Kéo dây, ống và thanh định hình có hỗ trợ siêu âm (UAD)

Hielscher Ultrasonics sản xuất giá đỡ khuôn kéo dây rung siêu âm, dùng được với các khuôn kéo dây tiêu chuẩn có đường kính ngoài lên đến 42mm. Rung động siêu âm làm giảm đáng kể lực căng cần thiết trên dây chuyền để giảm đường kính. Nhờ đó, có thể tăng tốc độ dây chuyền hoặc tăng mức giảm kích thước trong mỗi bước kéo.
Với công nghệ này, nhiều vật liệu như đồng, thép hoặc nhôm có thể được kéo bằng nước tinh khiết thay cho dầu hoặc xà phòng kéo dây.

Tại sao nên kết hợp siêu âm với kéo dây?

Quá trình kéo phôi dây cần công suất để thắng lực ma sát và định hình lại vật liệu. Trong dây chuyền kéo thông thường, công suất này chỉ đến từ tang kéo quay. Lực kéo tác dụng lên phôi dây tăng khi tốc độ dây chuyền, đường kính dây và tỷ lệ giảm đường kính tăng. Độ bền kéo và giới hạn chảy là những yếu tố then chốt khi kéo dây có đường kính nhỏ hơn, vì tỷ số giữa chu vi và diện tích tiết diện cao hơn khi đường kính dây nhỏ hơn. Điều này hạn chế tốc độ dây chuyền kéo và mức giảm đường kính trong mỗi bước kéo.
Quá trình kéo dây, ống và thanh định hình có hỗ trợ siêu âm làm giảm lực kéo và do đó giảm nguy cơ đứt gãy.

Quá trình kéo dây có hỗ trợ siêu âm hoạt động như thế nào?

Quá trình kéo có hỗ trợ siêu âm truyền dao động dọc tần số cao đến khuôn kéo dây. Tần số dao động điển hình là 20kHz, độ dịch chuyển của khuôn kéo dây có thể lên đến 100 micromét (pk-pk). Tỷ số giữa vận tốc dao động của dụng cụ và tốc độ phôi dây càng cao thì lực kéo trên dây chuyền càng có thể giảm xuống thấp. Vì vậy, với bất kỳ giới hạn ứng suất kéo cho trước nào, quá trình kéo bằng siêu âm cho phép tăng tốc độ dây chuyền kéo hoặc tăng mức giảm kích thước trong một bước kéo. Việc giảm lực kéo khiến quá trình kéo bằng siêu âm phù hợp nhất với vật liệu có đường kính nhỏ và các phôi rỗng, chẳng hạn như ống.

dao động dọc của khuôn kéo dây

Tôi có thể sử dụng phương pháp kéo dây bằng siêu âm không?

Quá trình kéo dây có hỗ trợ siêu âm hoạt động ở tốc độ dây chuyền lên đến 300m/min (900ft/min). Giá đỡ khuôn siêu âm tiêu chuẩn dùng được với các khuôn kéo dây có đường kính ngoài 25mm và 42mm. Các giá đỡ khuôn siêu âm dành cho những kích thước khác đang được phát triển và có thể được cung cấp theo yêu cầu.
Đường kính trong điển hình của khuôn kéo dây nằm trong khoảng từ 0,01mm đến 8mm (AWG#40 đến AWG#0).

Cần những gì để kéo có hỗ trợ siêu âm?

UAD sử dụng khuôn kéo dây tiêu chuẩn của bạn. Một bộ cộng hưởng siêu âm – còn gọi là sonotrode – thay thế giá đỡ khuôn thông thường. Sonotrode này là một cải tiến đặc biệt của Hielscher Ultrasonics. Nó truyền hiệu quả các dao động dọc siêu âm đến khuôn kéo dây. Để tiết kiệm không gian lắp đặt, bộ dẫn động siêu âm – còn gọi là bộ biến đổi – kích thích sonotrode dao động từ phía trên. Một hệ thống UAD điển hình cần khoảng không gian dọc dây chuyền dưới 250mm.
Các dao động siêu âm được tạo ra bởi những thiết bị siêu âm tiêu chuẩn của chúng tôi, chẳng hạn như: UIP1000hdT (1,0kW), UIP1500hdT (1,5kW), UIP2000hdT (2,0kW) hoặc UIP4000 (4,0kW). Những thiết bị này vận hành nhiều quy trình khác nhau theo chế độ 24h/7d trên khắp thế giới. Công suất cần thiết phụ thuộc vào tốc độ dây chuyền, vật liệu và kích thước. Các thiết bị siêu âm có thể được thay thế cho nhau nếu việc tăng tốc độ dây chuyền đòi hỏi công suất lớn hơn.
Bạn có thể dễ dàng lắp bổ sung hệ thống siêu âm vào bất kỳ dây chuyền kéo hiện có nào. Nhiều nhà sản xuất dây chuyền kéo dây rất quen thuộc với việc lắp đặt hoặc lắp bổ sung hệ thống siêu âm của chúng tôi. Một số máy đời mới đã có sẵn không gian dành cho việc lắp bổ sung hệ thống siêu âm.