Was sind eine Schraube und der Produktionsprozess?

Schrauben können viele verschiedene Größen und Formen haben, die unterschiedlichen Spezifikationen entsprechen, aber der Produktionsprozess ist ungefähr der gleiche. Zuerst wird der Stahldraht kalt in die richtige Form geschmiedet, dann wärmebehandelt, um die Festigkeit zu erhöhen, und eine Oberflächenbehandlung zur Verbesserung der Haltbarkeit durchgeführt. Anschließend wird er verpackt und versendet. Für präzisere und komplexere Bolzenkonstruktionen werden jedoch weitere Prozessschritte zum Produktionsprozess hinzugefügt. Je nachdem, wo das Verbindungselement verwendet wird, gibt es viele verschiedene Verfahren, die darauf abgestimmt sind, die richtige Schraube herzustellen.

Die Herstellung von Schrauben beginnt mit dem Kaltschmieden. Zunächst wird der große Stahldraht abgewickelt und auf die angegebene Länge geschnitten, die den Anforderungen der internationalen ISO 898-1 entspricht. Um den kaltgeschmiedeten Walzdraht in die richtige Form zu bringen, kommen Spezialwerkzeuge zum Einsatz. Im Hauptprozess wird der Stahl bei Raumtemperatur geformt und unter hohem Druck in eine Reihe von Formen gebracht. Die Toleranzanforderung darf nur ein Hundertstel Millimeter betragen. Die Präzision entspricht seinen Anforderungen. Durch das Kaltschmiedeverfahren können Schrauben schnell, in großen Stückzahlen und mit hoher Gleichmäßigkeit hergestellt werden. Für komplexere Schraubenkonstruktionen, die nicht allein durch Kaltschmieden geformt werden können, ist möglicherweise zusätzliche Unterstützung beim Dreh- oder Bohrprozess erforderlich. Beim Drehen werden Bolzen mit hoher Geschwindigkeit gedreht und gleichzeitig Stahl geschnitten, um die gewünschte Form und das gewünschte Design zu erhalten. Durch Bohren können Löcher in Bolzen gebohrt werden. In dieser Phase des Prozesses können an einigen Schrauben auch Unterlegscheiben angebracht sein.

Die Wärmebehandlung ist der Standardprozess für alle Schrauben, einschließlich der Einwirkung extremer Temperaturen auf die Schraube, um den Stahl zu härten. Die Gewindebearbeitung erfolgt in der Regel vor der Wärmebehandlung und erfolgt bei weichem Stahl durch Walzen oder Schneiden. Das Walzen funktioniert sehr ähnlich wie das Kaltschmieden und beinhaltet das Führen von Bolzen durch eine Matrize, um Stahl zu Gewinden zu formen und zu formen. Beim Schneiden wird Stahl geschnitten und entfernt, um Gewinde zu formen. Da die Wärmebehandlung die Eigenschaften des Stahls verändert und ihn härter macht, ist das Vorgewinden einfacher und kostengünstiger. Allerdings führt das Gewinde nach der Wärmebehandlung zu einer besseren Ermüdungsleistung. Bei langen Bolzen, deren Länge das Zehnfache des Bolzendurchmessers überschreitet, kann durch Wärmebehandlung die ursprüngliche runde Form des Stahldrahtes wiederhergestellt werden. Daher ist es oft notwendig, einen Glättungsprozess anzuwenden.

Die Wahl der Oberflächenbehandlung hängt vom Einsatzzweck der Schrauben und den Kundenanforderungen ab. Das Hauptanliegen von Verbindungselementen ist im Allgemeinen die Korrosionsbeständigkeit. Daher sind verzinkte Beschichtungen, die durch elektrolytische Behandlung aufgebracht werden, eine gängige Lösung. Hierbei wird der Bolzen in eine zinkhaltige Flüssigkeit getaucht und ein elektrischer Strom angelegt, damit das Zink eine Beschichtung auf dem Bolzen bildet. Allerdings erhöht die elektrolytische Behandlung das Risiko einer Wasserstoffversprödung. Eine weitere Option sind Zinklamellen, die eine höhere Korrosionsbeständigkeit aufweisen.