Tréfilage de fil machine assisté par ultrasons (UADP)

Le tréfilage des fils machine améliore considérablement la qualité de la surface grâce au décollement de la matière sur le périmètre extérieur du matériau. Il s'agit d'une alternative largement connue au pelage rotatif, au sablage ou au meulage. Le tréfilage assisté par ultrasons utilise une vibration à haute fréquence de l'outil de tréfilage. Le mouvement longitudinal à grande vitesse de l'outil de pelage réduit les forces d'étirage et améliore la qualité de la surface du matériau.

Qu'est-ce que le dessin-peeling ?

L'objectif principal du processus de tréfilage est d'obtenir une qualité de surface supérieure avec une très faible rugosité de surface. Après le tréfilage, le fil machine présente une structure plus homogène et une plus grande pureté du matériau. Le tréfilage élimine les défauts de surface, tels que l'oxydation, les marques de frottement, les marques de laminage, les cicatrices de calamine, les doubles peaux, les chevauchements, les inclusions et les couches marginales décarburées des métaux ferreux tels que l'acier ou les matériaux en fer. L'une des principales applications du tréfilage est l'élimination de la calamine et de la rouille superficielle sur le fil machine ferreux. Les métaux non ferreux, tels que le cuivre, peuvent nécessiter un tréfilage pour éliminer les couches superficielles durcies après le laminage ou le tréfilage. Le processus de tréfilage peut enlever entre 0,01 mm et 0,25 mm de matériau de la surface du fil machine en une seule étape. Le tréfilage est également connu sous le nom de rasage, scalpage ou rasage arrière.

Étirage et pelage rotatif Pelage rotatif

Pour les fils machine, les profilés ou les tubes d'un diamètre inférieur à 25 mm, le tréfilage présente de gros avantages par rapport au pelage rotatif. Le pelage rotatif des fils machine limite la vitesse de production et peut produire des surfaces structurées en vagues ou en spirales sur les petits fils machine. L'outil de coupe du tréfilage rase parallèlement au sens d'alimentation. Cela permet d'obtenir une topographie de surface supérieure le long du fil machine et une plus grande durabilité de l'outil de tréfilage. En général, les coûts des outils de tréfilage sont inférieurs à ceux des systèmes de tréfilage rotatif.

Quels sont les avantages de l'étirement assisté par ultrasons (UADP) ?

Le tréfilage des fils machine nécessite de la puissance pour surmonter les frottements et couper le matériau. Dans une installation de tréfilage conventionnelle, cette puissance provient uniquement du cabestan en rotation. La force de traction sur le fil machine augmente avec la vitesse de la ligne, le diamètre du fil et l'épaisseur de la couche de pelage. La résistance à la traction et la limite d'élasticité sont des facteurs critiques, en particulier pour les petits fils machine, car le rapport entre la circonférence et la section transversale est plus élevé pour les petits diamètres. Cela limite la vitesse de la ligne de tréfilage ou rend le tréfilage conventionnel impossible en raison du risque élevé de fractures.
Le pelage par étirage assisté par ultrasons utilise une vibration longitudinale à haute fréquence de l'outil de coupe à arêtes vives. La fréquence de vibration typique est de 20 kHz, le déplacement de l'arête de pelage peut atteindre 100 microns (pk-pk). Plus le rapport entre la vitesse de vibration de l'outil de pelage et la vitesse du fil machine est élevé, plus la force de traction sur le fil est faible. Par conséquent, le tréfilage alimenté par ultrasons permet d'accélérer la vitesse des lignes de tréfilage ou d'enlever plus de matière en une seule étape de tréfilage, quelle que soit la limite de résistance à la traction. La réduction de la force de traction rend le tréfilage par ultrasons plus favorable pour les petits diamètres de matériau et pour les torons creux, tels que les tubes.
Les tiges métalliques sont sujettes à des marques de broutage et à des fractions lors du démarrage et de l'arrêt de l'entraînement du cabestan. Ce phénomène est plus problématique pour les matériaux souples ou très élastiques et les petites sections. L'outil de pelage vibrant aux ultrasons effectue des mouvements de va-et-vient 20 000 fois par seconde. Ce mouvement continu de la matrice de rasage réduit la contrainte de traction et évite les marques de frottement et les ondulations à la surface du fil machine.

Plus la vibration ultrasonique pousse l'arête de l'outil de coupe dans le matériau, plus la tension du fil machine peut être faible. Cela permet de réduire considérablement la tension, jusqu'à 50 % en fonction du matériau et des dimensions. En général, la réduction de la tension permet d'augmenter la vitesse de la ligne. Cependant, la vitesse du fil machine doit être inférieure d'au moins 20 % à la vitesse de vibration de l'outil.