Ултразвучно потпомогнуто љуштење ваљане жице провлачењем (UADP)

Љуштење ваљане жице провлачењем значајно побољшава квалитет површине уклањањем материјала са спољашњег обима. То је широко позната алтернатива ротационом љуштењу, пескарењу или брушењу. Ултразвучно потпомогнуто љуштење провлачењем користи високофреквентне вибрације алата за љуштење. Брзо уздужно кретање алата за љуштење смањује силе провлачења и побољшава квалитет површине материјала.

Шта је љуштење провлачењем?

Врхунски квалитет површине са веома малом површинском храпавошћу главни је циљ поступка љуштења провлачењем. Након љуштења провлачењем, ваљана жица има хомогенију структуру материјала и већу чистоћу материјала. Љуштењем провлачењем уклањају се површински недостаци, као што су оксидација, трагови вибрација, бразде од ваљака, ожиљци од коварине, двоструке површинске опне, преклопи, укључци и разугљеничени рубни слојеви, са метала на бази гвожђа, као што су челик или гвоздени материјали. Једна од значајних примена љуштења провлачењем јесте уклањање коварине и површинске рђе са ваљане жице на бази гвожђа. Код обојених метала, као што је бакар, љуштење провлачењем може бити неопходно ради уклањања очврслих површинских слојева након ваљања или извлачења. Поступком љуштења провлачењем може се у једном кораку уклонити између 0,01mm и 0,25mm материјала са површине ваљане жице. Љуштење провлачењем познато је и као стругање површинског слоја, грубо љуштење или стругање помоћу задње матрице.

Љуштење провлачењем у поређењу са ротационим љуштењем

За ваљану жицу, профиле или цеви пречника мањег од 25mm, љуштење провлачењем има велике предности у односу на ротационо љуштење. Ротационо љуштење ваљане жице ограничава брзину производње и може довести до таласасте или спиралне структуре површине ваљане жице малог пречника. Резни алат за љуштење провлачењем скида површински слој паралелно са смером довођења материјала. То доводи до боље топографије површине дуж ваљане жице и веће трајности алата за љуштење провлачењем. Уопштено, трошкови алата за љуштење провлачењем нижи су од трошкова система за ротационо љуштење.

Које су предности ултразвучно потпомогнутог љуштења провлачењем (UADP)?

Љуштење ваљане жице провлачењем захтева снагу за савладавање трења и резање материјала. У конвенционалном систему за љуштење провлачењем, ту снагу обезбеђује искључиво обртни вучни бубањ. Затезна сила која делује на ваљану жицу расте са повећањем брзине линије, пречника жице и дебљине слоја који се љушти. Затезна чврстоћа и граница течења критични су фактори, нарочито за ваљану жицу мањег пречника, јер је однос обима и површине попречног пресека већи код мањих пречника. То ограничава брзину линије за љуштење провлачењем или онемогућава конвенционално љуштење провлачењем због високог ризика од лома.
Ултразвучно потпомогнуто љуштење провлачењем користи високофреквентне уздужне вибрације резног алата са оштром ивицом. Типична фреквенција вибрација је 20kHz, а померај ивице за љуштење може бити до 100 микрона (pk-pk). Што је већи однос брзине вибрирања алата за љуштење и брзине ваљане жице, то мања може бити затезна сила у жици. Зато љуштење провлачењем са ултразвучним погоном омогућава веће брзине линије за љуштење провлачењем или уклањање више материјала у једном кораку љуштења за било коју задату граничну вредност затезне чврстоће. Смањење затезне силе чини љуштење провлачењем са ултразвучним погоном најповољнијим за материјале малог пречника и за шупље издужене производе, као што су цеви.
Ваљана жица подложна је појави трагова вибрација и ломова при покретању и заустављању погона вучног бубња. То је израженији проблем код меких или веома еластичних материјала и малих попречних пресека. Алат за љуштење који ултразвучно вибрира креће се напред-назад 20.000 пута у секунди. Ово непрекидно кретање матрице за скидање површинског слоја смањује затезни напон и спречава појаву трагова вибрација и таласастих неравнина дуж површине ваљане жице.

Што ултразвучне вибрације више потискују ивицу резног алата у материјал, то мања може бити сила затезања ваљане жице. То доводи до значајног смањења силе затезања, до 50%, у зависности од материјала и димензија. Уопштено, смањење силе затезања отвара могућност повећања брзине линије. Ипак, брзина ваљане жице треба да буде најмање 20% мања од брзине вибрирања алата.