Trazado de alambres, tubos y perfiles asistido por ultrasonidos (UAD)

Hielscher Ultrasonics fabrica un portamatriz de alambre con vibración ultrasónica que funciona con matrices de alambre estándar de hasta 42 mm de diámetro exterior. La agitación ultrasónica reduce significativamente la tensión de línea necesaria para la reducción de diámetro. Esto se puede utilizar para aumentar la velocidad de la línea o para aumentar la reducción de tamaño por paso de trefilado.
Con esta tecnología, muchos materiales como el cobre, el acero o el aluminio pueden trefilarse con agua pura en lugar de aceite o jabón de trefilar.

¿Por qué combinar los ultrasonidos con el trefilado?

El trefilado de alambrón requiere potencia para vencer la fricción y remodelar el material. En una línea de trefilado convencional, esta potencia procede únicamente del cabrestante giratorio. La fuerza de tracción sobre el alambrón aumenta con la velocidad de la línea, el diámetro del alambre y la relación de reducción del diámetro. La fuerza de tracción y el límite elástico son factores críticos para la trefilación de alambres más pequeños, porque la relación entre la circunferencia y la sección transversal es mayor para diámetros de alambre más pequeños. Esto limita la velocidad de la línea de trefilado y la reducción de diámetro por paso de trefilado.
La embutición asistida por ultrasonidos de alambres, tubos y perfiles reduce las fuerzas de tracción y, por tanto, el riesgo de fracturas.

¿Cómo funciona el trefilado asistido por ultrasonidos?

La embutición asistida por ultrasonidos transmite una vibración longitudinal de alta frecuencia a la matriz de alambre. La frecuencia de vibración típica es de 20kHz, el desplazamiento de la matriz de alambre puede ser de hasta 100 micras (pk-pk). Cuanto mayor es la relación entre la velocidad de vibración de la herramienta y la velocidad del alambrón, menor puede ser la fuerza de tracción en la línea de alambre. Por lo tanto, el trefilado por ultrasonidos permite una mayor velocidad de la línea de trefilado o una mayor reducción del tamaño en un solo paso de trefilado para cualquier límite de esfuerzo de tracción. La reducción de la fuerza de tracción hace que el trefilado por ultrasonidos sea más favorable para materiales de pequeño diámetro y para cordones huecos, como los tubos.

Vibración longitudinal del troquel de alambre

¿Puedo utilizar el trefilado ultrasónico?

El trefilado de alambres asistido por ultrasonidos funciona a velocidades de línea de hasta 300 m/min (900 pies/min). El portamatriz ultrasónico estándar funciona con matrices de alambre de 25 mm y 42 mm de diámetro exterior. Los portamatrices ultrasónicos para otras dimensiones están en fase de desarrollo y disponibles bajo pedido.
El diámetro interior típico del troquel de alambre oscila entre 0,01 mm y 8 mm (AWG#40 y AWG#0).

¿Qué se necesita para el trazado asistido por ultrasonidos?

UAD utiliza un troquel de alambre estándar. Un resonador ultrasónico – también conocido como sonotrodo – sustituye al portamatrices convencional. Este sonotrodo es una innovación especial de Hielscher Ultrasonics. Transmite eficazmente las vibraciones longitudinales ultrasónicas al troquel de alambre. Para ahorrar espacio de instalación, el conductor ultrasónico – también conocido como transductor – agita el sonotrodo desde arriba. Una configuración típica de UAD requiere menos de 250 mm de espacio en línea.
Las vibraciones ultrasónicas son generadas por nuestros dispositivos ultrasónicos estándar, tales como: UIP1000hdT (1,0kW), UIP1500hdT (1,5kW), UIP2000hdT (2,0kW) o UIP4000 (4,0kW). Estas unidades accionan diversos procesos en operaciones 24h/7d en todo el mundo. La potencia necesaria depende de la velocidad de la línea, el material y las dimensiones. Las unidades de ultrasonidos son intercambiables en caso de que la evolución de la velocidad de la línea haga necesaria una mayor potencia.
Puede reequipar fácilmente cualquier línea de trefilado existente con un sistema ultrasónico. Muchos fabricantes de trefiladoras están familiarizados con la instalación o el reequipamiento de nuestro sistema de ultrasonidos. Algunas de las máquinas más nuevas ya tienen espacio asignado para el reequipamiento del sistema de ultrasonidos.