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Tréfilage par ultrasons Le processus de tréfilage avec vibration ultrasonique axiale

Les vibrations ultrasoniques lors du formage des métaux sont étudiées depuis les années 1950 et des travaux clés ont été réalisés sur les vibrations ultrasoniques des filières remontant aux années 1960. Il existe de nombreuses publications de recherche qui examinent l’utilisation de l’énergie ultrasonore dans les processus de formage, notamment le tréfilage des fils et des tubes.
Fréquence :
Amplitude de vibration (a) :
Puissance :
Disponibilité :
Quantité :
Tréfilage par ultrasons Le processus de tréfilage avec vibration ultrasonique axiale
Tréfilage par ultrasons Le processus de tréfilage avec vibration ultrasonique axiale
Tréfilage par ultrasons Le processus de tréfilage avec vibration ultrasonique axiale
  • UWD20

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Tréfilage par ultrasons Le processus de tréfilage avec vibration ultrasonique axiale


Qu'est-ce que le tréfilage par ultrasons 


Tréfilage par ultrasons Le processus de tréfilage avec vibration ultrasonique axiale se compose de deux systèmes de tréfilage et de vibration ultrasonique. Le dispositif de tréfilage se compose d'un tambour de tréfilage rotatif (treuil) et d'un porte-filière. Le système de vibration se compose d'un générateur d'oscillations électriques, d'un transducteur électrique machine et d'un klaxon. Le générateur d'oscillations électriques convertit le courant alternatif de 50 Hz en courant alternatif de 6 à 60 kHz via un condensateur, une inductance et un circuit tubulaire. Le transducteur électrique machine convertit l'oscillation électrique en nickel magnétostrictif ou en céramique électrostrictive. Vibrations mécaniques ; la corne est une tige avec une extrémité épaisse et une extrémité fine. L'extrémité épaisse est connectée au transducteur électrique de la machine et la vibration transmise par la source de vibration est reçue. La petite extrémité est utilisée comme base de moule, comme matrice de tréfilage fixe, comme force d'étirage et comme vibration. Elle est transmise à la matrice de tréfilage à travers le cornet. Dans le cas où la fréquence de vibration est fixe et l'énergie de vibration n'est pas perdue, l'effet du cornet est d'augmenter l'amplitude de vibration lorsque la section transversale devient petite, d'où son nom. Il existe deux paramètres de fréquence et d’amplitude lorsque la vibration se produit. La particule a de l'énergie lorsqu'elle vibre. Lorsque la masse de la particule est grande, la fréquence de vibration est élevée et l'amplitude est grande, l'énergie de vibration de la particule est grande. La propagation de la vibration devient une onde avec deux paramètres de longueur d'onde et d'amplitude. La vibration se propage généralement sous forme d’onde progressive, mais devient une onde stationnaire lorsqu’elle est soumise à une perturbation spécifique. L'onde stationnaire a deux positions particulières : le nœud et le ventre. L'amplitude de la particule au niveau du ventre est la plus grande et l'amplitude du nœud au niveau du nœud est la plus petite. Lorsque la vibration ultrasonore se propage dans le cornet, la tige émet des ondes ultrasonores dont la longueur d'onde peut être calculée en fonction de la fréquence de vibration et du module élastique du matériau de la tige. La longueur de la tige doit être telle qu’une onde stationnaire soit générée à l’intérieur de la tige. Le moule en tant que point de particule vibré doit être fixé au ventre ou au nœud.

La direction de vibration vers la filière de tréfilage peut être axiale, radiale et tangentielle. Une vibration axiale commune est appliquée. À ce stade, la matrice de tréfilage doit être placée à la position du ventre de l'onde stationnaire, et la direction de tréfilage est la même que la direction de vibration. Lorsqu'une vibration radiale est appliquée, la matrice de tréfilage doit être placée sur le nœud de l'onde stationnaire et le cercle extérieur du moule fait face à la source de vibration, c'est-à-dire que la direction de tréfilage est perpendiculaire à la direction de vibration.


