Tecnologia ad ultrasuoni Hielscher

Trafilatura ad ultrasuoni assistita di vergella (UADP)

La pelatura di vergella migliora notevolmente la qualità superficiale grazie alla pelatura del materiale dal perimetro esterno del materiale. Si tratta di un'alternativa ampiamente nota alla pelatura rotativa, alla sabbiatura o alla macinazione. La pelatura ad ultrasuoni utilizza una vibrazione ad alta frequenza dello strumento di pelatura. Il movimento longitudinale ad alta velocità dell'utensile di pelatura riduce le forze di trazione e migliora la qualità della superficie del materiale.

Sbucciatura a filo trafilatura

Cos'è il Draw-Peeling?

L'obiettivo principale del processo di pelatura è una qualità superficiale superiore con una rugosità superficiale molto bassa. Dopo la pelatura, la vergella ha una struttura del materiale più omogenea e una maggiore purezza del materiale. La pelatura a strappo rimuove difetti superficiali, come ossidazione, segni di chiacchiere, punteggi di rotolo, cicatrici, doppie pelli, sovrapposizioni, inclusioni e strati marginali decarburati da metalli ferrosi come acciaio o materiali ferrosi. Un'importante applicazione della pelatura è la rimozione di scaglie e ruggine superficiale dalla vergella ferrosa. I metalli non ferrosi, come il rame, possono rendere necessaria la pelatura per rimuovere gli strati superficiali induriti dopo la laminazione o la trafilatura. Il processo di spillatura può rimuovere dalla superficie della vergella da 0,01mm a 0,25mm di materiale in un unico passaggio. Draw-peeling è noto anche come la rasatura, la rasatura del cuoio capelluto o la rasatura della matrice posteriore.

le vibrazioni ultrasoniche sono generate da dispositivi a ultrasuoni standard

Draw-Peeling Vs. Rotary-Peeling

Per vergelle, profili o tubi di diametro inferiore a 25 mm, la sgrigliatura presenta grandi vantaggi rispetto alla sgrigliatura rotativa. La pelatura rotante delle vergelle limita la velocità di produzione e può dar luogo a superfici strutturate a onda o a spirale su vergelle di piccole dimensioni. L'utensile per la pelatura si rade parallelamente alla direzione di avanzamento. Questo porta ad una topografia superficiale superiore lungo la vergella e ad una maggiore durata dell'utensile per la pelatura. In generale, i costi per gli utensili per la pelatura sono generalmente inferiori rispetto ai sistemi di pelatura rotativa.

Qual è il vantaggio del Draw-Peeling ad ultrasuoni (UADP)?

La pelatura delle vergelle richiede potenza per superare l'attrito e tagliare il materiale. In una configurazione convenzionale di sbucciatura, questa potenza viene fornita solo dall'asta rotante. La forza di trazione sulla vergella aumenta con la velocità della linea, il diametro del filo e lo spessore dello strato di pelatura. La resistenza alla trazione e la resistenza allo snervamento sono fattori critici, in particolare per le vergelle più piccole, poiché il rapporto tra circonferenza e sezione trasversale è maggiore per i diametri più piccoli. Questo limita la velocità della linea di spillatura o rende impossibile una spillatura convenzionale a causa dell'elevato rischio di fratture.
La pelatura ad ultrasuoni utilizza una vibrazione longitudinale ad alta frequenza dell'utensile da taglio affilato. La frequenza tipica di vibrazione è di 20kHz, lo spostamento del bordo di peeling può essere fino a 100 micron (pk-pk). Più alto è il rapporto tra la velocità di vibrazione dell'utensile di pelatura e la velocità della vergella, più bassa può essere la forza di trazione sul filo. Pertanto, la pelatura ad ultrasuoni consente di ottenere velocità di pelatura più rapide o rimozione di materiale in un'unica fase di pelatura per qualsiasi limite di resistenza alla trazione. La riduzione della forza di trazione rende la pelatura a ultrasuoni più favorevole per i piccoli diametri di materiale e per i fili cavi, come i tubi.
Le vergelle sono soggette a vibrazioni e frazioni durante l'avviamento e l'arresto dell'azionamento dell'argano. Questo è più problematico per materiali morbidi o molto elastici e piccole sezioni trasversali. L'utensile di pelatura a vibrazione ultrasonica si muove avanti e indietro 20.000 volte al secondo. Questo movimento continuo della matrice di rasatura riduce lo stress da trazione ed evita le vibrazioni e le ondulazioni lungo la superficie della vergella.
utensile per la pelatura a vibrazione ultrasonica
Quanto più la vibrazione ultrasonica spinge il tagliente nel materiale, tanto più bassa può essere la tensione della vergella. Questo porta a significative riduzioni di tensione fino al 50% a seconda del materiale e delle dimensioni. In generale, la riduzione della tensione apre la possibilità di aumentare la velocità della linea. Tuttavia, la velocità della vergella dovrebbe essere almeno del 20% inferiore alla velocità di vibrazione dell'utensile.

