Warm vs koud draadwalsen: wanneer kiest u welke techniek?

Bij het produceren van schroefdraad kan draadwalsen op verschillende manieren worden toegepast. Een belangrijk onderscheid is dat tussen warm en koud draadwalsen. Bij beide technieken ontstaat de schroefdraad door het materiaal te vervormen in plaats van te verspanen, maar de temperatuur tijdens het proces verschilt. Dat heeft invloed op de benodigde vervormingskracht, de eigenschappen van het materiaal en de mogelijkheden voor verschillende diameters en materiaalsoorten. In deze blog leest u wat de verschillen zijn en wanneer warm of koud draadwalsen wordt toegepast.

Wat is het verschil tussen warm en koud draadwalsen?

Bij koud schroefdraadwalsen wordt het materiaal bij omgevingstemperatuur vervormd. De walsrollen oefenen grote krachten uit op het werkstuk, waardoor het materiaal plastisch vervormt en het gewenste draadprofiel ontstaat. Het materiaal wordt daarbij niet verwijderd, waardoor geen spanen ontstaan. Deze werkwijze is geschikt voor materialen die voldoende vervormbaar zijn om de benodigde plastische vervorming zonder scheurvorming te ondergaan.

Bij warm draadwalsen wordt het werkstuk eerst tot een verhoogde temperatuur gebracht. Het materiaal wordt daardoor gemakkelijker vervormbaar en er is minder kracht nodig om het draadprofiel te vormen. Dat kan voordelen bieden bij grotere diameters, hoge materiaalsterktes of materiaalsoorten die bij omgevingstemperatuur moeilijk te vervormen zijn. De temperatuur is daarmee geen los procesdetail, maar een belangrijke factor in de technische haalbaarheid van de bewerking.

Wanneer is koud draadwalsen interessant?

Koud draadwalsen is vooral interessant wanneer het materiaal voldoende vervormbaar is en de benodigde krachten binnen de mogelijkheden van de machine en het gereedschap blijven. Een belangrijk voordeel is dat koude vervorming de eigenschappen van het draadoppervlak kan verbeteren. De materiaalvezels worden tijdens het vormen niet doorgesneden en de koude vervorming kan bovendien zorgen voor versteviging van het oppervlak. Dit is interessant bij onderdelen die zwaar of wisselend worden belast.

Daarnaast kan koud walsen een zeer gelijkmatig draadoppervlak opleveren. De walsrollen drukken het materiaal in vorm, waardoor een glad profiel ontstaat. Bij grotere aantallen biedt het proces bovendien een goede herhaalbaarheid. Wel moet het uitgangsmateriaal nauwkeurig worden voorbereid. De diameter vóór het walsen, materiaaleigenschappen en instellingen van de machine hebben direct invloed op het uiteindelijke draadprofiel en de maatvoering.

Wanneer biedt warm draadwalsen voordelen?

Naarmate een materiaal sterker of moeilijker vervormbaar wordt, nemen bij koud draadwalsen de benodigde krachten toe. Hetzelfde geldt wanneer zeer grote diameters moeten worden geproduceerd. Op een bepaald punt kan koud vervormen technisch onpraktisch worden of te veel belasting opleveren voor gereedschap en machine. Warm draadwalsen kan dan een geschikte oplossing zijn, omdat verwarming de weerstand tegen vervorming verlaagt.

Hierdoor kunnen ook zwaardere werkstukken en bepaalde hoogsterkte materialen worden gewalst. Daar staat tegenover dat temperatuurbeheersing een belangrijk onderdeel van het proces wordt. De opwarming moet voldoende gelijkmatig plaatsvinden en de maatvoering moet rekening houden met thermische uitzetting en krimp tijdens het afkoelen. Ook kunnen de gewenste materiaaleigenschappen en eventuele warmtebehandelingen invloed hebben op het geschikte moment om de draad te walsen.

Materiaal en diameter

Er bestaat geen vaste diameter waarbij koud draadwalsen automatisch plaatsmaakt voor warm draadwalsen. De praktische grens hangt onder andere af van de materiaalsterkte, vervormbaarheid, draadgeometrie, diameter en beschikbare machinecapaciteit. Een relatief goed vervormbare staalsoort kan bij een bepaalde diameter koud worden gewalst, terwijl een sterker materiaal bij dezelfde afmetingen een andere aanpak vraagt.

Daarom moet de materiaalkeuze altijd in samenhang met de gewenste schroefdraad worden beoordeeld. Ook de toestand van het materiaal speelt mee. Hardheid en een eventuele voorafgaande warmtebehandeling kunnen de vervormbaarheid sterk beïnvloeden. Door deze factoren vroeg in het productieproces mee te nemen, kan worden bepaald welke walsmethode technisch uitvoerbaar is en welke voorbereiding van het werkstuk nodig is.

De rol van toleranties en toepassing

De keuze tussen warm en koud draadwalsen draait niet uitsluitend om de vraag of het materiaal vervormd kan worden. Ook de vereiste toleranties, oppervlaktekwaliteit en uiteindelijke belasting van het onderdeel zijn belangrijk. Koud draadwalsen biedt bijvoorbeeld voordelen wanneer een glad draadoppervlak en nauwkeurige, herhaalbare maatvoering gewenst zijn. Bij warm draadwalsen vraagt vooral de invloed van temperatuur op de maatvoering extra aandacht. De uiteindelijke toepassing moet daarom centraal staan. Een zwaar belast bevestigingsonderdeel voor een industriële installatie kan andere eisen stellen dan een onderdeel waarbij vooral een grote diameter of bijzondere materiaalsoort bepalend is.

De juiste walsmethode begint bij het productieproces

Warm en koud draadwalsen zijn geen technieken die los van de rest van het productieproces kunnen worden gekozen. De voorbereiding van de uitgangsdiameter, eventuele verspanende bewerkingen, warmtebehandeling en nabewerking moeten op elkaar aansluiten. Ook het beschikbare machinepark bepaalt welke afmetingen, krachten en bewerkingen praktisch uitvoerbaar zijn. Door vooraf het volledige productieproces te bekijken, kunnen onnodige bewerkingen en problemen met maatvoering worden voorkomen.

Advies over warm of koud draadwalsen nodig?

Welke methode geschikt is, hangt uiteindelijk af van het materiaal, de diameter, het draadprofiel, de toleranties en de toepassing. Hetraco heeft ruime ervaring met de productie van specials en schroefdraad voor veeleisende industriële toepassingen. Vanuit de Dutch Bolting Company kunnen we meedenken over de juiste productiemethode en de technische haalbaarheid van uw onderdeel. Neem contact met ons op om uw toepassing, materiaal en gewenste schroefdraad te bespreken.