Ultrazvukom asistované ťahanie a odlupovanie drôtov (UADP)

Ťahanie a odlupovanie valcovaného drôtu výrazne zlepšuje kvalitu povrchu odlupovaním materiálu z vonkajšieho obvodu materiálu. Je to všeobecne známa alternatíva k rotačnému lúpaniu, pieskovaniu alebo brúseniu. Ultrazvukom asistované sťahovanie a odlupovanie využíva vysokofrekvenčné vibrácie peelingového nástroja. Vysokorýchlostný pozdĺžny pohyb lúpacieho nástroja znižuje ťažné sily a zlepšuje kvalitu povrchu materiálu.

Čo je to Draw-Peeling?

Vynikajúca kvalita povrchu s veľmi nízkou drsnosťou povrchu je hlavným cieľom procesu ťahania a odlupovania. Po odlupovaní má valcovaný drôt homogénnejšiu štruktúru materiálu a vyššiu čistotu materiálu. Draw-peeling odstraňuje povrchové chyby, ako je oxidácia, chvenie, skóre valcov, jazvy po šupinách, dvojité kože, prekrytia, inklúzie a oduhličené okrajové vrstvy zo železných kovov, ako sú oceľové alebo železné materiály. Významnou aplikáciou draw-peelingu je odstránenie vodného kameňa a povrchovej hrdze zo železného drôtu. Neželezné kovy, ako je meď, môžu vyžadovať odlupovanie na odstránenie stvrdnutých povrchových vrstiev po valcovaní alebo ťahaní. Proces ťahania a odlupovania dokáže v jednom kroku odstrániť 0,01 mm až 0,25 mm materiálu z povrchu valcovaného drôtu. Draw-peeling je tiež známy ako holenie, skalpovanie alebo holenie chrbta.

Draw-peeling vs. rotačný peeling

V prípade valcovaných drôtov, profilov alebo rúrok s priemerom menším ako 25 mm má sťahovanie veľké výhody oproti rotačnému lúpaniu. Rotačné odlupovanie valcovaného drôtu obmedzuje rýchlosť výroby a môže mať za následok vlnité alebo špirálovité štruktúrované povrchy na malých valcovaných drôtoch. Rezný nástroj na odlupovanie sa holí rovnobežne so smerom podávania. To vedie k vynikajúcej topografii povrchu pozdĺž valcovaného drôtu a k vyššej odolnosti nástroja na odlupovanie. Vo všeobecnosti sú náklady na nástroje na ťahanie a odlupovanie nižšie ako na systémy rotačného lúpania.

Aká je výhoda ultrazvukom asistovaného ťahania-peelingu (UADP)?

Odlupovanie valcovaného drôtu vyžaduje silu na prekonanie trenia a rezanie materiálu. V bežnom nastavení ťahania a odlupovania táto sila pochádza iba z rotujúceho kabestanu. Ťahová sila na valcovaný drôt stúpa s vyššou rýchlosťou vlasca, priemerom drôtu a hrúbkou odlupovacej vrstvy. Pevnosť v ťahu a medza klzu sú rozhodujúcimi faktormi najmä pre menšie valcované tyče, pretože pomer obvodu k prierezu je vyšší pri menších priemeroch. To obmedzuje rýchlosť šnúry alebo znemožňuje konvenčné odlupovanie z dôvodu vysokého rizika zlomenín.
Ultrazvukom asistované ťahanie a odlupovanie využíva vysokofrekvenčné pozdĺžne vibrácie rezného nástroja s ostrými hranami. Typická frekvencia vibrácií je 20 kHz, posun odlupovacej hrany môže byť až 100 mikrónov (pk-pk). Čím vyšší je pomer medzi rýchlosťou vibrácií odlupovacieho nástroja a rýchlosťou valcovaného drôtu, tým nižšia môže byť ťahová sila na drôte. Preto ultrazvukom poháňané ťahanie a odlupovanie umožňuje rýchlejšie ťahanie a odlupovanie alebo odstraňovanie väčšieho množstva materiálu v jednom kroku odlupovania pre akýkoľvek daný limit pevnosti v ťahu. Vďaka zníženiu ťahovej sily je ultrazvukom poháňané sťahovanie najvýhodnejšie pre malé priemery materiálu a pre duté pramene, ako sú rúrky.
Drôty sú náchylné na chvenie a zlomky pri spúšťaní a zastavovaní pohonu kabestánu. To je problematickejšie pre mäkké alebo veľmi elastické materiály a malé prierezy. Ultrazvukovo vibrovaný odlupovací nástroj sa pohybuje tam a späť 20 000-krát za sekundu. Tento nepretržitý pohyb holiacej formy znižuje napätie v ťahu a zabraňuje chveniu a vlneniu pozdĺž povrchu drôteného drôtu.

Čím viac ultrazvukové vibrácie tlačia hranu rezného nástroja do materiálu, tým nižšie môže byť napätie valcovaného drôtu. To vedie k výraznému zníženiu napätia až o 50 % v závislosti od materiálu a rozmerov. Vo všeobecnosti zníženie napätia otvára príležitosť na zvýšenie rýchlosti linky. Rýchlosť valcovaného drôtu by však mala byť aspoň o 20 % nižšia ako vibračná rýchlosť nástroja.