Schrauben sind eine der grundlegendsten Komponenten im Ingenieurwesen und im Bauwesen, aber die Herstellung von Schrauben ist zu einem fortschrittlichen High-Tech-Programm mit mehreren Schritten geworden. Lassen Sie uns verstehen, wie aus Rohstahl ein hochpräzises Metallgerät wird.
Schrauben gibt es in vielen verschiedenen Größen und Formen, aber der grundlegende Produktionsprozess ist ähnlich. Der Stahldraht wird zuerst kalt in eine geeignete Form geschmiedet, dann wird die Festigkeit durch Wärmebehandlung erhöht und die Haltbarkeit wird durch Oberflächenbehandlung verbessert und schließlich verpackt und versandt. Bei fortgeschritteneren Schraubendesigns kann der Produktionsprozess jedoch einige zusätzliche Punkte hinzufügen.
Als einer der führenden Lieferanten von Verbindungselementen für die Automobilindustrie kennt der schwedische Hersteller Bulten jeden Schritt und jeden Aspekt der Schraubenherstellung. Henrik Oscarson, technischer Leiter im schwedischen Werk Hallstahammar von Bulten, sagte: "Wir produzieren keine Katalogteile - alles, was wir produzieren, ist auf die Anforderungen des Kunden zugeschnitten. Je nach Befestigung gibt es viele verschiedene Möglichkeiten, die richtigen Schrauben herzustellen. Wo wird das Stück verwendet? "
Vor dem Kaltschmieden muss der große Stahldraht abgerollt und auf eine feste Länge geschnitten werden. Entsprechend den Anforderungen der ISO 898-1 sind die Stahlsorten der gesamten Branche genormt. Verwenden Sie anschließend ein Spezialwerkzeug, um den Draht in die richtige Form zu bringen. Der Stahl wird im wesentlichen in einer Form durch eine Reihe von Stempeln bei Raumtemperatur und hohem Druck gestanzt und geformt. Die Form selbst kann sehr komplex sein und bis zu zweihundert verschiedene Teile mit Toleranzen von nur einigen Hundertstel Millimetern enthalten. Einmal perfekt, sorgt das Kaltschmieden für ein schnelles, hohes Volumen und eine hohe Gleichmäßigkeit bei der Herstellung von Schrauben.
Bei komplexen Schraubenkonstruktionen, die nicht nur durch Kaltschmieden hergestellt werden können, sind möglicherweise einige zusätzliche Dreh- oder Bohrvorgänge erforderlich. Beim Drehen werden rotierende Hochgeschwindigkeitsbolzen zum Schneiden von Stahl verwendet, um die gewünschte Form und Gestaltung zu erzielen. Durch Bohren werden Löcher in die Schrauben gestanzt. Einige Schrauben können zu diesem Zeitpunkt auch mit Dichtungen versehen werden, wie dies konstruktionsbedingt erforderlich ist.
Wärmebehandlung ist das Standardverfahren für alle Schrauben, und die Schrauben werden bei hohen Temperaturen platziert, um den Stahl zu härten. Wenn der Stahl weich ist, werden die Gewinde vor der Wärmebehandlung normalerweise durch Rollen oder Schneiden bearbeitet (siehe Artikel in der Seitenleiste, in dem die beiden Methoden verglichen werden). Der Walzvorgang ist dem Kaltschmieden insofern ähnlich, als der Stahl durch Walzen der Form und Formen eines Gewindes geformt wird und das Schneiden durch Schneiden und Abisolieren zum Formen eines Gewindes durchgeführt wird.
Das Vorbearbeiten von Gewinden ist einfacher und kostengünstiger, da die Wärmebehandlung die Eigenschaften des Stahls verändert und ihn schwieriger macht. Die Verarbeitung der Fäden nach der Wärmebehandlung bedeutet jedoch eine bessere Ermüdungsbeständigkeit.
Henrik Oscarson erklärte: "Die Wärmebehandlung kann heiße Stellen und geringfügige Schäden an den Schrauben verursachen. Aus diesem Grund werden einige Kunden ein Gewinde nach der Wärmebehandlung benötigen, insbesondere für Motoren und Zylinderkopfschrauben Die Kosten für diesen Vorgang sind höher, aber der Faden kann die Form besser beibehalten. "
Bei langen Schrauben mit Schraubenlängen, die das Zehnfache des Durchmessers überschreiten, wird der Stahl durch Wärmebehandlung wieder in den ursprünglichen Stahldraht zurückgeführt. Daher ist es häufig erforderlich, den Richtvorgang durchzuführen.
Welche Oberflächenbehandlung angewendet wird, hängt von der Schraubenanwendung und den Kundenanforderungen ab. Der Hauptfokus von Verbindungselementen liegt häufig auf der Korrosionsbeständigkeit. Daher ist das Hinzufügen einer galvanisierten Beschichtung durch elektrolytische Behandlung eine übliche Lösung. In diesem Schritt werden die Bolzen in eine zinkhaltige Flüssigkeit getaucht und dann erregt, um eine Beschichtung auf den Bolzen zu bilden. Eine elektrolytische Behandlung erhöht jedoch das Risiko einer Wasserstoffversprödung. Eine weitere Option ist das Zinkblech, das dem Bolzen eine höhere Korrosionsbeständigkeit verleiht, jedoch zu einem höheren Preis.
Phosphat ist eine kostengünstigere Option, wenn Sie die Korrosionsbeständigkeit nicht berücksichtigen müssen, z. B. bei Motoren oder Anwendungen, die häufig mit Öl in Berührung kommen. Nach der Oberflächenbehandlung treten Standardschrauben normalerweise in die Verpackungsphase ein. Fortgeschrittenere Konstruktionen erfordern jedoch möglicherweise einige zusätzliche Baugruppen, wie z. B. Halterungen. Für andere Schrauben ist auch eine Art Pflaster erforderlich, z. B. ein Verriegelungspflaster oder ein Flüssigkeitspflaster. Der Verriegelungsfleck ist eine dicke Nylonschicht auf dem Gewinde, um den Halt des Bolzens zu verbessern, während der Flüssigkeitsfleck dazu beiträgt, das Drehmoment des rollenden Gewindes zu erhöhen.
Nach Abschluss dieser Schritte sind die Schrauben fertig. Es sind nur noch wenige Qualitätskontrollmaßnahmen erforderlich, um die Einheitlichkeit und Konsistenz der Schrauben zu gewährleisten, bevor sie für den Versand verpackt werden können.
Fertigungsprozess
Stahldraht
Abwickeln, begradigen und auf eine feste Länge schneiden.
Kaltes Schmieden
Der Stahl wird bei Raumtemperatur in eine geeignete Form gegossen.
3. Kopf verschrauben
Der Stahl wird unter hohem Druck in verschiedene Stempel gepresst und nach und nach geformt.
4. Thread
Die Gewinde werden durch Rollen oder Schneiden geformt. Siehe den Artikel in der Seitenleiste.
5. Wärmebehandlung
Der Bolzen wird einer hohen Temperatur ausgesetzt, um den Stahl zu härten.
6. Oberflächenbehandlung
Das hängt von der Anwendung ab. Das Verzinken ist eine übliche Methode zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit.
7. Verpackung / Lagerung
Verpacken Sie die Schrauben nach der Qualitätskontrolle, um Gleichmäßigkeit und Konsistenz zu gewährleisten.
