190103. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fémhuzal egy vagy több fokozatban húzással történő alakítására
3 3 90103 4 A találmány eljárás és berendezés fémhuzal egy vagy több fokozatban húzással történő alakítására. Az ismert húzógépeknél a paramétereket a technológiai követelmények és a gyakorlati tapasztalatok alapján szokták beállítani. A beállított paramétereket a húzás során általában nem változtatják. A húzógépek termelékenységét befolyásolja az egy fokozatban, vagyis az egy húzókövön áthúzott huzalon alkalmazott keresztmetszelcsökkenés mértéke, a huzal sebessége és az egymás után következő húzási fokozatok egybeépítése, azaz több fokozatú húzógép alkalmazása. Ez utóbbi esetben figyelembe kell venni a több lépcsőben csökkentett keresztmetszet miatt a lépcsőként megnövekedő huzalhosszat, illetve huzalsebességet, és természetesen ennek technológiai következményeit is. A húzási folyamat jobb megismerése érdekében végeztek már olyan kísérleteket húzógépeken, amelynek során mérték a húzáshoz szükséges húzóerőt és az alakítást végző húzókő hőmérsékletét. A találmány megalkotásakor azt a célt tűztük ki, hogy olyan eljárást és berendezést hozzunk létre, amelynek alkalmazásával kívánt huzalminóség biztosítása mellett növelhető a fémhúzás termelékenysége, avagy adott termelékenység mellett javítható a huzalminőség. A találmány tehát egyrészt eljárás fémhuzal egy vagy több fokozatban húzással történő alakítására, amelynek során legalább egy fokozatban meghatározzuk a húzáshoz szükséges húzóerőt és az alakítást végző húzókő hőmérsékletét. Az eljárást az jellemzi, hogy meghatározzuk a húzókéból kifutó huzal hőmérsékletét is, a meghatározott húzóerő és hómréséklet értékek alapján a húzási sebességnek és a huzal húzókő előtti fűtésének vezérlésével úgy szabályozzuk a húzást, hogy a húzási sebesség mindenkor maximális legyen, miközben a húzókőből kifutó huzalban lévő feszültség ne legyen nagyobb az adott huzalra a mért értékek alapján meghatározott határfeszültségnél, és a húzókóből kifutó huzal hőmérséklete kisebb legyen, mint a húzókőbe befutó huzal hőmérséklete. A találmány szerinti eljárás az alábbi meggondolásokon alapszik. Egyetlen húzási fokozatban a termelékenységet a húzási sebesség és a keresztmetszetcsökkenés szorzata, azaz a húzási alakváltozás sebessége jellemzi. A termelékenység növeléséhez tehát vagy a húzási sebességet, vagy a keresztmetszetcsökkenést, vagy mindkettőt növelni kell. Ezek növelése viszont együtt jár a húzóerő növekedésével. A húzóerőt azonban csak addig célszerű növelni, ameddig a húzóköből kifutó huzalban nem lépjük túl a folyáshalárt. A húzókóből kifutó huzalban a visszamaradó belső feszültségek, a hűlés és a még nem teljesen befejezett alakváltozási folyamat miatt nem határozható meg egyértelműen egy olyan folyáshatár érték, amely alatt semmilyen maradó alakváltozás nincs. Meghatározható azonban egy olyan értékű maradó alakváltozás, amely alatt a szabadon, a húzókő utón alakított huzal még nem károsodik jelentős mértékben. Ehhez a maradó alakváltozáshoz tartozó feszültségérték függ az alakított anyagtól és nem csupán az anyagi összetételtől, hanem a kristályszerkezeti hibáktól (pl. diszlokóciók sűrűségétől, oldott és kivált ötvözőktól, szemcseméreltól, stb.), vagyis az úgynevezett reális kristályszerkezettől, függ továbbá a hőmérséklettől (T), az alak változás sebességétől (c) és a feszültségállapottól, amely utóbbi egy egytengelyű húzós, ha eltekintünk a huzalátmérőtől függő belső feszültségektől. A húzási technológia során a reális kristályszerkezet és a feszültségállapot rendszerint a huzalátmérö (d) egy értékű függvénye, vagyis a húzókóből kifutó huzalra megadható egy <5* határfeszültség, amely a huzalótmérőtól, a húzási sebességtől, a hömérsékleitől és valamilyen, az értékek szórósától függő biztonsági tényezőtől függ. így a húzási sebességet adott körülmények között addig fokozhatjuk, amíg a húzókóből kifutó huzalban a tényleges & feszültség nem éri el a ín határfeszültséget, azaz ÍSi h (d, T, t). (1) Ahhoz, hogy a találmány szerinti eljárásban a szabályozás során az (1) egyenlőtlenségnek megfelelő viszonyokat mindenkor biztosíthassuk, ismernünk kell mind a huzalban ténylegesen fellépő é feszültséget, mind pedig az adott állapotnak megfelelő ín határfeszü'tség értékét. Az előbbit a huzalátmérö ismeretében a húzóerő meghatározása alapján kapjuk meg. A határfeszültség értékét a huzalátmérő és a keresztmetszetcsökkenés ismeretében, a húzási sebesség, valamint a kifutó huzal hőmérsékletének meghatározása alapján számítjuk ki. A határfeszültség értéke a hőmérséklet növekedésével csökken. Annak érdekében, hogy a húzás során a huzEilban minél nagyobb feszültséget engedhesEiünk meg, a kifutó huzal hőmérsékletének minél alacsonyabbnak kell lennie. Másrészről viszont arra kell törekedni, hogy az adott feszültségből, E sebességből és a kereszlmelszetcsökkenésból származó teljesítmény minél nagyobb hányada okozzon alakváltozást, és minél kisebb hányada fordítódjék egy időegység alatt súrlódási munkára. A súrlódási teljesítmény növekedése ugyanit! növeli a húzóköböl kifutó huzal hőmérsékletét és így csökkenti a hatórfeszültséget. Előnyös tehát, ha a húzókőben alakítás alatt lévő huzaltérfogatok hőmérsékletét növeljük anélkül, hogy a húzókóből kifutó huzal hőmérséklete növekodm’k. A találmány szerinti eljárásnál tehát a szabályozóst úgy végezzük, hogy a kifutó 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
