Étirage de fils, de tuyaux et de profilés assisté par ultrasons (UAD)

Hielscher Ultrasonics fabrique un porte-filière vibrant par ultrasons qui fonctionne avec des filières standard d'un diamètre extérieur allant jusqu'à 42 mm. L'agitation ultrasonique réduit considérablement la tension de ligne nécessaire à la réduction du diamètre. Ceci peut être utilisé pour augmenter la vitesse de la ligne ou pour augmenter la réduction de taille par étape de tréfilage.
Grâce à cette technologie, de nombreux matériaux tels que le cuivre, l'acier ou l'aluminium peuvent être étirés avec de l'eau pure au lieu d'utiliser de l'huile ou du savon d'étirage.

Pourquoi combiner les ultrasons et le tréfilage ?

Le tréfilage des fils machine nécessite de l'énergie pour surmonter les frottements et remodeler le matériau. Dans une ligne 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 le taux de réduction du diamètre. La résistance à la traction et la limite d'élasticité sont des facteurs critiques pour le tréfilage de fils plus petits, car le rapport entre la circonférence et la section transversale est plus élevé pour les diamètres de fil plus petits. Cela limite la vitesse de la ligne de tréfilage et la réduction du diamètre par étape de tréfilage.
L'étirage assisté par ultrasons des fils, des tuyaux et des profilés réduit les forces de traction et donc le risque de fracture.

Comment fonctionne le tréfilage assisté par ultrasons ?

Le tréfilage assisté par ultrasons transmet une vibration longitudinale à haute fréquence à la filière. La fréquence de vibration typique est de 20 kHz, le déplacement de la filière peut atteindre 100 microns (pk-pk). Plus le rapport entre la vitesse de vibration de l'outil et la vitesse du fil machine est élevé, plus la force de traction sur le fil est faible. Par conséquent, le tréfilage par ultrasons permet d'accélérer la vitesse de la ligne de tréfilage ou de réduire la taille des pièces en une seule étape de tréfilage, quelle que soit la limite de l'effort de traction. La réduction de la force de traction rend le tréfilage par ultrasons plus favorable pour les matériaux de petit diamètre et pour les torons creux, tels que les tuyaux.

Vibration longitudinale de la filière

Puis-je utiliser le tréfilage par ultrasons ?

Le tréfilage assisté par ultrasons fonctionne à des vitesses de ligne allant jusqu'à 300 m/min. Le porte-filière à ultrasons standard fonctionne avec des filières de 25 mm et 42 mm de diamètre extérieur. Des porte-matrices à ultrasons pour d'autres dimensions sont en cours de développement et disponibles sur demande.
Le diamètre intérieur typique des filières est compris entre 0,01 mm et 8 mm (AWG#40 à AWG#0).

Quelles sont les conditions requises pour un dessin assisté par ultrasons ?

UAD utilise une filière standard. Un résonateur à ultrasons – également connu sous le nom de sonotrode – remplace le porte-matrice conventionnel. Cette sonotrode est une innovation spéciale de Hielscher Ultrasonics. Elle transmet efficacement les vibrations ultrasoniques longitudinales sur la filière. Afin d'économiser l'espace d'installation, le conducteur d'ultrasons – également connu sous le nom de transducteur – agite la sonotrode par le haut. Une installation UAD typique nécessite moins de 250 mm d'espace.
Les vibrations ultrasoniques sont générées par nos appareils ultrasoniques standard, tels que : UIP1000hdT (1.0kW), UIP1500hdT (1.5kW), UIP2000hdT (2.0kW) ou UIP4000 (4.0kW). Ces unités alimentent divers processus dans le cadre d'opérations 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 dans le monde entier. La puissance requise dépend de la vitesse de la ligne, du matériau et des dimensions. Les unités ultrasoniques sont interchangeables, si l'évolution de la vitesse de la ligne rend nécessaire une plus grande puissance.
Il est facile d'équiper une ligne de tréfilage existante d'un système à ultrasons. De nombreux fabricants de lignes de tréfilage sont familiarisés avec l'installation ou la modernisation de notre système à ultrasons. Certaines des machines les plus récentes disposent déjà d'un espace réservé à l'installation d'un système à ultrasons.