Trefilagem assistida por ultra-sons de fios, tubos e perfis (UAD)

A Hielscher Ultrasonics fabrica um suporte de fio com vibração ultra-sónica que funciona com matrizes de fio padrão até 42 mm de diâmetro exterior. A agitação ultra-sónica reduz significativamente a tensão da linha necessária para a redução do diâmetro. Isto pode ser usado para aumentar a velocidade da linha ou para aumentar a redução de tamanho por etapa de desenho.
Com esta tecnologia, muitos materiais como o cobre, o aço ou o alumínio podem ser extraídos com água pura em vez de óleo ou sabão de extração.

Porquê combinar ultra-sons com trefilagem?

A trefilagem de fio-máquina requer energia para superar o atrito e remodelar o material. Numa linha de trefilagem convencional, esta potência provém apenas do cabrestante rotativo. A força de tração no fio-máquina aumenta com a velocidade da linha, o diâmetro do fio e o rácio de redução do diâmetro. A força de tração e a força de cedência são factores críticos para a trefilagem de fios mais pequenos, porque a relação entre a circunferência e a secção transversal é maior para diâmetros de fio mais pequenos. Isto limita a velocidade da linha de trefilação e a redução do diâmetro por passo de trefilação.
A trefilagem assistida por ultra-sons de arames, tubos e perfis reduz as forças de tração e, consequentemente, o risco de fracturas.

Como funciona a trefilagem assistida por ultra-sons?

A trefilagem assistida por ultra-sons transmite uma vibração longitudinal de alta frequência à matriz do fio. A frequência de vibração típica é de 20kHz, a deslocação da matriz de arame pode atingir 100 microns (pk-pk). Quanto maior for a relação entre a velocidade de vibração da ferramenta e a velocidade do fio-máquina, menor será a força de tração no fio. Por conseguinte, a trefilagem por ultra-sons permite velocidades de trefilagem mais rápidas ou uma maior redução de tamanho num único passo de trefilagem para um determinado limite de tensão de tração. A redução da força de tração torna a trefilagem por ultra-sons mais favorável para pequenos diâmetros de material e para fios ocos, tais como tubos.

Vibração longitudinal do molde do fio

Posso utilizar a trefilagem por ultra-sons?

A trefilagem de fios assistida por ultra-sons funciona com velocidades de linha até 300 m/min (900 pés/min). O porta-matrizes ultrassónico padrão funciona com matrizes de fio de 25 mm e 42 mm de diâmetro exterior. Os porta-matrizes ultra-sónicos para outras dimensões estão em desenvolvimento e disponíveis mediante pedido.
O diâmetro interior típico da matriz de fio varia entre 0,01 mm e 8 mm (AWG#40 e AWG#0).

O que é necessário para a extração assistida por ultra-sons?

O UAD utiliza o seu molde de fio normal. Um ressonador ultrassónico – também conhecido como sonotrodo – substitui o suporte de matriz convencional. Este sonotrodo é uma inovação especial da Hielscher Ultrasonics. Transmite eficazmente as vibrações longitudinais ultra-sónicas para a matriz de fio. Para poupar espaço de instalação, o condutor de ultra-sons – também conhecido como transdutor – agita o sonotrodo a partir do topo. Uma configuração típica do UAD requer menos de 250 mm de espaço em linha.
As vibrações ultra-sónicas são geradas pelos nossos dispositivos ultra-sónicos padrão, tais como: UIP1000hdT (1,0kW), UIP1500hdT (1,5kW), UIP2000hdT (2,0kW) ou UIP4000 (4,0kW). Estas unidades accionam vários processos em operações 24h/7d em todo o mundo. A potência necessária depende da velocidade da linha, do material e das dimensões. As unidades ultra-sónicas são intercambiáveis, caso a evolução da velocidade da linha torne necessária uma maior potência.
É possível equipar facilmente qualquer linha de trefilagem existente com um sistema ultrassónico. Muitos fabricantes de linhas de arame estão bem familiarizados com a instalação ou o reequipamento do nosso sistema ultrassónico. Algumas das máquinas mais recentes já dispõem de espaço para a adaptação do sistema ultrassónico.