichen Werkzeughalter. Bei der Sonotrode handelt es sich um eine Spezialentwicklung von Hielscher Ultrasonics. Sie überträgt die Ultraschall-Längsschwingungen effizient auf das Ziehwerkzeug. Um bei der Installation Platz zu sparen, regt der Ultraschallgeber – auch Schallwandler genannt – die Sonotrode von oben an. Ein typisches UAD-Setup erfordert weniger als 250mm in Drahtrichtung.
Die Ultraschallschwingungen werden von unseren Ultraschallgeräten - wie z.B. UIP1000hdT (1,0kW), UIP1500hdT (1,5kW), UIP2000hdT (2,0kW) oder UIP4000 (4,0kW) - erzeugt. Diese Ultraschalleinheiten werden für verschiedene Prozesse im 24h/7d-Betrieb auf der ganzen Welt eingesetzt. Die benötigte Ultraschall-Leistung hängt von der Geschwindigkeit, dem Material und den Abmessungen ab. Die Ultraschalleinheit ist austauschbar, schnellere Liniengeschwindigkeit mehr Leistung erfordern. Eine Hochskalierung ist dadurch problemlos umzusetzen.
Sie können jede bestehende Drahtziehlinie problemlos mit einem Ultraschallsystem nachrüsten. Viele Hersteller von Drahtanlagen sind mit der Installation oder der Nachrüstung unseres Ultraschallsystems bestens vertraut. Einige der neueren Maschinen haben bereits Platz für die Umrüstung des Ultraschallsystems.