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

Hielscher Ultrasonics fabrica un portahilera con vibración ultrasónica que funciona con hileras de trefilado estándar de hasta 42 mm de diámetro exterior. La agitación ultrasónica reduce considerablemente la fuerza de tracción necesaria en la línea para reducir el diámetro. Esto permite aumentar la velocidad de la línea o la reducción de tamaño por pasada 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 trefilado.

¿Por qué combinar los ultrasonidos con el trefilado de alambres?

El trefilado de alambrón requiere potencia para vencer la fricción y deformar 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 resistencia a la tracción y el límite elástico son factores críticos para el trefilado de alambres de menor diámetro, porque la relación entre la circunferencia y el área de la sección transversal es mayor cuanto menor es el diámetro del alambre. Esto limita la velocidad de la línea de trefilado y la reducción del diámetro por pasada.
El trefilado de alambres, tubos y perfiles asistido por ultrasonidos reduce las fuerzas de tracción y, por tanto, el riesgo de rotura.

¿Cómo funciona el trefilado de alambres asistido por ultrasonidos?

El trefilado asistido por ultrasonidos transmite una vibración longitudinal de alta frecuencia a la hilera de trefilado. La frecuencia de vibración típica es de 20 kHz y el desplazamiento de la hilera puede alcanzar los 100 micras (pk-pk). Cuanto mayor sea 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 tanto, el trefilado accionado por ultrasonidos permite aumentar la velocidad de la línea de trefilado o lograr una mayor reducción de tamaño en una sola pasada para un límite dado de tensión de tracción. La reducción de la fuerza de tracción hace que el trefilado accionado por ultrasonidos resulte especialmente ventajoso para materiales de pequeño diámetro y productos huecos, como los tubos.

vibración longitudinal de la hilera de trefilado

¿Puedo utilizar el trefilado ultrasónico de alambres?

El trefilado de alambres asistido por ultrasonidos funciona a velocidades de línea de hasta 300 m/min (900ft/min). El portahilera ultrasónico estándar funciona con hileras de trefilado de 25 mm y 42 mm de diámetro exterior. Los portahileras ultrasónicos para otras dimensiones están en desarrollo y se ofrecen bajo pedido.
El diámetro interior típico de las hileras de trefilado va de 0,01 mm a 8 mm (AWG#40 a AWG#0).

¿Qué se necesita para el trefilado asistido por ultrasonidos?

El UAD utiliza su hilera de trefilado estándar. Un resonador ultrasónico –también conocido como sonotrodo– sustituye al portahilera convencional. Este sonotrodo es una innovación especial de Hielscher Ultrasonics. Transmite eficazmente las vibraciones longitudinales ultrasónicas a la hilera de trefilado. Para ahorrar espacio de instalación, el accionador ultrasónico –también conocido como transductor– hace vibrar el sonotrodo desde la parte superior. Una configuración típica de UAD requiere menos de 250 mm de espacio en la línea.
Las vibraciones ultrasónicas se generan mediante nuestros equipos ultrasónicos estándar, como: UIP1000hdT (1,0 kW), UIP1500hdT (1,5 kW), UIP2000hdT (2,0 kW) o UIP4000 (4,0 kW). Estas unidades accionan diversos procesos en funcionamiento 24h/7d en todo el mundo. La potencia necesaria depende de la velocidad de la línea, del material y de las dimensiones. Las unidades ultrasónicas son intercambiables si los aumentos de velocidad de la línea hacen necesaria una mayor potencia.
Puede incorporar fácilmente un sistema ultrasónico a cualquier línea de trefilado existente. Muchos fabricantes de líneas de alambre conocen bien la instalación de nuestro sistema ultrasónico o su incorporación a líneas existentes. Algunas de las máquinas más recientes ya disponen de espacio reservado para incorporar el sistema ultrasónico.