Walcowanie gwintów

Solidny partner produkcyjny

Mechanika walcowania gwintów

Walcowanie gwintów jest jednym z najważniejszych procesów w dziedzinie obróbki plastycznej metali, dzięki któremu możliwe jest formowanie gwintów na zimno na bocznych powierzchniach elementów o kształcie cylindrycznym. Aby zrozumieć, na czym dokładnie polega ta technika, warto przyjrzeć się zarówno jej mechanice działania, jak i wymaganiom technicznym.

Kiedy mówimy o walcowaniu gwintów, mamy na myśli proces, w którym materiał jest formowany pod wpływem intensywnego nacisku. Ten nacisk jest generowany przez specjalnie skonstruowane zwijaki – wałki metalowe o bardzo wysokiej odporności na obciążenia i specyficznie uformowanej powierzchni, dostosowanej do konkretnego typu gwintu, który chcemy uzyskać. Można to sobie wyobrazić, analogicznie do formowania kształtu w plastelinie przez mocne ściśnięcie jej w dłoni – w miejscach, gdzie nacisk jest największy, materiał jest wciśnięty, podczas gdy w pozostałych obszarach unosi się, tworząc wzory przypominające gwint.

Nasze atuty

Nowoczesny park maszynowy

Doświadczona kadra

Krótki czas realizacji

Gwarancja jakości

szeroki zakres obsługiwanych branż

Wymagania materiałowe

Aby efektywnie wykorzystać technikę walcowania gwintów, konieczne jest spełnienie pewnych warunków dotyczących materiału wsadowego. Przede wszystkim pręt, który ma być poddany walcowaniu, musi mieć odpowiednią średnicę i klasę wytrzymałości, która nie przekracza 800N/mm2. Jest to kluczowe z punktu widzenia zachowania różnicy twardości między zwijakiem a obrabianym materiałem. Jeśli oba materiały miałyby podobną twardość, to podczas procesu walcowania, zwijak mógłby zostać uszkodzony lub zniszczony. Dlatego też materiał wsadowy musi być znacznie miększy.

Oprócz tego, ważne jest, aby średnica pręta była odpowiednio dobrana, tak aby była mniejsza niż finalna średnica gwintu. Jest to związane z charakterystyką obróbki plastycznej, gdzie materiał nie jest usuwany, ale raczej przemieszczany. W związku z tym, materiał, który zostaje „wciśnięty” w jednym miejscu podczas walcowania gwintu, „wypłynie” w innym, zwiększając efektywnie średnicę elementu.

Istota walcowania gwintów

Główną zaletą walcowania gwintów jest fakt, że nie powstaje żaden urobek. W przeciwieństwie do obróbki skrawaniem, gdzie materiał jest usuwany, w walcowaniu materiał jest jedynie przekształcany. To sprawia, że proces jest bardziej efektywny pod względem zużycia materiału i kosztów produkcji.

W praktyce, walcowanie gwintów oferuje wiele korzyści, zarówno pod względem jakości wytworzonych gwintów, jak i efektywności produkcji. Jednak aby te korzyści były w pełni wykorzystywane, ważne jest odpowiednie przygotowanie materiału oraz zastosowanie odpowiednich narzędzi i technik.

Zalety walcowania gwintów – dlaczego jest to preferowana metoda obróbki?

Jednym z kluczowych etapów w produkcji elementów śrubowych jest formowanie gwintu, a technika walcowania gwintów wyraźnie wyróżnia się na tle innych metod pod względem wielu korzyści:

Doskonałość detalu: Jednym z nadrzędnych atutów walcowania gwintów jest precyzja i jakość powierzchni uzyskanego gwintu. Obróbka ta nie zakłada żadnych nacięć w materiale, dzięki czemu eliminujemy ryzyko powstawania ostrych, nierównych brzegów. Ponadto, zastosowanie pręta wsadowego o odpowiednich parametrach umożliwia uzyskanie wysokiej powtarzalności procesu, co przekłada się na spójność i standardowość produkowanych elementów.

Zwiększenie wytrzymałości: Walcowanie gwintów nie tylko unika nacinania i potencjalnego osłabienia materiału, ale wręcz przeciwnie – poprzez plastyczną deformację pręta w procesie walcowania, dochodzi do zagęszczenia jego struktury. Efekt ten manifestuje się zwiększoną wytrzymałością powierzchniową, co sprawia, że walcowane gwinty są bardziej odporne na uszkodzenia mechaniczne oraz korozję.

Efektywność i ekonomia procesu: Technologia walcowania pozwala na szybsze formowanie gwintów niż wiele tradycyjnych metod obróbki. Co więcej, po zakończeniu procesu walcowania, nie ma potrzeby dodatkowej obróbki czy usuwania skrawków materiału. To nie tylko przyspiesza cały proces produkcyjny, ale również redukuje odpady, co jest korzystne zarówno ekonomicznie, jak i ekologicznie. Dodatkową korzyścią jest możliwość łatwej automatyzacji procesu walcowania. Mechanizm ruchu obrotowego wałków pozwala na bieżące przesuwanie pręta, co umożliwia szybszą wymianę materiału i zwiększa wydajność produkcji.

Różne techniki walcowania gwintów

Różne techniki walcowania gwintów prezentują szeroki zakres możliwości w zakresie produkcji gwintów. Jedną z najpopularniejszych technik jest walcowanie wgłębne, które polega na wykorzystaniu dwóch walców obracających się w tym samym kierunku, gdzie element obrabiany wykazuje ruch obrotowy pod wpływem sił tarcia. Ta metoda jest doskonała do kształtowania dokładnych gwintów o dużych skokach i głębokich zarysach. Z kolei walcowanie przelotowe różni się tym, że walce nadają przedmiotowi ruch obrotowy i posuwisty, co sprawia, że jest ono idealne dla prętów o znacznych długościach z gwintem średniodokładnym.

Dla produkcji masowej warto zwrócić uwagę na walcowanie ze stycznym posuwem oraz walcowanie wielokrotne. W pierwszej technice dwa walce o różnych średnicach i prędkościach obwodowych współpracują, aby zapewnić wysoką wydajność walcowania. Druga metoda jest kombinacją technik poprzecznego i przelotowego walcowania, gdzie ruch walców jest synchronizowany z przedmiotem obrabianym, co umożliwia uzyskanie dokładnych gwintów o różnorodnych długościach.

Nie można zapomnieć o specjalistycznych metodach takich jak walcowanie za pomocą szczęk płaskich i walcowanie walcami segmentowymi. Te techniki są doskonałe dla określonych aplikacji, choć koszty narzędzi, zwłaszcza w przypadku tej drugiej, mogą być wyższe.

Ostatnia metoda, walcowanie planetarne, polega na wykorzystaniu ruchu planetarnego przedmiotu obrabianego pomiędzy dwoma segmentami walców. Znajduje zastosowanie w walcarkach automatycznych, oferując wysoką wydajność i średnią dokładność gwintów.

Różnorodność technik walcowania gwintów pozwala na precyzyjne dostosowanie procesu do wymagań produkcji, biorąc pod uwagę zarówno dokładność, jak i wydajność produkcji. Wybór odpowiedniej metody zależy od wielu czynników, takich jak rodzaj materiału, wymagana dokładność czy wielkość produkcji.