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초음파 와이어 드로잉 축방향 초음파 진동을 이용한 와이어 드로잉 공정

금속 성형에 대한 초음파 진동은 1950년대부터 연구되어 왔으며 초음파 다이 진동에 대한 주요 작업은 1960년대부터 수행되었습니다. 와이어 및 튜브 드로잉을 포함한 성형 공정에서 초음파 에너지의 사용을 검토하는 많은 연구 간행물이 있습니다.
주파수:
진동 진폭(a):
전력:
가용성:
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초음파 와이어 드로잉 축방향 초음파 진동을 이용한 와이어 드로잉 프로세스
초음파 와이어 드로잉 축방향 초음파 진동을 이용한 와이어 드로잉 프로세스
초음파 와이어 드로잉 축방향 초음파 진동을 이용한 와이어 드로잉 프로세스
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초음파 와이어 드로잉 축방향 초음파 진동을 이용한 와이어 드로잉 공정


초음파 와이어 드로잉이란 무엇입니까? 


초음파 와이어 드로잉 축방향 초음파 진동을 이용한 와이어 드로잉 공정은 와이어 드로잉과 초음파 진동의 두 가지 시스템으로 구성됩니다. 와이어 드로잉 장치는 회전하는 와이어 드로잉 드럼(윈치)과 다이 홀더로 구성됩니다. 진동 시스템은 전기 진동 발생기, 기계 전기 변환기 및 혼으로 구성됩니다. 전기 진동 발생기는 커패시터, 인덕터 및 튜브 회로를 통해 50Hz AC 전력을 6~60kHz AC로 변환합니다. 기계 전기 변환기는 전기 진동을 자기 변형 니켈 또는 전기 변형 세라믹으로 변환합니다. 기계적 진동; 뿔은 끝이 두꺼운 것과 끝이 얇은 막대입니다. 두꺼운 끝은 기계 전기 변환기와 연결되고 진동원에서 전달되는 진동이 수신됩니다. 작은 끝은 금형베이스, 고정 인발 다이로 사용되며 인발력과 진동은 혼을 통해 와이어 인발 다이로 전달됩니다. 진동주파수가 고정되어 진동에너지가 손실되지 않는 경우, 혼의 효과는 단면적이 작아지면 진동진폭이 커지는 효과가 있어 붙여진 이름입니다. 진동이 발생할 때 주파수와 진폭의 두 가지 매개변수가 있습니다. 입자는 진동할 때 에너지를 갖습니다. 입자의 질량이 크면 진동의 주파수가 높고, 진폭이 크면 입자 진동의 에너지가 크다. 진동의 전파는 파장과 진폭이라는 두 가지 매개변수를 갖는 파동이 됩니다. 진동은 일반적으로 진행파로 전파되지만 특정 교란을 받으면 정상파가 됩니다. 정재파에는 노드와 안티노드라는 두 가지 특별한 위치가 있습니다. 반대 노드에서 입자의 진폭이 가장 크고 노드에서 노드의 진폭이 가장 작습니다. 초음파 주파수 진동이 혼 내부에 전파되면 막대는 진동 주파수와 막대 재료의 탄성 계수에 따라 파장을 계산할 수 있는 초음파를 갖게 됩니다. 막대의 길이는 막대 내에서 정재파가 생성될 수 있는 길이여야 합니다. 진동된 입자 지점인 금형은 노드 또는 노드에 고정되어야 합니다.

와이어 드로잉 다이에 대한 진동 방향은 축 방향, 방사형 및 접선 방향일 수 있습니다. 일반적인 축 진동이 적용됩니다. 이때, 와이어 드로잉 다이는 정재파의 노드 반대 위치에 배치되어야 하며 드로잉 방향은 진동 방향과 동일합니다. 방사형 진동이 가해질 때 와이어 드로잉 다이는 정재파 노드에 배치되어야 하며 금형의 외부 원은 진동 소스를 향해야 합니다. 즉, 와이어 드로잉 방향은 진동 방향에 수직입니다.


매개변수:

모델번호 UWD20
초음파 주파수 20Khz
최대 출력 100와트
진폭 15um
전원공급장치 220V / 50-60Hz
초음파 발생기 크기 250(W) x 310(L) x 135(H)mm
무게 5kg
특징 초음파 진폭 조절 가능

  



초음파 에너지는 다음과 같은 뚜렷한 이점을 제공할 수 있습니다.