Paramètre:

Numéro de modèle. UWD20
Fréquence ultrasonique 20 kHz
Sortie maximale 100 watts
Amplitude 15um
Alimentation 220 V / 50-60 Hz
Générateur d'ultrasons Taille 250(L) x 310(L) x 135(H) mm
Poids 5 kg
Fonctionnalité Amplitude ultrasonique réglable

  



l’énergie ultrasonique peut offrir ces avantages distincts :

  • La force de traction peut être réduite de 15 % à 60 %.

  • La vitesse d'étirage peut être augmentée de 20 % à 200 % ou plus selon les matériaux et les conditions.

  • La finition de surface peut être améliorée.

  • Il peut éliminer l’action de broutage (appelée bavardage).


L'application de vibrations ultrasoniques à la plupart des processus de formage des métaux peut offrir ces avantages au processus et à la finition.

  • Friction réduite entre la matrice et la pièce

  • Réduction de la température de la filière

  • Forces de formage réduites,

  • Contrainte d'écoulement réduite

  • Qualité de surface améliorée




tréfilage par ultrasons

Pourquoi combiner les ultrasons avec le tréfilage ? 

Le tréfilage du fil machine nécessite de la puissance pour vaincre la friction et remodeler le matériau. Dans une ligne de tréfilage conventionnelle, cette puissance provient uniquement du cabestan rotatif. La force de traction sur le fil machine augmente avec la vitesse de ligne, le diamètre du fil et le rapport de réduction du diamètre. La résistance à la traction et la limite d'élasticité sont des facteurs critiques pour le tréfilage de fils plus petits, car le rapport circonférence/section est plus élevé pour les diamètres de fil plus petits. Cela limite la vitesse de la ligne d'étirage et la réduction du diamètre par étape d'étirage. Le tréfilage assisté par ultrasons des fils, tuyaux et profilés réduit les forces de traction et donc le risque de rupture. porte-matrice à fil vibrant par ultrasons.


Comment fonctionne le tréfilage assisté par ultrasons ? 

Le tréfilage assisté par ultrasons transmet une vibration longitudinale à haute fréquence à la filière métallique. La fréquence de vibration typique est de 20 kHz, le déplacement de la filière du fil peut atteindre 100 microns (pk-pk). Plus le rapport entre la vitesse de vibration de l'outil et la vitesse du fil machine est élevé, plus la force de traction sur le câble peut être faible. Par conséquent, l’étirage par ultrasons permet des vitesses de ligne d’étirage plus rapides ou une réduction plus importante de la taille en une seule étape d’étirage pour toute limite de contrainte de traction donnée. La réduction de la force de traction rend l'étirage par ultrasons plus favorable pour les petits diamètres de matériaux et pour les brins creux, tels que les tuyaux.

Que faut-il pour le dessin assisté par ultrasons ? 

UAD utilise votre matrice métallique standard. Un résonateur ultrasonique – également connu sous le nom de sonotrode – remplace le support de puce classique. Cette sonotrode est une innovation spéciale de Hielscher Ultrasons. Il transmet efficacement les vibrations longitudinales ultrasonores sur la filière métallique. Afin d'économiser de l'espace d'installation, le pilote ultrasonique – également appelé transducteur – agite la sonotrode par le haut. Une configuration UAD typique nécessite moins de 250 mm d’espace linéaire. Les vibrations ultrasonores sont générées par nos appareils à ultrasons standards, tels que : UIP1000hdT (1,0kW), UIP1500hdT (1,5kW), UIP2000hdT (2,0kW) ou UIP4000 (4,0kW). Ces unités pilotent divers processus dans des opérations 24h/24 et 7j/7 dans le monde entier. La puissance nécessaire dépend de la vitesse de la ligne, du matériau et des dimensions. Les unités à ultrasons sont interchangeables si l'évolution de la vitesse de ligne nécessite davantage de puissance. Vous pouvez facilement équiper n’importe quelle ligne de dessin existante d’un système à ultrasons. De nombreux fabricants de lignes métalliques connaissent bien l’installation ou la modernisation de notre système à ultrasons. Certaines des machines les plus récentes disposent déjà d'un espace réservé à la modernisation du système à ultrasons.


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