Wspomagane ultradźwiękami ciągnienie i łuszczenie walcówki (UADP)

Ciągnienie walcówki znacznie poprawia jakość powierzchni poprzez złuszczanie materiału z zewnętrznego obwodu materiału. Jest to powszechnie znana alternatywa dla łuszczenia obrotowego, piaskowania lub szlifowania. Wspomagane ultradźwiękami łuszczenie ciągnące wykorzystuje wibracje narzędzia do łuszczenia o wysokiej częstotliwości. Szybki ruch wzdłużny narzędzia do obierania zmniejsza siły ciągnące i poprawia jakość powierzchni materiału.

Co to jest Draw-Peeling?

Doskonała jakość powierzchni o bardzo niskiej chropowatości jest głównym celem procesu łuszczenia ciągnionego. Po procesie ciągnienia walcówka ma bardziej jednorodną strukturę materiału i wyższą czystość materiału. Ciągnienie usuwa wady powierzchniowe, takie jak utlenianie, ślady drgań, ślady walcowania, blizny po zgorzelinie, podwójne skórki, zakładki, wtrącenia i odwęglone warstwy brzegowe z metali żelaznych, takich jak stal lub materiały żelazne. Ważnym zastosowaniem łuszczenia ciągnionego jest usuwanie zgorzeliny i rdzy powierzchniowej z walcówki żelaznej. Metale nieżelazne, takie jak miedź, mogą wymagać łuszczenia ciągnącego w celu usunięcia utwardzonych warstw powierzchniowych po walcowaniu lub ciągnieniu. Proces ciągnienia może usunąć od 0,01 mm do 0,25 mm materiału z powierzchni walcówki w jednym kroku. Ciągnienie jest również znane jako golenie, skalpowanie lub golenie tylnej matrycy.

Draw-Peeling vs. Obieranie obrotowe

W przypadku walcówki, profili lub rur o średnicy mniejszej niż 25 mm, łuszczenie ciągnione ma dużą przewagę nad łuszczeniem obrotowym. Obracanie walcówki ogranicza prędkość produkcji i może powodować powstawanie powierzchni o strukturze fali lub spirali na małych walcówkach. Narzędzie tnące do łuszczenia ciągnącego tnie równolegle do kierunku podawania. Prowadzi to do lepszej topografii powierzchni wzdłuż walcówki i większej trwałości narzędzia do ciągnienia. Ogólnie rzecz biorąc, koszty narzędzi do łuszczenia ciągnionego są niższe niż w przypadku systemów łuszczenia obrotowego.

Jaka jest korzyść ze wspomaganego ultradźwiękami odrywania (UADP)?

Ciągnienie walcówki wymaga mocy do pokonania tarcia i cięcia materiału. W konwencjonalnym układzie ciągnienia moc ta pochodzi wyłącznie z obracającego się kabestanu. Siła rozciągająca na walcówce rośnie wraz z prędkością linii, średnicą drutu i grubością warstwy zdzierającej. Wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności są czynnikami krytycznymi, szczególnie w przypadku mniejszych walcówek, ponieważ stosunek obwodu do przekroju jest wyższy w przypadku mniejszych średnic. Ogranicza to prędkość ciągnienia lub uniemożliwia konwencjonalne ciągnienie ze względu na wysokie ryzyko pęknięć.
Wspomagane ultradźwiękami odrywanie wykorzystuje wibracje wzdłużne o wysokiej częstotliwości narzędzia tnącego o ostrych krawędziach. Typowa częstotliwość drgań wynosi 20 kHz, a przemieszczenie krawędzi zdzierającej może wynosić do 100 mikronów (pk-pk). Im wyższy jest stosunek między prędkością drgań narzędzia zdzierającego a prędkością walcówki, tym mniejsza może być siła rozciągająca drut. W związku z tym ultradźwiękowe obciąganie pozwala na szybsze obciąganie lub usuwanie większej ilości materiału w jednym etapie obciągania dla dowolnego limitu wytrzymałości na rozciąganie. Zmniejszenie siły rozciągającej sprawia, że ultradźwiękowe obciąganie jest najkorzystniejsze w przypadku małych średnic materiału i pustych pasm, takich jak rury.
Walcówki są podatne na powstawanie śladów drgań i ułamków podczas uruchamiania i zatrzymywania napędu kabestanu. Jest to bardziej problematyczne w przypadku miękkich lub bardzo elastycznych materiałów i małych przekrojów. Wibrujące ultradźwiękowo narzędzie do obierania porusza się tam i z powrotem 20 000 razy na sekundę. Ten ciągły ruch matrycy golącej zmniejsza naprężenia rozciągające i zapobiega powstawaniu śladów drgań i pofalowań wzdłuż powierzchni walcówki.

Im bardziej wibracje ultradźwiękowe wciskają krawędź narzędzia tnącego w materiał, tym mniejsze może być naprężenie walcówki. Prowadzi to do znacznego zmniejszenia naprężenia, nawet o 50% w zależności od materiału i wymiarów. Ogólnie rzecz biorąc, zmniejszenie naprężenia otwiera możliwość zwiększenia prędkości linii. Prędkość walcówki powinna być jednak o co najmniej 20% niższa od prędkości drgań narzędzia.