Procesul de tragere a sârmei s-a schimbat, de fapt, foarte puțin de-a lungul anilor. Acesta utilizează o combinație de matrițe și/sau o serie de matrițe pentru a tracta sârmă până la un ecartament selectat. Sârma trasă este în multe aplicații dincolo de ceea ce ne gândim în mod normal, cum ar fi firele electrice și cablurile TV. De exemplu, arcurile de orice fel sunt fabricate din sârmă traforată; la fel ca și armăturile utilizate în construcții în întreaga lume. Agrafele de hârtie și capsele sunt fabricate din sârmă subțire traforată. Spițele de la roți, perii de sârmă, mânerele metalice sunt, de asemenea, fabricate din sârmă trasă. Există literalmente mii de produse finite care se bazează pe sârmă traforată. Pentru a satisface această nevoie în continuă creștere, multe milioane de kilometri de sârmă sunt trase anual de către companiile de prelucrare a metalelor. Din acest motiv, trefilarea sârmei, deși este un proces neschimbat de mulți ani, este o piață extrem de sensibilă la costuri și competitivă. La rândul lor, companiile care produc echipamente de trefilare a sârmei și echipamentele de proces din jurul trefilării sunt foarte atente la orice avantaj de productivitate sau eficiență pe care îl pot obține. Unul dintre aceste avantaje principale este utilizarea unui invertor de curent alternativ. Invertoarele sunt mult mai eficiente, utilizează mai puține piese și permit o productivitate mai mare decât modelele tradiționale.

O diagramă obișnuită prezentată mai jos ilustrează procesul de tragere a firelor. Dacă se utilizează mai multe matrițe, acestea sunt legate între ele în serie până când se atinge secțiunea transversală necesară. Este extrem de important să se mențină continuu și să se cunoască tensiunea și viteza sârmei pe măsură ce aceasta se deplasează prin mașină. Acest lucru asigură o secțiune transversală consistentă.

Știința din spatele trafilării firelor

Metalurgia este studiul metalelor și al proceselor metalice. Există o rată definită de schimbare a caracteristicilor metalului bazată pe tensiune și rezistență pe o gamă de temperaturi atunci când metalul este manipulat. Tragerea sârmei este un proces de prelucrare a metalelor utilizat pentru a reduce secțiunea transversală a sârmei prin tragerea acesteia printr-o serie de matrițe. Acest proces este un tip de forjare. Forjarea este modificarea plastică, sau permanentă, a formei unui metal. Forjarea poate fi realizată la temperaturi calde, călduțe sau reci. Deoarece metalele au caracteristici diferite la diferite temperaturi, este posibil să se modifice caracteristicile metalului însuși pe măsură ce crește temperatura. Atunci când se trage sârmă, aceasta este trasă la temperatura camerei. În acel moment, ea este forjată prin „prelucrare la rece”. Prelucrarea la rece a unui metal este termenul utilizat pentru deformarea plastică la temperatura ambiantă a camerei fără a modifica caracteristicile metalului. Atunci când sârma este trasă, metalul nu își schimbă caracteristicile, ci doar forma.

Procesul de tragere a sârmei

Procesul în sine este de fapt destul de simplu. Pentru a începe procesul de trefilare a sârmei, o bobină de sârmă este plasată la începutul mașinii pe o bobină. Pentru a o alimenta prin mașină, capătul sârmei trebuie tăiat sau aplatizat. Acesta este alimentat prin mașină și printr-o serie de matrițe pentru a obține suprafața finală a secțiunii transversale. Capătul mașinii are, de obicei, o bobină sau un înfășurător, astfel încât produsul finit este o bobină de sârmă cu secțiunea transversală dorită. Procesul final poate fi, de asemenea, un împachetator de butoaie, în care se plasează un butoi, iar sârma înfășurată este înfășurată direct în butoi cu ajutorul unei plăci rotative.

Este de o importanță vitală ca temperatura utilajului să nu se încălzească prea tare (cauzată în primul rând de energia eliberată în timpul deformării metalului) și ca sârma să aibă o tensiune și o viteză constante pe măsură ce se deplasează prin seria de matrițe. Din punct de vedere istoric, acest lucru a fost realizat exclusiv prin mijloace mecanice. Cu toate acestea, au început să se utilizeze acționări de curent continuu pentru a acționa motoarele la anumite niveluri, în funcție de metal și de secțiunea transversală necesară. Pe măsură ce tehnologia s-a îmbunătățit, a fost adăugat un software pentru aplicațiile de înfășurare care menținea materialul în mișcare la viteza și tensiunea corespunzătoare pentru a asigura un produs bun. Acest lucru a eliminat o parte din mecanică și a transferat-o în tehnologia electronică. Odată cu introducerea unor acționări de curent alternativ de înaltă performanță/înaltă eficiență cu procesoare puternice pentru software, dependența mecanică a mașinilor este mult diminuată.

Acționări și procesul de tragere a sârmei

După cum s-a discutat mai sus, invertoarele de c.a. pot fi utilizate pentru o gamă largă de funcții pe o mașină de tragere a sârmei, deoarece sunt foarte asemănătoare cu un înfășurător. Arborele de linie electronic, comenzile vectoriale și comunicațiile seriale sunt utilizate pe multe dintre aceste mașini moderne.

