Valssilankojen ultraääniavusteinen vetokuorinta (UADP)

Valssilankojen vetokuorinta parantaa pinnanlaatua merkittävästi poistamalla materiaalia kuorimalla sen ulkokehältä. Se on laajalti tunnettu vaihtoehto pyörökuorinnalle, hiekkapuhallukselle tai hionnalle. Ultraääniavusteisessa vetokuorinnassa kuorintatyökalu värähtelee suurella taajuudella. Kuorintatyökalun nopea pitkittäisliike vähentää vetovoimia ja parantaa materiaalin pinnanlaatua.

Mitä vetokuorinta on?

Vetokuorintaprosessin päätavoitteena on erinomainen pinnanlaatu ja erittäin pieni pinnankarheus. Vetokuorinnan jälkeen valssilangan materiaalirakenne on tasaisempi ja materiaalin puhtaus suurempi. Vetokuorinta poistaa rautametalleista, kuten teräksestä tai rautamateriaaleista, pintavikoja, kuten hapettumia, värähtelyjälkiä, valssausnaarmuja, hilsearpia, kaksinkertaisia pintakerroksia, päällekkäisyyksiä, sulkeumia ja hiilikatokerroksia. Vetokuorinnan merkittävä käyttökohde on hilseen ja pintaruosteen poistaminen rautametallisesta valssilangasta. Ei-rautametallit, kuten kupari, saattavat edellyttää vetokuorintaa kovettuneiden pintakerrosten poistamiseksi valssauksen tai vedon jälkeen. Vetokuorintaprosessilla voidaan poistaa valssilangan pinnasta 0,01mm–0,25mm materiaalia yhdessä vaiheessa. Vetokuorinnasta käytetään myös nimityksiä lastukuorinta, pintakuorinta ja kuorinta takasuulakkeella.

Vetokuorinnan ja pyörökuorinnan vertailu

Halkaisijaltaan alle 25mm:n valssilangoilla, profiileilla tai putkilla vetokuorinnalla on suuria etuja pyörökuorintaan nähden. Valssilankojen pyörökuorinta rajoittaa tuotantonopeutta ja saattaa aiheuttaa pieniin valssilankoihin aaltoilevia tai spiraalimaisia pintarakenteita. Vetokuorinnan leikkaustyökalu poistaa lastua syöttösuunnan mukaisesti. Tämä parantaa valssilangan pinnan topografiaa sen pituussuunnassa ja lisää vetokuorintatyökalun kestävyyttä. Vetokuorintatyökalujen kustannukset ovat yleensä pienemmät kuin pyörökuorintajärjestelmien.

Mitä hyötyä ultraääniavusteisesta vetokuorinnasta (UADP) on?

Valssilankojen vetokuorinta vaatii tehoa kitkan voittamiseen ja materiaalin leikkaamiseen. Tavanomaisessa vetokuorintalaitteistossa tämä teho saadaan ainoastaan pyörivästä vetorummusta. Valssilankaan kohdistuva vetovoima kasvaa linjanopeuden, langan halkaisijan ja kuorittavan kerroksen paksuuden kasvaessa. Vetolujuus ja myötölujuus ovat kriittisiä tekijöitä erityisesti pienillä valssilangoilla, sillä ympärysmitan suhde poikkipinta-alaan on suurempi pienillä halkaisijoilla. Tämä rajoittaa vetokuorinnan linjanopeutta tai tekee tavanomaisesta vetokuorinnasta mahdotonta suuren murtumisriskin vuoksi.
Ultraääniavusteisessa vetokuorinnassa teräväreunainen leikkaustyökalu värähtelee suurella taajuudella pituussuunnassa. Tyypillinen värähtelytaajuus on 20kHz, ja kuorintaterän siirtymä voi olla jopa 100 mikrometriä (pk-pk). Mitä suurempi kuorintatyökalun värähtelynopeuden ja valssilangan nopeuden suhde on, sitä pienempi lankaan kohdistuva vetovoima voi olla. Siksi ultraäänikäyttöinen vetokuorinta mahdollistaa suuremmat vetokuorintalinjan nopeudet tai suuremman materiaalinpoiston yhdessä kuorintavaiheessa millä tahansa annetulla vetolujuuden raja-arvolla. Vetovoiman pieneneminen tekee ultraäänikäyttöisestä vetokuorinnasta edullisimman vaihtoehdon halkaisijaltaan pienille materiaaleille ja ontoille pitkille tuotteille, kuten putkille.
Valssilangat ovat alttiita värähtelyjäljille ja lähteessä termillä ”fractions” kuvatulle ilmiölle vetorummun käyttölaitteen käynnistyessä ja pysähtyessä. Tämä on suurempi ongelma pehmeillä tai erittäin elastisilla materiaaleilla ja pienillä poikkipinta-aloilla. Ultraäänellä värähtelevä kuorintatyökalu liikkuu edestakaisin 20 000 kertaa sekunnissa. Kuorintasuulakkeen jatkuva liike vähentää vetojännitystä ja estää värähtelyjälkien ja aaltoilun syntymisen valssilangan pintaan.

Mitä enemmän ultraäänivärähtely työntää leikkaustyökalun terää materiaaliin, sitä pienempi valssilankaan kohdistuva vetovoima voi olla. Tämä johtaa materiaalista ja mitoista riippuen huomattavaan, jopa 50%:n vetovoiman vähenemiseen. Yleensä vetovoiman väheneminen mahdollistaa linjanopeuden kasvattamisen. Valssilangan nopeuden tulisi kuitenkin olla vähintään 20% työkalun värähtelynopeutta pienempi.