Draadwalsen versus draadsnijden: sterkte, toleranties en kosten vergeleken

Schroefdraad kan op verschillende manieren worden aangebracht. Twee veelgebruikte technieken voor uitwendige schroefdraad zijn draadwalsen en draadsnijden. Op het eerste gezicht leveren beide methodes hetzelfde op: een schroefdraad met de gewenste afmetingen en passing. De manier waarop deze draad ontstaat, verschilt echter sterk. Bij draadwalsen wordt materiaal vervormd, terwijl bij draadsnijden materiaal wordt verwijderd. Dit verschil heeft gevolgen voor de sterkte, maatvoering, oppervlaktekwaliteit en productiekosten. Welke techniek het meest geschikt is, hangt af van het materiaal, de toepassing, aantallen en technische eisen. In deze blog vergelijken we beide technieken.

Wat is het verschil tussen draadwalsen en draadsnijden?

Bij schroefdraadwalsen wordt de draad door plastische vervorming in het werkstuk aangebracht. Walsrollen met het gewenste profiel oefenen druk uit op het materiaal, waardoor dit zich verplaatst en het draadprofiel ontstaat. Er worden hierbij geen spanen geproduceerd en de materiaalstructuur wordt niet doorgesneden. Draadsnijden werkt anders. Hierbij verwijdert een snijgereedschap materiaal om het gewenste draadprofiel te maken. Deze techniek biedt veel flexibiliteit en kan interessant zijn bij bijvoorbeeld kleine aantallen, afwijkende draadprofielen of materialen die zich minder goed laten vervormen. De keuze begint daarom altijd bij de eisen aan het onderdeel en de omstandigheden waaronder het wordt gebruikt.

Maakt de productiemethode verschil voor de sterkte?

Een belangrijk verschil zit in wat er tijdens de productie met de materiaalstructuur gebeurt. Bij draadsnijden snijdt het gereedschap door de materiaalvezels heen. Bij draadwalsen wordt het materiaal daarentegen vervormd en volgt de vezelstructuur de contour van de schroefdraad. Daarnaast kan de koude vervorming van het oppervlak bijdragen aan een hogere weerstand tegen vermoeiing.

Dit maakt gewalste draad interessant voor bevestigingsonderdelen die zwaar of wisselend worden belast. Denk aan toepassingen in machines, apparaten, energie-installaties en andere constructies waarin betrouwbaarheid van de verbinding belangrijk is. Dat betekent overigens niet dat gesneden draad per definitie onvoldoende sterk is. Bij minder kritische belasting of specifieke materiaal- en geometrie-eisen kan draadsnijden technisch prima voldoen.

Toleranties en een constante draadkwaliteit

Sterkte slechts één onderdeel van de afweging. De draad moet ook binnen de voorgeschreven toleranties vallen en betrouwbaar aansluiten op het bijbehorende onderdeel. Bij draadwalsen wordt het profiel bepaald door de geometrie van de walsrollen en een nauwkeurig voorbereide uitgangsdiameter. Dit maakt een constante maatvoering mogelijk, ook wanneer meerdere identieke onderdelen worden geproduceerd. Nauwkeurige maatvoering en constante kwaliteit zijn immers belangrijke kenmerken van het proces.

Bij draadsnijden kan eveneens zeer nauwkeurig worden gewerkt. De maatvoering wordt daarbij onder andere beïnvloed door de machine, gereedschapsslijtage, opspanning en gekozen verspaningsparameters. Het voordeel is de flexibiliteit: afwijkende draadprofielen en kleine aantallen kunnen relatief eenvoudig worden geproduceerd zonder dat voor ieder profiel specifieke walsrollen nodig zijn.

Oppervlaktekwaliteit

Naast toleranties is de kwaliteit van het draadoppervlak belangrijk. Tijdens het walsen wordt het oppervlak gevormd en glad gedrukt. Daardoor kan een glad en gelijkmatig draadoppervlak ontstaan. Bij draadsnijden wordt het uiteindelijke oppervlak rechtstreeks gevormd door de snijdende beweging van het gereedschap. Een goede oppervlaktekwaliteit is vooral relevant bij onderdelen die regelmatig of zwaar worden belast. Oneffenheden in de draad kunnen plaatsen vormen waar spanningen zich concentreren. De combinatie van een ononderbroken vezelstructuur en een glad oppervlak maakt draadwalsen aantrekkelijk voor bevestigingsonderdelen waarvoor hoge eisen aan vermoeiingssterkte en betrouwbaarheid gelden.

Wat is het verschil in kosten?

De goedkoopste productiemethode is niet automatisch de methode met de laagste gereedschapskosten. Bij draadwalsen zijn specifieke walsrollen nodig voor het gewenste profiel. Dat brengt vooraf gereedschaps- en instelkosten met zich mee. Daar staat tegenover dat tijdens het walsen geen materiaal als spanen wordt verwijderd en het proces bij geschikte toepassingen snel en herhaalbaar kan worden uitgevoerd.

Draadsnijden vraagt doorgaans minder specifiek vormgereedschap en biedt daardoor veel flexibiliteit bij kleine series of eenmalige specials. Naarmate aantallen toenemen, gaan cyclustijd, gereedschapsslijtage en materiaalverlies echter zwaarder meewegen in de kostprijs per onderdeel. Het is daarom verstandig om niet alleen naar de initiële productiekosten te kijken, maar naar de totale serie en de technische eisen die aan het onderdeel worden gesteld.

Wanneer kiest u voor draadwalsen of draadsnijden?

De juiste keuze hangt samen met meerdere factoren. Voor uitwendige schroefdraad in vervormbare materialen is draadwalsen interessant wanneer sterkte, herhaalbaarheid en een goede oppervlaktekwaliteit zwaar wegen. Draadsnijden biedt juist meer vrijheid wanneer u werkt met zeer kleine aantallen, specifieke geometrieën of materialen die moeilijk vervormbaar zijn. Het is verstandig om de productiemethode al vroeg in het ontwerp- of inkoopproces mee te nemen, omdat u zo voorkomt dat een productietechniek wordt gekozen die technisch niet klopt of economisch niet aansluit.

Op zoek naar een specialist in draadwalsen?

Hetraco is gespecialiseerd in het produceren van specials en beschikt binnen het eigen machinepark over mogelijkheden voor draadwalsen. Vanuit de Dutch Bolting Company produceren we bevestigingsonderdelen voor veeleisende industriële toepassingen. Daarbij kijken we niet uitsluitend naar de tekening, maar ook naar materiaal, belasting, aantallen en de gewenste eigenschappen van de schroefdraad. Neem contact met ons op.