線材、管、形材の超音波支援引抜き（UAD）

Hielscher Ultrasonicsは、外径が最大42mmの標準的な伸線ダイスに対応する、超音波振動式の伸線ダイスホルダーを製造しています。超音波振動により、径の縮小に必要なライン張力が大幅に低減します。これを利用して、ライン速度を上げたり、各引抜き工程での寸法縮小量を増やしたりできます。
この技術により、銅、鋼、アルミニウムなどの多くの材料を、油や伸線用石けんの代わりに純水を用いて引き抜くことができます。

超音波と伸線を組み合わせる理由は？

線材の伸線には、摩擦に打ち勝ち、材料を変形させるための動力が必要です。従来の伸線ラインでは、この動力は回転するキャプスタンのみから供給されます。線材に作用する引張力は、ライン速度、線径、径の縮小率が増すほど大きくなります。線径が小さいほど断面積に対する周長の比率が高くなるため、細い線材の伸線では、引張強さと降伏強さが重要な要因となります。これにより、伸線ラインの速度と、各引抜き工程での径の縮小量が制限されます。
線材、管、形材の超音波支援引抜きは、引張力を低減し、それによって破断のリスクを低減します。

超音波支援伸線の仕組みは？

超音波支援引抜きでは、高周波の縦振動を伸線ダイスに伝達します。一般的な振動周波数は20kHzで、伸線ダイスの変位は最大100マイクロメートル（pk-pk）に達することがあります。線材の速度に対する工具の振動速度の比率が高いほど、伸線ラインの引張力を低くすることができます。そのため、超音波を利用した引抜きでは、どのような所定の引張応力限界のもとでも、伸線ラインの速度を上げたり、単一の引抜き工程での寸法縮小量を増やしたりできます。引張力が低減されるため、超音波を利用した引抜きは、径の小さい材料や、管などの中空材に最も適しています。

伸線ダイスの縦振動

超音波伸線を利用できますか？

線材の超音波支援伸線は、最大300m/min（900ft/min）のライン速度に対応します。標準の超音波ダイスホルダーは、外径25mmおよび42mmの伸線ダイスに対応します。その他の寸法に対応する超音波ダイスホルダーは開発中で、ご要望に応じて提供可能です。
一般的な伸線ダイスの内径範囲は0.01mm–8mm（AWG#40–AWG#0）です。

超音波支援引抜きに必要なものは？

UADでは、お使いの標準的な伸線ダイスを使用します。ソノトロードとも呼ばれる超音波共振器が、従来のダイスホルダーに置き換わります。このソノトロードは、Hielscher Ultrasonics独自の革新的な技術です。超音波の縦振動を伸線ダイスに効率よく伝達します。設置スペースを節約するため、トランスデューサーとも呼ばれる超音波駆動器が、ソノトロードを上方から振動させます。一般的なUAD構成で必要なライン上のスペースは250mm未満です。
超音波振動は、UIP1000hdT（1.0kW）、UIP1500hdT（1.5kW）、UIP2000hdT（2.0kW）、UIP4000（4.0kW）など、当社の標準的な超音波装置によって生成されます。これらの装置は、世界各地で24h/7dの連続運転により、さまざまなプロセスを駆動しています。必要な出力は、ライン速度、材料、寸法によって異なります。ライン速度の向上により、さらに高い出力が必要になった場合は、超音波装置を交換できます。
既存のどの伸線ラインにも、超音波システムを容易に後付けできます。多くの伸線ラインメーカーは、当社の超音波システムの設置や後付けに精通しています。比較的新しい機械の中には、超音波システムを後付けするためのスペースがすでに確保されているものもあります。