ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ№14-043-03

Результат выполнения научно-исследовательской работы

Технической задачей предлагаемого способа является получение чистоты поверхности проволоки, обеспечивающей высокую адгезию и сплошность последующих различных покрытий на проволоке, а также увеличение производительности процесса волочения за счет повышения скорости волочения и стойкости волочильного инструмента.

Данная техническая задача решается тем, что тонкую очистку ведут с применением ультразвуковых колебаний в жидкости, содержащей компоненты подсмазочного слоя, при этом частота и интенсивность ультразвуковых колебаний изменяется по мере продвижения катанки в пределах от 18 кГц до 3 МГц и от 1 до 500 Вт/см ² соответственно.

Сущность предлагаемого режима наложения ультразвуковых колебаний на участке тонкой очистки окалины заключается в следующем.

Звукокапиллярный эффект внедряет жидкость в разрывы окисной пленки металла, кавитирующие пузырьки отбивают остатки окалины, акустические течения уносят их от поверхности металла, и таким образом, происходит полная очистка поверхности катанки и одновременно наносится на поверхность металла равномерная пленка буры.

Известно, что от частоты ультразвуковых колебаний в жидкости зависит размер и энергия схлопывания кавитационного пузырька и от интенсивности - их количество в единице объема жидкости. Резонансный размер кавитационного пузырька уменьшается с увеличением частоты и при заданной интенсивности и частоте ультразвуковых колебаний кавитируются пузырьки определенных размеров. При частоте в пределах 10-80 кГц радиус пузырька варьирует в пределах 100-400 микрон, а при частоте 500-3000 кГц радиус пузырька находится в пределах 2-10 микрон. Наибольший эффект при очистке проволоки от окалины с помощью ультразвуковых колебаний получается при совпадений размеров кавитирующих пузырьков с размерами остаточной окалины.

После механического удаления на поверхности катанки остаются частицы с размерами от единиц до сотен микрон, поэтому различная частота и интенсивность ультразвуковых колебаний в жидкости позволяют удалить остатки окалины любых размеров.

Применение жидкости, содержащей компоненты подсмазочного слоя, позволяет нанести равномерный, с хорошей адгезией подсмазочный слой за счет активации в ультразвуковом поле, что дает увеличение скорости волочения и стойкость волочильного инструмента.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Заготовка катанка подвергается грубой механической очистке от окалины в роликовом окалиноломателе. Далее катанка попадает в ванну ультразвуковой очистки, которая содержит компоненты подсмазочного слоя, например буру или известь. В ванне последовательно возбуждаются колебания с частотой 18, 22, 44 кГц, 1 МГц и с интенсивностями 1, 3, 10, 500 Вт/см ² соответственно. Очищенная и покрытая подсмазочным слоем катанка обдувается сжатым горячим воздухом и после этого подвергается многократному волочению с применением порошкового мыла. Достигнутая чистота поверхности обеспечивает получение последующего качественного полимерного, цинкового или другого покрытия.