超音波アシスト線材の引き剥がし(UADP)
線材の引き剥がしはしはきは、外形材料から表面品質を大幅に向上させます。これは、ロータリーピーリング、サンドブラスト、または研削に代わる広く知られている代替品です。超音波アシストドローピーリングは、ピーリングツールの高周波振動を使用します。剥離工具の高速縦方向の動きにより、引き抜き力が軽減され、材料の表面品質が向上します。
ドローピーリングとは?
非常に低い表面粗さの優れた表面品質が、ドローピーリングプロセスの主な目的です。引き剥がし後、線材はより均質な材料構造とより高い材料純度を有する。ドローピーリングは、酸化、チャタリングマーク、ロールスコア、スケール傷跡、ダブルスキン、オーバーラップ、介在物、脱炭マージン層などの表面欠陥を、鋼や鉄材料などの鉄金属から除去します。ドローピーリングの顕著な用途は、鉄線材のスケールと表面の錆の除去です。銅などの非鉄金属では、圧延または絞り加工後に硬化した表面層を除去するために、絞り剥離が必要になる場合があります。ドローピーリングプロセスでは、線材表面から0.01mmから0.25mmの材料を1ステップで除去できます。ドローピーリングは、シェービング、スキャルピング、バックダイシェービングとも呼ばれます。
ドローピーリング対ロータリーピーリング
直径25mm未満の線材、プロファイル、またはチューブの場合、ドローピーリングはロータリーピーリングよりも大きな利点があります。線材の回転剥離は生産速度を制限し、小さな線材に波状またはらせん状の構造表面をもたらす可能性があります。ドローピール加工工具は、送り方向と平行に削ります。これにより、線材に沿った優れた表面トポグラフィーと、ドローピーリングツールの耐久性が向上します。一般的に、ドローピーリングツールのコストは、ロータリーピーリングシステムよりも低くなります。
超音波アシストドローピーリング(UADP)の利点は何ですか?
線材の引き剥がしには、摩擦に打ち勝ち、材料を切断するための力が必要です。従来のドローピーリングセットアップでは、この動力は回転キャプスタンからのみ供給されます。線材にかかる引張力は、線路速度、線径、剥離層の厚さが速くなると上昇します。引張強度と降伏強度は、特に線材が小さい場合、直径が小さいほど円周と断面積の比率が高くなるため、重要な要素です。これにより、ドローピーリングのライン速度が制限されたり、骨折のリスクが高いために従来のドローピーリングが不可能になってしまいます。
超音波アシストドローピーリングは、鋭利な刃物の切削工具の高周波縦振動を使用します。一般的な振動周波数は20kHzで、剥離エッジの変位は最大100ミクロン(pk-pk)です。剥離工具の振動速度と線材速度の比率が高いほど、ワイヤーの引張力は低くなる可能性があります。したがって、超音波駆動のドローピーリングは、任意の引張強度制限を与えるために、1回のピーリングステップでより速いドローピーリングライン速度またはより多くの材料除去を可能にする。引張力の減少により、超音波駆動のドローピーリングは、小さな材料直径やチューブなどの中空ストランドに最も適しています。
線材は、キャプスタンドライブを開始および停止するときにチャタリングマークや分数が発生しやすいです。これは、柔らかい材料や非常に弾力性のある材料、および小さな断面の場合に問題になります。超音波振動ピーリングツールは、毎秒20,000回前後に動きます。このシェービングダイの連続的な動きにより、引張応力が軽減され、線材表面に沿ったチャタリングマークや波紋が回避されます。
超音波振動が切削工具の刃先を材料に押し込むほど、線材の張力は低くなる可能性があります。これにより、材料や寸法にもよりますが、最大50%の大幅な張力低下につながります。一般に、張力が減少すると、ライン速度を上げる機会が開かれます。それでも、線材の速度は、ツールの振動速度より少なくとも20%低くする必要があります。
超音波アシストドローピーリングには何が必要ですか?
UADPは、標準のピーリング/シェービングツールを使用します。超音波共振器 – ソノトロードとも呼ばれます – 従来のツールホルダーを置き換えます。このソノトロードは、ヒールシャー超音波の特別な革新です。超音波の縦方向の振動を効率的にピーリングツールに伝達します。設置スペースを節約するために、超音波ドライバーは – トランスデューサーとも呼ばれます – ソノトロードを上から攪拌します。一般的な UADP セットアップでは、縦方向に 250mm 未満で済みます。
超音波振動は、UIP1000hdT(1.0kW)、UIP1500hdT(1.5kW)、UIP2000hdT(2.0kW)、UIP4000(4.0kW)などの標準的な超音波デバイスによって生成されます。これらのユニットは、世界中の24時間/7日運用でさまざまなプロセスを駆動します。実際の電力要件は、ライン速度、材料、寸法によって異なります。超音波デバイスは交換可能ですが、ライン速度の発展によりより多くの電力が必要になった場合に備えます。高出力アプリケーションの場合、2つの超音波デバイスを同時に(最大2 x 4kW)使用して剥離ツールを駆動できます。
既存のドローピーリングマシンには、超音波システムを簡単に後付けできます。多くの機械メーカー、例えば キーゼルシュタイン(ドイツ) 当社のシステムを使用した設置または改造に精通しています。新しい機械の中には、超音波システムの改造のためのスペースが割り当てられているものがあります。
ワイヤーロッドのプロセスはもっとあります
- 超音波アシストワイヤー加工の他のアプリケーションには、次のものがあります。
- 超音波アシストによるワイヤー、パイプ、プロファイルの描画(UAD)
- 超音波アシストドロークリーニング(UADC)
- ワイヤー、パイプ、プロファイルの超音波洗浄
- ワイヤーダイと押出ガイドの超音波洗浄
- 金属溶融物の超音波処理
表面粗さパラメータ:Ra、Rz、Rt
Raは表面粗さのパラメータです。これは、平均線からのプロファイルの偏差の算術平均です。これは、複数の連続するサンプリング長の平均結果として計算されます。Rz は、表面粗さの ISO 10 ポイントの高さパラメータです。これは、サンプリング長にわたって測定されます。これは、サンプル長内の 5 つの最も高いピークと 5 つの最も低い谷の間の計算された平均高さ差です。Rtは、サンプルの長さに沿った最大山から谷までの高さです。通常、5つの連続したサンプリング長の平均Rtmとして決定されます。