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Che cosa è necessario per il disegno a ultrasuoni assistito?

UADP utilizza lo strumento standard di pelatura/rasatura. Un risonatore ad ultrasuoni – noto anche come sonotrodo – sostituisce il tradizionale portautensili. Questo sonotrodo è una speciale innovazione della Hielscher Ultrasonics. Trasmette efficacemente le vibrazioni ultrasoniche longitudinali all'utensile di pelatura. Per risparmiare spazio di installazione, il driver ad ultrasuoni – noto anche come trasduttore – agita il sonotrodo dall'alto. Una tipica configurazione UADP richiede meno di 250 mm in direzione longitudinale.
Le vibrazioni ultrasoniche sono generate dai nostri dispositivi a ultrasuoni standard, come ad esempio: UIP1000hdT (1.0kW), UIP1500hdT (1.5kW), UIP2000hdT (2.0kW) o UIP4000 (4.0kW). Queste unità gestiscono vari processi in operazioni 24h/7d in tutto il mondo. L'effettivo fabbisogno di potenza dipende dalla velocità della linea, dal materiale e dalle dimensioni. I dispositivi a ultrasuoni sono intercambiabili, qualora l'evoluzione della velocità della linea renda necessaria una maggiore potenza. Per applicazioni ad alta potenza, possiamo pilotare uno strumento di pelatura con due dispositivi ad ultrasuoni contemporaneamente (fino a 2 x 4kW).
È possibile equipaggiare facilmente con un sistema a ultrasuoni qualsiasi macchina per la pelatura di tiraggio esistente. Molti produttori di macchine, come ad esempio Kieselstein (Germania) abbiano familiarità con l'installazione o il retrofit con il nostro sistema. Alcune delle macchine più recenti hanno spazio per il retrofit del sistema ad ultrasuoni.

Contattateci per maggiori informazioni!

Vi preghiamo di comunicarci le vostre esigenze di spillatura. Saremo lieti di lavorare con voi per integrare gli ultrasuoni nel vostro processo e nella vostra macchina. Specificare i materiali, la velocità della linea, la tensione, il limite di tensione e i diametri. Qual è il vostro obiettivo di processo? Possiamo eseguire una prova di sgocciolatura con il vostro materiale su un sistema di sgocciolatura in un'unica fase.









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Ci sono altri processi della vergella

Parametri di rugosità superficiale: Ra, Rz, Rz, Rt

Ra è un parametro di rugosità superficiale. E' la media aritmetica delle deviazioni del profilo dalla linea media. È calcolato come risultato medio di diverse lunghezze di campionamento consecutive. Rz è un parametro di altezza ISO a 10 punti per la rugosità superficiale. Si misura su una lunghezza di campionamento. È la differenza media di altezza calcolata tra le 5 vette più alte e le cinque valli più basse all'interno di un campione di lunghezza. Rt è l'altezza massima da picco a valle lungo la lunghezza del campione. Di solito è determinato come la media Rtm di cinque lunghezze di campionamento consecutive.