Was ist Kaltziehen?

Kaltziehen ist ein Verfahren zur Umformung von Metallen, bei dem das Material durch einen Ziehprozess unter Raumtemperatur verarbeitet wird. Diese Technik verbessert die Festigkeit und Oberflächenbeschaffenheit des Materials, da es ohne Erhitzen bearbeitet wird, was zu einer feinkörnigen Struktur führt.

Beim Kaltziehen handelt es sich um einen Metallumformprozess, bei dem ein Metallteil durch eine oder mehrere Matrizen gepresst wird, wodurch die Querschnittsgröße des Originalteils verringert wird. Der Kaltziehprozess erzeugt ein maßhaltiges Endprodukt und verbessert gleichzeitig sowohl die Streckgrenze als auch die Zugfestigkeit. Die resultierende Oberfläche ist sauber und frei von Ablagerungen oder anderen Mängeln. Kaltziehen wird typischerweise zur Herstellung von Präzisionsstäben, -stäben und -drähten aus Stahl, Kupfer und Aluminium verwendet, die strenge physikalische und mechanische Spezifikationen erfüllen müssen.

Während des Kaltziehprozesses wird eine stationäre Plattform, eine sogenannte Ziehbank, verwendet, um die Matrize an Ort und Stelle zu halten. Die Bank hat eine Zufuhrseite und eine Ausgangsseite. Die Ausgabeseite besteht aus einem langen Rollendeck, das dazu dient, das fertige Material aufzufangen, nachdem es durch die Matrize gedrückt wurde. Auf der Zuführseite wird Metallmaterial, meist in Form einer Stange oder eines Drahtes, geladen. Ein Ende des Metallmaterials wird verkleinert, damit es durch die Matrize passt. Anschließend wird das Metall mithilfe eines Hydraulikzylinders oder einer Winde durch die Matrize und auf die Ausgaberollen gezogen.

Es gibt drei Hauptarten des Kaltziehens: Rohrziehen, Stangenziehen und Drahtziehen. Durch das Rohrziehen werden sowohl der Innendurchmesser (ID) als auch der Außendurchmesser (OD) verringert und gleichzeitig die Länge des Rohrs erhöht. Die Rohrwandstärke bleibt konstant. Durch das Stangenziehen wird der Querschnitt des ursprünglichen Stangenmaterials verringert und gleichzeitig die Länge erhöht. Die Breite oder Höhe des Originalmaterials kann konstant bleiben, obwohl beide Abmessungen typischerweise reduziert werden. Durch das Ziehen verringert sich der Außendurchmesser des Drahtes bei gleichzeitiger Vergrößerung der Länge. Das Volumen des Kabels bleibt konstant. Das Ziehen erfordert im Allgemeinen mehrere Schritte, um den Draht auf die gewünschte Größe zu reduzieren. Die beim Drahtziehen verwendeten Matrizen bestehen im Allgemeinen aus Wolfram- oder Diamantkarbid.

Neben der Änderung der physikalischen Abmessungen verändert das Kaltziehen auch bestimmte mechanische Eigenschaften des Originalmaterials. Steigerungen der Zugfestigkeit um 30 % sind möglich, und bei vielen Materialien werden häufig Steigerungen der Streckgrenze um 80 % beobachtet. Änderungen der mechanischen Eigenschaften hängen mit dem Ausmaß der Querschnittsverringerung des Originalmaterials zusammen. Eine kleine anfängliche Querschnittsverringerung kann zu großen Änderungen der mechanischen Eigenschaften führen, obwohl die Änderungsrate mit zunehmender Verringerung schnell abnimmt.

Kaltziehen wird bei der Herstellung von Kupfer-Elektrokabeln und Haushaltsleitungen sowie bei Baustahl- und Industrierohren eingesetzt. Im Kaltziehverfahren entstehen viele gängige Alltagsgegenstände wie Büroklammern, Gitarrensaiten und Federn. Weitere Anwendungen umfassen Teile für verschiedene Musikinstrumente und elektrische Komponenten sowie Sanitär- und Hydraulikleitungen.

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