Verfahren und Grundlagen des Kaltziehens Kaltgezogener Draht entsteht durch mechanisches Ziehen von Metall durch eine Ziehmatrize bei Raumtemperatur.
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Offizielle Zuordnung laut Destatis-Umsteigeschlüssel: Quelle .
Kaltgezogener Draht entsteht durch mechanisches Ziehen von Metall durch eine Ziehmatrize bei Raumtemperatur. Der Prozess reduziert den Drahtdurchmesser und verändert gleichzeitig die mechanischen Eigenschaften durch Kaltverfestigung. Im Vergleich zum Warmziehen erfolgt keine zusätzliche Wärmebehandlung während des Umformprozesses.
Die Herstellung beginnt mit vorgezogenem oder warmgewalztem Draht als Ausgangsmaterial. Nach der Reinigung und eventuellen Oberflächenvorbereitung durchläuft der Draht eine oder mehrere Ziehstufen. Jede Stufe verringert den Durchmesser um etwa 15-30%. Zwischen den Ziehstufen können Wärmebehandlungen wie Spannungsarmglühen erfolgen, um die Duktilität wiederherzustellen.
Kaltgezogener Draht weist gegenüber warmgezogenem Material höhere Festigkeit und Härte auf. Die Streckgrenze kann sich um bis zu 50% erhöhen, während die Bruchdehnung abnimmt. Die Oberflächenqualität erreicht Rauheitswerte unter Ra 1,6 μm. Die Maßtoleranzen liegen typischerweise bei ±0,02 mm für Durchmesser bis 5 mm. Vergleich kaltgezogener und warmgezogener Drahteigenschaften EigenschaftKaltgezogenWarmgezogen ZugfestigkeitHochMittel DuktilitätGeringerHöher OberflächengüteSehr gutGut MaßgenauigkeitSehr hochHoch
Rissbildung an der Drahtoberfläche tritt bei zu hohen Zugkräften oder unzureichender Schmierung auf. Ungleichmäßige mechanische Eigenschaften entstehen durch inhomogene Kaltverfestigung über den Drahtquerschnitt. Werkzeugverschleiß verursacht Oberflächendefekte und erhöht die Reibung während des Ziehprozesses.
Die Herstellung von kaltgezogenem Draht erfordert signifikante Investitionen in Ziehmaschinen und Werkzeuge. Die Energieeffizienz ist höher als beim Warmziehen, da keine Aufheizung notwendig ist. Werkzeugkosten machen etwa 15-20% der Gesamtproduktionskosten aus, wobei Matrizen je nach Material 100-1000 Betriebsstunden halten.
Federstahldrähte für mechanische Federn nutzen die hohe Festigkeit kaltgezogener Produkte. In der Elektroindustrie dient kupferner Kaltziehdraht als Leitermaterial mit gleichmäßigem Querschnitt. Die Automobilindustrie verwendet kaltgezogene Drähte für präzise Bauteile wie Bolzen und Stifte.
DIN EN 10270-1 regelt die Anforderungen an kaltgezogenen Stahldraht für Federn. Für Kupferdrähte gilt DIN EN 13602 bezüglich Maßtoleranzen und elektrischer Eigenschaften. Die europäische Maschinenrichtlinie 2006/42/EG betrifft die Sicherheit von Ziehmaschinen.
Das Kaltziehen erreicht maximale Umformgrade von etwa 2,5-3,0 pro Stufe. Höhere Reduktionen erfordern Zwischenglühungen. Für einige Aluminiumlegierungen und hochfeste Stähle eignen sich Warmziehverfahren besser aufgrund ihrer begrenzten Kaltumformbarkeit.
Kaltziehen erhöht die Zugfestigkeit und Härte durch Kaltverfestigung, reduziert jedoch die Duktilität. Die Oberflächengüte verbessert sich deutlich, während die Maßgenauigkeit hoch bleibt.
Häufige Probleme sind Rissbildung durch Überbeanspruchung, ungleichmäßige mechanische Eigenschaften aufgrund inhomogener Kaltverfestigung und Oberflächendefekte durch verschlissene Ziehwerkzeuge.
Hauptsächlich in der Federtechnik, für Befestigungselemente, in der Elektroindustrie als Leitermaterial, für Seile und Ketten sowie in der Automobilindustrie für präzise Bauteile.
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