Descascamento por tração assistida por ultrassom de fio-máquina (UADP)

O descascamento de fio-máquina melhora significativamente a qualidade da superfície pelo descascamento do material do perímetro externo do material. É uma alternativa amplamente conhecida ao descascamento rotativo, jateamento ou retificação. O descascamento assistido por ultrassom usa uma vibração de alta frequência da ferramenta de descascamento. O movimento longitudinal de alta velocidade da ferramenta de descascamento reduz as forças de trefilação e melhora a qualidade da superfície do material.

O que é peeling de desenho?

A qualidade superior da superfície de rugosidade superficial muito baixa é o principal objetivo do processo de descascamento. Após o descascamento, o fio-máquina tem uma estrutura de material mais homogênea e uma maior pureza do material. O peeling remove defeitos superficiais, como oxidação, marcas de vibração, pontuações de rolo, cicatrizes de incrustações, películas duplas, sobreposições, inclusões e camadas de margem descarbonetada de metais ferrosos como aço ou materiais de ferro. Uma aplicação proeminente do descascamento por tração é a remoção de incrustações e ferrugem superficial do fio-máquina ferroso. Metais não ferrosos, como o cobre, podem tornar necessário o descascamento para remover camadas superficiais endurecidas após a laminação ou trefilação. O processo de descascamento pode remover entre 0,01 mm e 0,25 mm de material da superfície do fio-máquina em uma única etapa. O peeling também é conhecido como barbear, escalpelamento ou barbear com matriz traseira.

Peeling vs. peeling rotativo

Para fio-máquina, perfis ou tubos com menos de 25 mm de diâmetro, o descascamento por tração tem grandes vantagens sobre o descascamento rotativo. O descascamento rotativo de fio-máquina limita a velocidade de produção e pode resultar em superfícies estruturadas onduladas ou espirais em pequenos fio-máquina. A ferramenta de corte de descascamento de estiramento faz a barba paralelamente à direção de alimentação. Isso leva a uma topografia de superfície superior ao longo do fio-máquina e a uma maior durabilidade da ferramenta de descascamento. Geralmente, os custos das ferramentas de descascamento são mais baixos do que os sistemas de descascamento rotativo.

Qual é o benefício do peeling assistido por ultrassom (UADP)?

O descascamento de fio-máquina requer força para superar o atrito e cortar o material. Em uma configuração convencional de descascamento, essa energia vem apenas do cabrestante rotativo. A força de tração no fio-máquina aumenta com velocidade de linha mais rápida, diâmetro do fio e espessura da camada de descascamento. A resistência à tração e o limite de escoamento são fatores críticos, em particular para fio-máquina menores, pois a relação entre a circunferência e a seção transversal é maior para diâmetros menores. Isso limita a velocidade da linha de descascamento ou impossibilita um descascamento convencional devido ao alto risco de fraturas.
O peeling assistido por ultrassom usa uma vibração longitudinal de alta frequência da ferramenta de corte com bordas afiadas. A frequência de vibração típica é de 20kHz, o deslocamento da borda de descascamento pode ser de até 100 mícrons (pk-pk). Quanto maior a relação entre a velocidade vibracional da ferramenta de descascamento e a velocidade do fio-máquina, menor pode ser a força de tração no fio. Portanto, o descascamento por estiramento acionado por ultrassom permite velocidades mais rápidas da linha de descamação ou mais remoção de material em uma etapa de descascamento para qualquer limite de resistência à tração. A redução na força de tração torna o descascamento por tração acionado por ultrassom mais favorável para pequenos diâmetros de material e para fios ocos, como tubos.
Os fio-máquina são propensos a marcas de vibração e frações ao iniciar e parar o acionamento do cabrestante. Isso é mais problemático para materiais macios ou muito elásticos e seções transversais pequenas. A ferramenta de descascamento vibrada por ultrassom se move para frente e para trás 20.000 vezes por segundo. Este movimento contínuo da matriz de corte reduz a tensão de tração e evita marcas de vibração e ondulações ao longo da superfície do fio-máquina.

Quanto mais a vibração ultrassônica empurra a borda da ferramenta de corte para dentro do material, menor pode ser a tensão do fio-máquina. Isso leva a reduções significativas de tensão de até 50%, dependendo do material e das dimensões. Em geral, a redução da tensão abre a oportunidade de aumentar a velocidade da linha. No entanto, a velocidade do fio-máquina deve estar pelo menos 20% abaixo da velocidade vibracional da ferramenta.