Wat koudtrekken is
Koudtrekken is een metaal-vormproces waarbij een stuk metaal bij omgevingstemperatuur door een enkele matrijs of een reeks matrijzen wordt geperst om de dwarsdoorsnede- van het originele onderdeel te verkleinen. Het proces levert een dimensionaal consistent product op met een schoon oppervlak, vrij van de oxidehuid van hete verwerking, en verhoogt de rekgrens en de treksterkte door middel van harding. Koudtrekken wordt gebruikt om precisiestaven, draad en buizen van staal, koper en aluminium te maken die aan strakke maatvoering en mechanische specificaties moeten voldoen. Het is het afwerkingsproces dat het product zijn uiteindelijke nauwkeurigheid geeft.
Hoe het proces werkt
De matrijzen worden vastgehouden op een stationair platform, een tekentafel genaamd, dat een invoerzijde en een uitvoerzijde heeft. De uitvoerzijde is een lang rolplatform dat de afgewerkte plano opvangt nadat deze door de matrijs is gegaan. De grondstof, meestal staaf of draad, wordt aan de invoerzijde geladen en het ene uiteinde is verkleind zodat het de matrijs kan binnendringen. Een hydraulische cilinder of lier trekt het metaal vervolgens door de matrijs en op de afvoerrollen. De reductie per doorgang wordt beperkt door de sterkte van het getrokken gedeelte en de levensduur van de matrijs, dus grote reducties worden in meerdere doorgangen gemaakt met indien nodig tussenbehandeling.
De drie soorten koudtrekken
Er zijn drie hoofdtypen koudtrekken. Buistrekken verkleint de binnen- en buitendiameters van een buis terwijl de lengte ervan toeneemt; bij het eenvoudigste zinkproces blijft de wanddikte ongeveer constant, terwijl ook het overtrekken van een plug of doorn de wand kan controleren. Staaftekening verkleint de dwars-doorsnede van massief staafmateriaal terwijl de lengte toeneemt, waarbij beide afmetingen doorgaans kleiner zijn. Draadtrekken verkleint de draaddiameter terwijl de lengte toeneemt, waarbij het volume constant blijft, en normaal gesproken zijn er verschillende fasen nodig om de uiteindelijke maat te bereiken. De matrijzen zijn gemaakt van wolfraamcarbide of diamant voor een lange levensduur en een consistent oppervlak.
Het effect op mechanische eigenschappen
Koudtrekken verandert de mechanische eigenschappen van het materiaal door verharding. Bij veel staalsoorten kan de treksterkte tot 30% toenemen en de vloeigrens tot 80%. De verandering hangt af van de mate van reductie in de dwars-doorsnede: een aanvankelijke kleine reductie produceert een grote verandering in de eigenschappen, maar de mate van verandering neemt af naarmate de reductie groter wordt. Hetzelfde koude werk vermindert de taaiheid en taaiheid, dus getrokken producten die tijdens gebruik moeten worden gevormd of geladen, worden na het trekken vaak genormaliseerd, gegloeid of met warmte behandeld om de balans van de eigenschappen te herstellen.
Toepassingen
Koudtrekken wordt gebruikt voor de vervaardiging van koperkabels en huisbedrading, constructiestaal en industriële leidingen, en een breed scala aan alledaagse producten zoals veren, paperclips en gitaarsnaren. In de buizenindustrie is koud-getrokken naadloze buis het precisieproduct voor hydraulische cilinders, lagerringen en instrumentenbuizen, waarbij de nauwe tolerantie, gladde boring en consistente sterkte essentieel zijn. Getrokken staven en draad voeden de bewerkings-, bevestigings- en veerindustrie.
Veelgestelde vragen
Vraag: Wat is koudtrekken?
Een metaal-vormproces waarbij een staaf, buis of draad bij omgevingstemperatuur door een matrijs wordt getrokken om de dwarsdoorsnede- te verkleinen, de afmetingen te verbeteren en de sterkte te vergroten.
Vraag: Wat zijn de drie soorten koudtrekken?
Buistrekken, waardoor de buisdiameter wordt verkleind; staaftekening, waardoor de staafdoorsnede- wordt verkleind; en draadtrekken, waarbij de draaddiameter stapsgewijs wordt verkleind.
Vraag: Hoe beïnvloedt koudtrekken de sterkte?
Door verharding kan de treksterkte met maximaal 30% en de vloeigrens met maximaal 80% worden verhoogd, waarbij het effect afhankelijk is van de reductie en het materiaal.
Vraag: Vermindert koudtrekken de ductiliteit?
Ja. Het koude werk vermindert de plasticiteit en taaiheid, dus getrokken producten worden vaak achteraf gegloeid of met warmte behandeld als taaiheid vereist is.
Vraag: Waar zijn de matrijzen van gemaakt?
Wolfraamcarbide voor het trekken van staal en diamant voor fijne draad, wat een lange levensduur van de matrijs en een consistent oppervlak oplevert.
Vraag: Waar wordt koud-koudgetrokken buis voor gebruikt?
Hydraulische cilinders, lagercomponenten en precisiebuizen, waarbij nauwe toleranties en een glad oppervlak vereist zijn.
