Волочение проволоки: для чего нужно и как происходит

Процесс волочения проволоки

Волочение проволоки – это технологический процесс, при котором уменьшается площадь поперечного сечения заготовок путем их протягивания через один или несколько волочильных штампов. Этот метод используется для изготовления изделий из различных металлов, таких как сталь, медь, алюминий и другие. Инструменты, применяемые для волочения, называются волоками, а отверстия, задающие форму и диаметр готового изделия, – фильерами.

Преимущества волочения проволоки

Технология волочения отличается от прокатки проволоки высокой точностью и чистотой поверхности. Этот метод позволяет изготавливать разнообразные металлические профили, прутки и трубы. При волочении значительно улучшаются механические свойства материала заготовок за счет укрепления их кристаллической структуры и снятия наклепа. Технология волочения используется для производства прецизионных фасонных профилей, труб различного диаметра и проволоки с толщиной от 1 мкм до 1 см и более.

Одним из главных преимуществ волочения является высокая производительность и надежность используемого оборудования. Современные станки позволяют обрабатывать металлические заготовки с большой скоростью, достигая производительности до 60 метров проволоки в секунду.

Этапы технологического процесса волочения

1. Травление металла в сернокислом растворе при температуре около +50°C для удаления окалины и уменьшения износа волочильных глазков.
2. Предварительный отжиг, увеличивающий пластичность металла и уменьшающий размер зерна его кристаллической структуры.
3. Нейтрализация агрессивного раствора и промывка заготовок.
4. Обработка концов заготовок специальными ковочными валками или молотами.
5. Волочение – протяжка металла через матрицы.
6. Заключительный отжиг, снимающий остаточные напряжения в металле.
7. Дополнительная обработка готовой проволоки, включая резку, правку и снятие концов.

Особенности волочения проволоки

Технология волочения имеет один значительный недостаток – ограниченную деформацию металла, обусловленную прочностью конца проволоки. Заготовки для волочения изготавливаются методом литья, прессования или прокатки, и качество готовой продукции зависит от микроструктуры исходного материала. Например, стальная катанка имеет сорбитную структуру.

Оборудование для волочения проволоки Станки для волочения делятся на два типа:

1. Станки с намоткой металла на барабаны.
2. Станки с прямолинейным движением металла, используемые для изготовления изделий, не требующих бухтования, таких как трубы и фасонные профили.

Для волочения тонкой проволоки (диаметром до 200 мкм) используют волоки из кристаллов технического алмаза. Современные технологии включают использование сборных фильер и волочильных досок, позволяющих значительно снизить энергозатраты и повысить производительность оборудования.

Подготовка металлических заготовок

Для обеспечения высокого качества готовой продукции необходимо удалить окалину с поверхности заготовок. Это можно сделать механическими, химическими или электрохимическими методами. Наиболее экономичным и простым является механическое удаление окалины, которое применяется для углеродистых стальных сплавов. Химическая обработка, с использованием соляной или серной кислоты, применяется для нержавеющих и кислотостойких высоколегированных сталей и требует особой осторожности и подготовки персонала.