超音波による線材の引き抜き剥離（UADP）

線材のドローピーリングは、材料外周から材料を剥離することにより、表面品質を大幅に向上させます。ロータリーピーリング、サンドブラスト、研磨に代わる方法として広く知られている。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。剥離工具が高速で長手方向に移動することで、引き抜き力が減少し、材料の表面品質が向上する。

ドローピーリングとは何か？

非常に低い表面粗さの優れた表面品質は、ドローピーリングプロセスの主な目的です。ドローピーリング後の線材は、より均質な材料組織と高い材料純度を持つ。ドローピーリングは、鋼や鉄のような鉄系金属から、酸化、ビビリ、ロールスコア、スケール痕、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除去します。ドローピーリングの主な用途は、鉄線材のスケールや表面錆の除去です。銅のような非鉄金属では、圧延や伸線後に硬化した表面層を除去するためにドローピーリングが必要になる場合がある。ドローピーリング工程では、線材表面から0.01mmから0.25mmの材料を一度に除去することができる。ドローピーリングは、シェービング、スカルピング、バックダイシェービングとも呼ばれる。

ドローピーリングとロータリーピーリングの比較ロータリーピーリング

直径25mm以下の線材、プロファイル、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る。線材のロータリーピーリングでは、生産速度が制限され、小さな線材では表面が波状やらせん状になることがあります。ドローピーリングは、送り方向と平行に切断します。これにより、線材に沿った優れた表面形状が得られ、ドローピーリング工具の耐久性が向上する。一般的に、ドローピーリング工具のコストは、ロータリーピーリングシステムよりも低い。

超音波アシストドローピーリング（UADP）の利点とは？

線材のドローピーリングには、摩擦に打ち勝ち、材料を切断するための動力が必要である。従来のドローピーリング装置では、この動力は回転するキャプスタンからのみ供給される。線材にかかる引張力は、線速、線径、剥離層の厚さが増すほど大きくなる。特に線径が小さいほど断面に対する円周の比率が高くなるため、引張強さと降伏強さが重要な要素となる。このため、ドローピーリングの線速が制限されるか、あるいは破断の危険性が高いため従来のドローピーリングが不可能になる。
超音波アシストドローピーリングは、鋭利な刃のついた切削工具の高周波縦振動を利用する。典型的な振動周波数は20kHzで、剥離エッジの変位は最大100ミクロン（pk-pk）である。皮むき工具の振動速度と線材速度の比が高ければ高いほど、線材にかかる引張力は小さくなる。従って、超音波を利用したドローピーリングでは、引張強さの限界にかかわらず、ドローピーリングラインの速度を速くしたり、1回のピーリング工程でより多くの材料を除去したりすることができる。引張力の低減により、超音波ドロー・ピーリングは、小径の素材やチューブなどの中空ストランドに最も適している。
ワイヤーロッドは、キャプスタン駆動を開始したり停止したりするときに、びびりマークや端数が出やすい。これは、柔らかい素材や非常に弾性のある素材、小さな断面ではより問題となる。超音波で振動する剥離ツールは、1秒間に20,000回往復します。シェービングダイスのこの連続的な動きにより、引張応力が軽減され、線材表面のビビリや波打ちを防ぐことができます。

超音波振動が切削工具のエッジを材料に押し込めば押し込むほど、線材の張力は低くなります。これにより、材料や寸法にもよりますが、最大50％の大幅な張力低減が可能になります。一般的に、張力が減少すると、線速を上げる機会が増える。しかし、ワイヤーロッドの速度は、工具の振動速度より少なくとも20％低くする必要があります。