Trafilatura ultrasonica di fili, tubi e profili (UAD)

Hielscher Ultrasonics produce un portafiliera a vibrazione ultrasonica che funziona con filiere standard con diametro esterno fino a 42 mm. L'agitazione a ultrasuoni riduce notevolmente la tensione della linea necessaria per la riduzione del diametro. Ciò può essere utilizzato per aumentare la velocità della linea o per incrementare la riduzione delle dimensioni per ogni fase di trafilatura.
Con questa tecnologia, molti materiali come il rame, l'acciaio o l'alluminio possono essere trafilati con acqua pura invece che con olio o sapone da disegno.

Perché combinare gli ultrasuoni con la trafilatura?

La trafilatura delle vergelle richiede energia per superare l'attrito e rimodellare il materiale. In una linea di trafilatura convenzionale, questa potenza proviene esclusivamente dal cabestano rotante. La forza di trazione sulla vergella aumenta con la velocità della linea, il diametro del filo e il rapporto di riduzione del diametro. La forza di trazione e il carico di snervamento sono fattori critici per la trafilatura di fili più piccoli, perché il rapporto tra circonferenza e sezione trasversale è maggiore per i diametri più piccoli. Ciò limita la velocità della linea di trafilatura e la riduzione del diametro per ogni fase di trafilatura.
La trafilatura assistita da ultrasuoni di fili, tubi e profili riduce le forze di trazione e quindi il rischio di fratture.

Come funziona la trafilatura assistita da ultrasuoni?

La trafilatura assistita da ultrasuoni trasmette una vibrazione longitudinale ad alta frequenza alla matrice del filo. La frequenza di vibrazione tipica è di 20 kHz, lo spostamento della matrice del filo può arrivare fino a 100 micron (pk-pk). Maggiore è il rapporto tra la velocità di vibrazione dell'utensile e la velocità della vergella, minore può essere la forza di trazione sulla linea del filo. Pertanto, la trafilatura ad ultrasuoni consente una maggiore velocità della linea di trafilatura o una maggiore riduzione delle dimensioni in una sola fase di trafilatura per un dato limite di sollecitazione di trazione. La riduzione della forza di trazione rende l'imbutitura a ultrasuoni più favorevole per materiali di piccolo diametro e per trefoli cavi, come i tubi.

Vibrazione longitudinale della filiera

Posso utilizzare la trafilatura a ultrasuoni?

La trafilatura assistita da ultrasuoni funziona con velocità di linea fino a 300 m/min (900 piedi/min). Il portastampo a ultrasuoni standard funziona con filiere di 25 mm e 42 mm di diametro esterno. I portastampi a ultrasuoni per altre dimensioni sono in fase di sviluppo e sono disponibili su richiesta.
Il diametro interno tipico della filiera varia da 0,01 mm a 8 mm (da AWG#40 a AWG#0).

Cosa è necessario per il prelievo assistito da ultrasuoni?

L'UAD utilizza una filiera standard. Un risonatore a ultrasuoni – noto anche come sonotrodo – sostituisce il portastampo convenzionale. Questo sonotrodo è un'innovazione speciale di Hielscher Ultrasonics. Trasmette le vibrazioni ultrasoniche longitudinali in modo efficiente sulla filiera. Per risparmiare spazio di installazione, il driver a ultrasuoni – noto anche come trasduttore – agita il sonotrodo dall'alto. Una tipica configurazione UAD richiede meno di 250 mm di spazio.
Le vibrazioni ultrasoniche sono generate dai nostri dispositivi ultrasonici standard, quali: UIP1000hdT (1,0kW), UIP1500hdT (1,5kW), UIP2000hdT (2,0kW) o UIP4000 (4,0kW). Queste unità gestiscono vari processi in operazioni 24 ore su 24 e 7 giorni su 7 in tutto il mondo. La potenza richiesta dipende dalla velocità della linea, dal materiale e dalle dimensioni. Le unità a ultrasuoni sono intercambiabili, qualora l'evoluzione della velocità della linea renda necessaria una maggiore potenza.
È possibile installare un sistema a ultrasuoni su qualsiasi linea di trafilatura esistente con estrema facilità. Molti produttori di linee di trafilatura conoscono bene l'installazione o il retrofit del nostro sistema a ultrasuoni. Alcune delle macchine più recenti sono già dotate di spazio per il retrofit del sistema a ultrasuoni.