Патент на изобретение №2205711

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОВОЛОКИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к метизному производству и может быть использовано для получения проволоки из заготовки-катанки. Задачей 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. Тонкую очистку ведут с применением ультразвуковых колебаний жидкостью, содержащей компоненты подсмазочного слоя, при этом частота и интенсивность ультразвуковых колебаний изменяется по мере продвижения катанки. После механического удаления на поверхности катанки остаются частицы с размерами от единиц до сотен микрон, поэтому различная частота и интенсивность позволяет удалить остатки окалины любых размеров. Технический результат заключается в том, что 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 стойкости волочильного инструмента.

Изобретение относится к метизному производству и может быть использовано для получения проволоки из заготовки-катанки.

Известен способ подготовки поверхности проволоки к волочению, включающий предварительную обработку заготовки в растворе буры и последующее механическое удаление окалины с поверхности катанки (авт. свид. 1646636, МПК В 21 С 9/00, опубл. 07.05.91, БИ 17).

Его недостатками являются неполное удаление окалины и удаление основной массы буры с поверхности катанки вместе с окалиной во время механического окалиноломания, что ведет к недостаточному захвату смазки в процессе волочения и, как следствие, к низкой стойкости волочильного инструмента и низкой скорости волочения. Остатки окалины в процессе волочения вкатываются в поверхность проволоки и делают невозможным получение качественного покрытия на проволоке при дальнейшем ее цинковании, меднении, фосфатировании, латунировании и т.д.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности, принятым за прототип, является способ изготовления проволоки по авт. свид. 527222, МПК В 21 В 45/02, опубл. 05.09.76. БИ 33.

Известный способ включает грубую (механическую) очистку катанки от окалины, тонкую очистку жидкостью, содержащей компоненты подсмазочного слоя, сушку и последующее волочение.

Данный способ не может быть применен для изготовления проволоки, которая подвергается дальнейшему покрытию, например, полимером, цинком, медью и т.д. , так как не обеспечивает необходимой чистоты поверхности. Энергии струи жидкости недостаточно для полного удаления остатков окалины. В процессе волочения через роликовую волоку тепла, выделяемого за счет деформации проволоки, недостаточно для полной сушки поверхности металла. Влажная поверхность проволоки препятствует качественному нанесению смазки перед волочением, что приводит к низкой стойкости волок и обрыву проволоки.

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/см² 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/см² 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.

Формула изобретения

Способ изготовления проволоки, включающий грубое механическое удаление окалины с поверхности катанки, тонкую очистку жидкостью, содержащей компоненты подсмазочного слоя, сушку с последующим волочением, отличающийся тем, что тонкую очистку ведут с применением ультразвуковых колебаний, частота и интенсивность которых изменяется по мере продвижения катанки в пределах 18 кГц – 3 МГц и от 1 Вт/см² до 500 Вт/см² соответственно.

PD4A – Изменение наименования обладателя патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

(73) Новое наименование патентообладателя:

Открытое акционерное общество “Северсталь-метиз” (RU)

Адрес для переписки:

162610, Вологодская обл., г. Череповец, ул. 50-летия Октября, 1/33, ОАО “Северсталь-метиз”

Извещение опубликовано: 27.06.2010 БИ: 18/2010