Ultraljudsassisterad draw-peeling av valstråd (UADP)

Dragpeeling av valstråd förbättrar ytkvaliteten avsevärt genom skalning av material från den yttre materialomkretsen. Det är ett allmänt känt alternativ till roterande skalning, sandblästring eller slipning. Ultraljudsassisterad draw-peeling använder en högfrekvent vibration av skalningsverktyget. Skalningsverktygets snabba längsgående rörelse minskar dragkrafterna och förbättrar materialets ytkvalitet.

Vad är Draw-Peeling?

Överlägsen ytkvalitet med mycket låg ytjämnhet är huvudmålet med draw-peeling-processen. Efter dragskalningen har valstråden en mer homogen materialstruktur och en högre materialrenhet. Draw-peeling tar bort ytdefekter, såsom oxidation, schattermärken, rullskåror, skalärr, dubbla skal, överlappningar, inneslutningar och avkolade marginalskikt från järnmetaller som stål- eller järnmaterial. En framträdande tillämpning av dragskalning är avlägsnande av kalk och ytrost från järnvalstråd. Icke-järnmetaller, såsom koppar, kan göra dragskalning nödvändig för att avlägsna härdade ytskikt efter valsning eller dragning. Draw-peeling-processen kan ta bort mellan 0,01 mm och 0,25 mm material från valstrådens yta i ett steg. Draw-peeling är också känd som rakning, skalpering eller back-die rakning.

Draw-Peeling Vs. Roterande-Peeling

För valstråd, profiler eller rör med en diameter på mindre än 25 mm har dragsvarvning stora fördelar jämfört med roterande svarvning. Den roterande skalningen av valstråd begränsar produktionshastigheten och kan resultera i våg- eller spiralstrukturerade ytor på små valstrådar. Det dragavdragande skärverktyget rakas parallellt med matningsriktningen. Detta leder till en överlägsen yttopografi längs valstråden och till en högre hållbarhet hos dragskalningsverktyget. I allmänhet är kostnaderna för dragavskalningsverktyg lägre än roterande avskalningssystem.

Vad är fördelen med ultraljudsassisterad draw-peeling (UADP)?

Dragskalning av valstråd kräver kraft för att övervinna friktion och för att skära materialet. I en konventionell draw-peeling-uppställning kommer denna kraft endast från den roterande kapstanen. Dragkraften på valstråden ökar med snabbare linjehastighet, tråddiameter och tjocklek på skalskiktet. Draghållfasthet och sträckgräns är kritiska faktorer, särskilt för mindre valstråd, eftersom förhållandet mellan omkretsen och tvärsnittet är högre för mindre diametrar. Detta begränsar linjehastigheten för draw-peeling eller så gör det en konventionell draw-peeling omöjlig på grund av den höga risken för frakturer.
Ultraljudsassisterad draw-peeling använder en högfrekvent längsgående vibration av det vassa skärverktyget. Den typiska vibrationsfrekvensen är 20 kHz, förskjutningen av skalkanten kan vara upp till 100 mikron (pk-pk). Ju högre förhållandet mellan svarvverktygets vibrationshastighet och valstrådens hastighet är, desto lägre kan dragkraften på tråden vara. Därför möjliggör ultraljudsdriven dragskalning snabbare drag-skalningslinjehastigheter eller mer materialavverkning i ett enda skalningssteg för alla givna draghållfasthetsgränser. Minskningen av dragkraften gör ultraljudsdriven dragskalning mest gynnsam för små materialdiametrar och för ihåliga trådar, såsom rör.
Valstrådar är benägna att få skakningsmärken och bråk när kapstandrivningen startas och stoppas. Detta är mer problematiskt för mjuka eller mycket elastiska material och små tvärsnitt. Det ultraljudsvibrerade peelingverktyget rör sig fram och tillbaka 20 000 gånger per sekund. Denna kontinuerliga rörelse av rakformen minskar dragspänningen och den undviker smattrande märken och krusningar längs valstrådens yta.

Ju mer ultraljudsvibrationen trycker skärverktygets egg in i materialet, desto lägre kan valstrådsspänningen bli. Detta leder till betydande spänningsminskningar på upp till 50 % beroende på material och dimensioner. I allmänhet öppnar minskningen av spänningen möjligheten att öka linjehastigheten. Ändå bör valstrådshastigheten vara minst 20 % under verktygets vibrationshastighet.