Hengerhuzalok ultrahanggal segített húzóhámozása (UADP)

A hengerhuzalok húzóhámozása jelentősen javítja a felület minőségét azáltal, hogy anyagot hámoz le az anyag külső kerületéről. A forgóhámozás, a homokfúvás és a csiszolás széles körben ismert alternatívája. Az ultrahanggal segített húzóhámozás a hámozószerszám nagyfrekvenciás rezgését alkalmazza. A hámozószerszám nagy sebességű hosszirányú mozgása csökkenti a húzóerőket és javítja az anyag felületének minőségét.

Mi a húzóhámozás?

A húzóhámozási eljárás fő célja a kiváló felületminőség és a nagyon kis felületi érdesség elérése. A húzóhámozás után a hengerhuzal anyagszerkezete homogénebb, anyagtisztasága pedig nagyobb. A húzóhámozás eltávolítja a vasalapú fémek, például az acél vagy a vasanyagok felületi hibáit, így az oxidációt, a rezgésnyomokat, a hengerlési barázdákat, a reve okozta felületi sérüléseket, a kettős felületi rétegeket, az átlapolódásokat, a zárványokat és a dekarbonizálódott peremrétegeket. A húzóhámozás egyik kiemelkedő alkalmazása a reve és a felületi rozsda eltávolítása a vasalapú hengerhuzalokról. A nemvasfémek, például a réz esetében szükség lehet húzóhámozásra a hengerlés vagy húzás után kialakuló, felkeményedett felületi rétegek eltávolításához. A húzóhámozási eljárás egyetlen lépésben 0,01mm és 0,25mm közötti anyagvastagságot távolíthat el a hengerhuzal felületéről. A húzóhámozást hántolásnak, kérgezésnek vagy hátsó matricás hántolásnak is nevezik.

Húzóhámozás és forgóhámozás összehasonlítása

A 25mm-nél kisebb átmérőjű hengerhuzalok, profilok és csövek esetében a húzóhámozás jelentős előnyökkel rendelkezik a forgóhámozással szemben. A hengerhuzalok forgóhámozása korlátozza a gyártási sebességet, és kis méretű hengerhuzalokon hullámos vagy spirális szerkezetű felületeket eredményezhet. A húzóhámozás forgácsolószerszáma az előtolás irányával párhuzamosan hántol. Ez a hengerhuzal mentén kiválóbb felületi topográfiát és a húzóhámozó szerszám nagyobb tartósságát eredményezi. A húzóhámozó szerszámok költségei általában alacsonyabbak a forgóhámozó rendszerek költségeinél.

Milyen előnyökkel jár az ultrahanggal segített húzóhámozás (UADP)?

A hengerhuzalok húzóhámozásához teljesítmény szükséges a súrlódás leküzdésére és az anyag forgácsolására. Hagyományos húzóhámozó berendezésben ezt a teljesítményt kizárólag a forgó húzódob biztosítja. A hengerhuzalra ható húzóerő a gyártósor sebességének, a huzal átmérőjének és a lehámozott réteg vastagságának növekedésével emelkedik. A szakítószilárdság és a folyáshatár különösen a kisebb hengerhuzalok esetében kritikus tényező, mivel kisebb átmérőknél nagyobb a kerület és a keresztmetszeti terület aránya. Ez korlátozza a húzóhámozás gyártósori sebességét, vagy a törés nagy kockázata miatt lehetetlenné teszi a hagyományos húzóhámozást.
Az ultrahanggal segített húzóhámozás az éles élű forgácsolószerszám nagyfrekvenciás hosszirányú rezgését alkalmazza. A jellemző rezgési frekvencia 20kHz, a hámozóél elmozdulása pedig akár 100 mikron (pk-pk) is lehet. Minél nagyobb a hámozószerszám rezgési sebességének és a hengerhuzal sebességének aránya, annál kisebb lehet a huzalra ható húzóerő. Az ultrahanggal hajtott húzóhámozás ezért bármely adott szakítószilárdsági határérték mellett nagyobb húzóhámozási gyártósori sebességet vagy egyetlen hámozási lépésben nagyobb anyagleválasztást tesz lehetővé. A húzóerő csökkenése miatt az ultrahanggal hajtott húzóhámozás a kis anyagátmérők és az üreges szálanyagok, például csövek esetében a legelőnyösebb.
A hengerhuzalokon a húzódob hajtásának indításakor és leállításakor hajlamosak rezgésnyomok és „frakciók” kialakulni. Ez a lágy vagy nagyon rugalmas anyagok és a kis keresztmetszetek esetében nagyobb problémát jelent. Az ultrahanggal rezgetett hámozószerszám másodpercenként 20 000 alkalommal mozog előre-hátra. A hántolómatrica e folyamatos mozgása csökkenti a húzófeszültséget, és megakadályozza a rezgésnyomok és hullámok kialakulását a hengerhuzal felületén.

Minél erősebben nyomja az ultrahangos rezgés a forgácsolószerszám élét az anyagba, annál kisebb lehet a hengerhuzal húzófeszültsége. Ez az anyagtól és a méretektől függően jelentős, akár 50%-os húzófeszültség-csökkenést eredményez. Általában a húzófeszültség csökkenése lehetőséget teremt a gyártósor sebességének növelésére. A hengerhuzal sebességének azonban legalább 20%-kal kisebbnek kell lennie a szerszám rezgési sebességénél.