Le tirage de fil de laiton est une pratique courante dans les installations industrielles modernes.
Cependant, il est crucial de connaître en détail le processus, les caractéristiques, les lubrifiants recommandés, les défauts possibles et les applications pour réduire la section transversale du laiton.
Si vous souhaitez devenir un expert du processus de tirage de fil, lisez ce guide.
Qu’est-ce que le tirage de fil de laiton?
Le tirage de fil de laiton est le processus de réduction de la section transversale d’un fil/tige de laiton en le tirant à travers une filière de tirage. Un seul filière ou plusieurs filières peuvent être utilisés pour atteindre la section transversale souhaitée.
Le processus de tirage, également appelé étirage, est effectué du côté de sortie de la filière en appliquant une force de traction. Cela entraîne un écoulement plastique induit par la force de compression de la filière.
Étapes du tirage de fil de laiton
Lors du tirage de fils de laiton, les processus suivants sont suffisants :
i. Préparation
Le processus de préparation implique le nettoyage de la matière première pour prévenir les dommages à la filière et à la pièce. Cela permet d’éliminer les particules et autres éléments attachés à la surface du laiton en utilisant des méthodes telles que le décapage et le grenaillage.
ii. Réduction des extrémités
La réduction des extrémités vous permet de réduire la section transversale à une extrémité pour permettre le passage initial à travers la filière. Vous réduisez l’extrémité de votre matière première en utilisant des techniques comme le limage, le matriçage, le tournage, le martelage ou le laminage.
iii. Lubrification
La lubrification est essentielle pour garantir que le processus de tirage de fil n’est pas entravé par les effets de friction excessive et de chaleur. Lors du tirage de fil de laiton, la machine de tirage pompe un fluide lubrifiant, généralement des huiles ou des phosphates, vers la filière et le bloc en les inondant.
iv. Tirage
Dans le processus industriel de fabrication de fils, vous choisirez un laiton laminé à chaud approprié. Dans la plupart des cas, ils ont un diamètre de 9 mm.
En fonction de la section transversale souhaitée à l’extrémité, le fil est passé à travers une seule filière ou un bloc ou plusieurs blocs.
Lors du tirage du fil de laiton, le volume du fil reste inchangé alors qu’il y a une augmentation et une diminution de la longueur et du diamètre respectivement. Notez que puisque le tirage de fil est un processus de travail à froid, il modifie les propriétés du matériau.
v. Recuit
Le recuit est une procédure de traitement thermique qui vise à atténuer les contraintes internes dans le laiton ou à modifier ses propriétés pendant le tirage. Dans le tirage de fil de laiton, le recuit atténue les effets du travail à froid favorisant des étirages supplémentaires, et améliorant la conductivité électrique et la ductilité.
Le recuit est particulièrement utile lors de l’utilisation de la filière multiple/continue où la réduction de la section transversale dépasse cinquante pour cent. Dans ce cas, vous effectuez un processus de recuit après chaque tirage.
Caractéristiques de la machine de tirage de fil de laiton
La conception de la machine de tirage de fil de laiton prend en compte les spécifications de fil désirées pour maximiser l’efficacité et donc la productivité. La vitesse de la machine, le diamètre du bloc et l’étirage de la filière sont d’autres facteurs influents.
Voici quelques caractéristiques que vous trouverez dans une machine de tirage de fil de laiton :
Boîtes de filières
Une boîte de filière sécurise la filière de tirage facilitant le passage du fil de laiton dans le lubrifiant par des ajustements systématiques. Les boîtes de filières sont capables de supporter un refroidissement direct et indirect, ce dernier nécessitant un manchon refroidi à l’eau supplémentaire.
Commandes électriques
Une machine de tirage de laiton est incomplète sans des commandes électriques telles que des variateurs de vitesse, des moteurs, des API et des commandes d’interface opérateur. Les variateurs de vitesse interprètent les signaux de contrôle convertissant l’entrée électrique en sorties selon les commandes programmées.
Refroidissement du cabestan
Sert à refroidir le fil de laiton tiré généralement par refroidissement indirect en soumettant les parties internes du cabestan à un flux d’eau à haute pression. Par conséquent, il y a transfert de chaleur du fil de laiton via l’eau.
Freins
Les freins sont essentiels dans les machines de tirage de laiton utilisant des commandes avancées avec une opération à grande vitesse nécessitant ainsi un mécanisme d’arrêt avancé. Les freins mécaniques sont importants pour un arrêt rapide et d’urgence, réduisant les effets de frémissement du fil.
