Pengupasan Tarik Batang Kawat Berbantuan Ultrasonik (UADP)

Pengupasan tarik batang kawat meningkatkan kualitas permukaan secara signifikan dengan mengupas material dari bagian terluar keliling material. Proses ini merupakan alternatif yang dikenal luas untuk pengupasan putar, penyemprotan pasir, atau penggerindaan. Pengupasan tarik berbantuan ultrasonik menggunakan getaran berfrekuensi tinggi pada alat pengupas. Gerakan longitudinal berkecepatan tinggi pada alat pengupas mengurangi gaya penarikan dan meningkatkan kualitas permukaan material.

Apa Itu Pengupasan Tarik?

Kualitas permukaan yang unggul dengan kekasaran permukaan yang sangat rendah merupakan tujuan utama proses pengupasan tarik. Setelah pengupasan tarik, batang kawat memiliki struktur material yang lebih homogen dan kemurnian material yang lebih tinggi. Pengupasan tarik menghilangkan cacat permukaan, seperti oksidasi, bekas getaran, goresan akibat pengerolan, bekas kerak, lapisan kulit ganda, tumpang tindih, inklusi, dan lapisan tepi yang mengalami dekarburisasi pada logam fero seperti baja atau material besi. Salah satu aplikasi utama pengupasan tarik adalah menghilangkan kerak dan karat permukaan dari batang kawat fero. Logam nonfero, seperti tembaga, mungkin memerlukan pengupasan tarik untuk menghilangkan lapisan permukaan yang mengeras setelah pengerolan atau penarikan. Proses pengupasan tarik dapat menghilangkan material setebal antara 0,01mm dan 0,25mm dari permukaan batang kawat dalam satu tahap. Pengupasan tarik juga dikenal sebagai penyerutan, pengupasan kulit, atau penyerutan dengan dies belakang.

Pengupasan Tarik vs. Pengupasan Putar

Untuk batang kawat, profil, atau tabung berdiameter kurang dari 25mm, pengupasan tarik memiliki keunggulan besar dibandingkan pengupasan putar. Pengupasan putar batang kawat membatasi kecepatan produksi dan dapat menghasilkan permukaan berstruktur gelombang atau spiral pada batang kawat kecil. Alat potong pengupasan tarik menyerut sejajar dengan arah pengumpanan. Hal ini menghasilkan topografi permukaan yang lebih unggul di sepanjang batang kawat dan daya tahan alat pengupas tarik yang lebih tinggi. Secara umum, biaya alat pengupas tarik lebih rendah daripada sistem pengupasan putar.

Apa Manfaat Pengupasan Tarik Berbantuan Ultrasonik (UADP)?

Pengupasan tarik batang kawat memerlukan daya untuk mengatasi gesekan dan memotong material. Dalam konfigurasi pengupasan tarik konvensional, daya ini hanya berasal dari kapstan yang berputar. Gaya tarik pada batang kawat meningkat seiring dengan meningkatnya kecepatan lini, diameter kawat, dan ketebalan lapisan yang dikupas. Kekuatan tarik dan kekuatan luluh merupakan faktor kritis, khususnya untuk batang kawat yang lebih kecil, karena rasio keliling terhadap luas penampang lebih tinggi pada diameter yang lebih kecil. Hal ini membatasi kecepatan lini pengupasan tarik atau membuat pengupasan tarik konvensional tidak dapat dilakukan karena tingginya risiko patah.
Pengupasan tarik berbantuan ultrasonik menggunakan getaran longitudinal berfrekuensi tinggi pada alat potong bermata tajam. Frekuensi getaran umumnya adalah 20kHz, dan perpindahan mata pengupas dapat mencapai 100 mikron (pk-pk). Semakin tinggi rasio antara kecepatan getaran alat pengupas dan kecepatan batang kawat, semakin rendah gaya tarik yang diperlukan pada kawat. Oleh karena itu, pengupasan tarik bertenaga ultrasonik memungkinkan kecepatan lini pengupasan tarik yang lebih tinggi atau penghilangan lebih banyak material dalam satu tahap pengupasan untuk setiap batas kekuatan tarik tertentu. Pengurangan gaya tarik membuat pengupasan tarik bertenaga ultrasonik sangat menguntungkan untuk material berdiameter kecil dan material memanjang berongga, seperti tabung.
Batang kawat rentan terhadap bekas getaran dan “fraksi” saat penggerak kapstan mulai dijalankan dan dihentikan. Hal ini lebih bermasalah pada material lunak atau sangat elastis serta penampang kecil. Alat pengupas yang digetarkan secara ultrasonik bergerak bolak-balik 20.000 kali per detik. Gerakan kontinu dies penyerut ini mengurangi tegangan tarik dan mencegah bekas getaran serta riak di sepanjang permukaan batang kawat.

Semakin kuat getaran ultrasonik mendorong mata alat potong ke dalam material, semakin rendah tegangan tarik pada batang kawat yang diperlukan. Hal ini menghasilkan pengurangan tegangan tarik yang signifikan hingga 50%, bergantung pada material dan dimensinya. Secara umum, pengurangan tegangan tarik membuka peluang untuk meningkatkan kecepatan lini. Namun, kecepatan batang kawat harus setidaknya 20% lebih rendah daripada kecepatan getaran alat.