Definiția software-ului Electronic Line Shaft

Electronic Line shaft Software permite sincronizarea unuia sau mai multor motoare antrenate cu un semnal de codare principal. Codificatorul principal furnizează o referință de impulsuri către dispozitivul urmăritor care are ca rezultat faptul că acesta comandă motorului său să mențină o anumită poziție a arborelui. Acționarea următorului monitorizează feedback-ul de impulsuri de la encoderul principal și de la propriul encoder. Dispozitivul urmăritor va compensa apoi orice erori de poziție prin ajustarea vitezei de ieșire a motorului său, rezultând o aliniere aproape perfectă între sistemul principal și motorul urmăritorului. Nu există nici o acumulare a erorilor de poziție, astfel încât alinierea va fi întotdeauna menținută…

Pe un sertar cu fir, se utilizează o unitate principală, iar restul sunt unități aderente. Definiția software-ului precizează în continuare:

Dispozitivul urmăritor posedă, de asemenea, o funcție de angrenare electronică. Aceasta permite dispozitivului urmăritor să funcționeze la un raport al celui principal ca și cum cele două ar fi cuplate mecanic prin curele sau angrenaje. Acest software include comunicații Modbus „îmbunătățite”. Funcția de control al înregistrării permite acționării următorului să accepte un marcaj de înregistrare de la produsul în mișcare și să regleze poziția unghiulară a acestuia. Aceasta este utilizată pentru aplicații speciale, cum ar fi mașinile de ambalat, tăieturile zburătoare, etichetele…

Software-ulELS este ideal pentru un sertar de sârmă, deoarece caracteristicile sale asemănătoare cu cele ale bobinatorului necesită ca sârma să se deplaseze la o tensiune și o viteză cunoscute și continue. Acesta trebuie să se ajusteze continuu pentru eroare și urmărire.

Introducerea acționărilor de curent alternativ nu numai că a oferit performanțe foarte bune, dar a oferit utilizatorului avantajul de a nu se baza pe piese mecanice, care sunt supuse uzurii. Prin urmare, întreținerea preventivă și reparațiile de rutină sunt reduse semnificativ.

Provocările aplicației de trefilare includ:

• Timpuri rapide de procesare.
• Control ridicat al cuplului și al vitezei.
• Accelerări rapide până la o viteză și decelerare până la viteza zero din nou, fără a pierde tensiunea.
• Diferite intervale de viteză și cerințe de cuplu în funcție de material.
• Procesul poate suferi de foarte puține timpii morți.
• Datorită vitezei, problemele cu procesul pot cauza cantități mari de rebuturi și pierderi de venituri.

Tăietori

Multe companii care furnizează echipamente de trefilare a sârmei furnizează și echipamente periferice. După tragerea sârmei, există cerințe de a o tăia la o anumită lungime. Un VFD cu arbore de linie electronic îndeplinește foarte bine această funcție. Există o acționare principală în buclă închisă și o acționare de urmărire după roata de tăiere. Unitatea de acționare principală trebuie să mențină o tensiune și o viteză precise împreună cu unitatea de urmărire.

Pachetatori de butoaie

Un împachetător de butoaie de sârmă este un ansamblu care poate fi plasat direct din sertarul de sârmă – sau sârma înfășurată poate fi adusă pe o altă stație. În funcția de împachetare a butoiului, un butoi este plasat pe o masă rotativă rotativă. Sârma este alimentată în mod continuu în partea de jos a butoiului și rebobinată. Există, de obicei, două motoare pe un împachetator de butoaie, unul pentru așezarea sârmei și unul pentru rotirea mesei rotative. Deoarece acest proces este mult mai lent și nu depinde de tensiune, ci doar moderat de viteză, o mică unitate de acționare în buclă deschisă este cuplată cu o unitate vectorială în buclă închisă pentru masa rotativă. Există, de asemenea, o versiune a acestui ansamblu care se limitează la placa turnantă. În acest caz, se instalează doar o singură unitate de curent alternativ.

Înfășurătoare și bobinatoare

Bobinetele se găsesc adesea la capătul mașinilor de trefilare. Înfășurătoarele sunt mașini separate care înfășoară sârmă și produse finale de diferite calibre și rezistențe. Singurul lor scop este de a înfășura sau de a bobina produsul final pentru expediere. Înfășurătoarele pot fi utilizate pentru a înfășura cabluri foarte mari la viteze mari și au ajuns până la 1000 CP. Înfășurătoarele par a fi mai mici și nu depășesc 50 CP. Deși îndeplinesc aceeași funcție, bobinatoarele par a fi mai mici decât înfășurătoarele și sunt denumite ca atare în industrie.

Cerințe de aplicare

.

Funcții de acționare adecvate pentru procesul de tragere a sârmei

Funcțiile care pot fi aplicate în timpul funcționării unui sertar de sârmă, a unei bobine și a unui bobinator sunt foarte asemănătoare cu cele ale unui bobinator. Tabelul de mai jos prezintă caracteristicile și beneficiile utilizării VFD în aplicația de înfășurare.

Pentru mai multe informații despre Yaskawa America, vă rugăm să vizitați www.yaskawa.com.

.