Construction du cabestan
La construction du cabestan est telle que la paroi séparant l’eau de refroidissement du fil est très fine. Cela est dû au taux de refroidissement élevé obtenu avec des matériaux de haute résistance utilisés pour les blocs de coulée.
Réducteurs de vitesse mécaniques
Travaillant aux côtés du système de réduction, les réducteurs de vitesse mécaniques contrôlent la vitesse du moteur et du bloc. Les réducteurs de vitesse mécaniques doivent être capables de produire suffisamment de puissance pour correspondre au couple requis pour le processus de tirage.
Équipement d’emballage
Un emballage adéquat du fil de laiton tiré est essentiel pour l’efficacité du processus et la satisfaction du client. Les besoins en équipement d’emballage dépendent de l’échelle d’exploitation, du temps de fonctionnement de la machine et des spécifications du client.
Méthodes de lubrification pendant le tirage de fil de laiton
La lubrification lors du tirage de fils de laiton garantit que votre filière vous sert plus longtemps et améliore l’état de votre finition de surface. Les méthodes de lubrification couramment employées avec le tirage de fil incluent :
i. Revêtement métallique : Utilise une lubrification solide en enveloppant la tige de laiton avec un métal mou.
ii. Tirage humide : Le processus de lubrification nécessite une immersion complète dans le lubrifiant. C’est-à-dire, il recouvrira complètement la tige de laiton pour le tirage de fil et les filières.
iii. Tirage à sec : Vous n’appliquerez du lubrifiant que sur la tige de laiton. Dans la plupart des cas, un bain de lubrifiant est un choix parfait.
iv. Vibration ultrasonique : Le système de filière est soumis à des vibrations qui réduisent les effets de force simplifiant le processus de tirage.
v. Tirage de filière à rouleaux : En alternative aux filières fixes, les filières à rouleaux induisent un frottement de roulement par cisaillement réduisant considérablement les forces appliquées.
Avantages des fils de laiton
Le tirage de fils de laiton vous offre les avantages suivants :
- La finition de surface des fils de laiton obtenue est exceptionnelle.
- Permet d’atteindre un contrôle dimensionnel précis dans les projets.
- Les propriétés du matériau des fils de laiton sont améliorées, améliorant des qualités telles que la dureté et la résistance.
- Le tirage de fils de laiton peut être réalisé avec succès aussi bien pour des productions de grande échelle que de petites séries.
Défauts du tirage de fil de laiton
Les défauts dans le fil de laiton tiré peuvent provenir de la matière première d’origine ou inhérents à la déformation du processus. Certains des défauts que vous pouvez rencontrer sont les suivants :
i. Fissuration centrale : Survenue en raison de réductions de passage réduites, de frottement et de grands angles de filière. Appelée également emboutissage, elle découle de réductions réduites à de faibles angles.
ii. Marques de filière : Apparaissent sous forme de rayures à la surface du fil de laiton provenant potentiellement de réglages incorrects de la filière, d’une sélection inadéquate des paramètres et d’une lubrification insuffisante.
iii. Contraintes résiduelles : Le processus de tirage étant un travail à froid, il soumet le fil de laiton à une déformation non uniforme entraînant des contraintes résiduelles. Les réductions légères et lourdes présentent respectivement des contraintes de compression et de traction.
iv. Fils de recuit : Comprennent des plis ou des abrasions parcourant la longueur du fil de laiton. Ces fils peuvent être aggravés lors d’opérations secondaires, compromettant fortement la qualité du produit.
Applications du tirage de fil de laiton
Il existe plusieurs utilisations pour lesquelles vous appliquez les fils de laiton tirés à travers diverses industries. Certaines de ces utilisations sont décrites ci-dessous :
- Les câbles en laiton pour divers usages tels que les câbles conducteurs sont fabriqués par tirage de fil.
- Certains rayons de roue peuvent être réalisés par tirage de fil.
- Le tirage de fil de laiton peut être utilisé pour fabriquer des ressorts et des trombones.
- Les guitares, violons, harpes et autres instruments similaires utilisent le tirage de fil pour fabriquer les cordes.
Conclusion
Le tirage de fil joue un rôle essentiel dans la formation des fils de laiton.
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Plus de ressources :
Tirage de fil – Source : Science Direct
Tirage de fil d’aluminium – Source : Wikipedia
Processus de tirage de fil – Source : Wikipedia
Tirage de fil de fil de laiton – Source : Google Patents
Sélection de filières de tirage de fil – Source : Global Spec.