  • 견인력을 15%에서 60%로 줄일 수 있습니다.

  • 재료 및 조건에 따라 드로우 속도가 20%에서 200% 이상 증가될 수 있습니다.

  • 표면조도를 향상시킬 수 있습니다.

  • 스틱 슬립 동작(채터링이라고도 함)을 제거할 수 있습니다.


대부분의 금속 성형 공정에 초음파 진동을 적용하면 공정과 마감에 이러한 이점을 제공할 수 있습니다.

  • 다이와 공작물 사이의 마찰 감소

  • 다이 온도 감소

  • 성형력 감소,

  • 유동 응력 감소

  • 향상된 표면 품질




초음파 와이어 드로잉

초음파와 와이어 드로잉을 결합하는 이유는 무엇입니까? 

선재를 인발하려면 마찰을 극복하고 소재를 변형시키는 힘이 필요합니다. 기존의 드로잉 라인에서는 이 동력이 회전하는 캡스턴에서만 나옵니다. 선속도, 선경 및 직경 감소율이 빠를수록 선재에 가해지는 인장력은 증가합니다. 인장 강도와 항복 강도는 작은 와이어를 인발할 때 중요한 요소입니다. 왜냐하면 와이어 직경이 작을수록 단면 대 둘레의 비율이 더 높기 때문입니다. 이는 드로잉 라인 속도와 드로잉 단계당 직경 감소를 제한합니다. 초음파를 이용하여 와이어, 파이프 및 프로파일을 인발하면 인장력이 감소하여 파손 위험이 줄어듭니다. 초음파 진동 와이어 다이 홀더.


초음파를 이용한 와이어 드로잉은 어떻게 작동하나요? 

초음파 보조 드로잉은 고주파 세로 진동을 와이어 다이에 전달합니다. 일반적인 진동 주파수는 20kHz이며, 와이어 다이 변위는 최대 100미크론(pk-pk)까지 가능합니다. 공구의 진동 속도와 선재 속도 사이의 비율이 높을수록 와이어 라인에 가해지는 인장력은 낮아질 수 있습니다. 따라서 초음파로 구동되는 드로잉은 주어진 인장 응력 한계에 대해 한 번의 드로잉 단계에서 더 빠른 드로잉 라인 속도 또는 더 큰 크기 감소를 허용합니다. 인장력이 감소하면 초음파 구동 드로잉이 작은 재료 직경과 파이프와 같은 속이 빈 스트랜드에 가장 유리해집니다.

초음파 보조 드로잉에 필요한 것은 무엇입니까? 

UAD는 표준 와이어 다이를 사용합니다. sonotrode라고도 알려진 초음파 공진기는 기존 다이 홀더를 대체합니다. 이 소노트로드는 Hielscher 초음파의 특별한 혁신입니다. 이는 초음파 종방향 진동을 와이어 다이에 효율적으로 전달합니다. 설치 공간을 절약하기 위해 변환기라고도 알려진 초음파 드라이버가 상단에서 소노트로드를 교반합니다. 일반적인 UAD 설정에는 250mm 미만의 라인 공간이 필요합니다. 초음파 진동은 UIP1000hdT(1.0kW), UIP1500hdT(1.5kW), UIP2000hdT(2.0kW) 또는 UIP4000(4.0kW)과 같은 표준 초음파 장치에 의해 생성됩니다. 이 장치는 전 세계적으로 24시간 연중무휴로 다양한 프로세스를 구동합니다. 필요한 전력은 라인 속도, 재료 및 치수에 따라 다릅니다. 라인 속도의 발전으로 인해 더 많은 전력이 필요할 경우 초음파 장치는 교체 가능합니다. 초음파 시스템을 사용하면 기존 드로잉 라인을 쉽게 개조할 수 있습니다. 많은 와이어 라인 제조업체는 초음파 시스템의 설치 또는 개조에 대해 잘 알고 있습니다. 최신 기계 중 일부에는 이미 초음파 시스템 개조를 위한 공간이 할당되어 있습니다.


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