Ciągnienie jako proces technologiczny stosowany w metalurgii

Ciągnienie jest ważnym procesem metalurgicznym pozwalającym na wytworzenie prętów, drutów, kształtowników i rur. Technologia ta, choć dosyć prosta, ma liczne zalety i jest niezastąpiona w wielu przypadkach. W niniejszym artykule przyjrzymy się procesowi ciągnienia, jego przebiegowi i efektom, jakie pozwala uzyskać, oraz operacjom niezbędnym do uzyskania gotowego wyrobu.

Na czym polega proces ciągnienia?

Ciągnienie to proces plastycznego modelowania metalu, przeprowadzany najczęściej na zimno. Surowiec przeciąga się przez otwór matrycy, zwanej fachowo ciągadłem, o wybranej średnicy i przekroju, nadając mu w ten sposób pożądany kształt. Otwór ciągadła musi być mniejszy niż pole przekroju poprzecznego metalu poddawanego ciągnieniu, który zwykle ma postać walcówki, prasówki lub pręta z odlewu ciągłego.

W wyniku działania sił ciągnących średnica obrabianego metalu zmniejsza się, a jego długość – zwiększa. Rezultatem tego procesu jest również wzmocnienie materiału, który staje się wytrzymalszy, a jego powierzchnia ulega wygładzeniu – wyjaśnia specjalista z częstochowskiej firmy Metal-Bernat produkującej szeroką gamę elementów metalowych.

Narzędziem stosowanym w procesie ciągnienia jest ciągadło, które może być oczkowe, rolkowe lub segmentowe, a także stałe albo ruchome. Razem z mechanizmem ciągnącym tworzy ono maszynę zwaną ciągarką, która może mieć różną konstrukcję w zależności od tego, jak ma wyglądać produkt końcowy procesu ciągnienia.

Rodzaje i etapy ciągnienia

Ciągnienie dzieli się na dwa rodzaje, które tylko nieznacznie różnią się od siebie. Pierwsza metoda – na sucho – jest stosowana do tworzenia cienkich drutów o średnicy poniżej 2 mm. Metal przeciąga się przez coraz mniejsze otwory ciągadła, pokrywane tak zwanym suchym smarem (stąd nazwa tego sposobu). Natomiast w ciągnieniu na mokro wykorzystuje się ciecz smarną, w której drut jest zanurzany przed włożeniem do ciągadła, co pozwala schłodzić zarówno metal, jak i matrycę.

Sam proces ciągnienia składa się z kilku etapów:

1. zaostrzanie drutu – zmniejszanie średnicy przekroju jego końca;

2. zaciąganie drutu – odpowiednie umieszczenie surowca metalowego w maszynie, ustawienie prędkości ciągnienia i przymocowanie drutu do bębna ciągarki;

3. przeciąganie drutu – praca automatyczna ciągarki;

4. łączenie kręgów drutu.

Pręty ciągnione i inne wyroby uzyskiwane przez ciągnienie

W wyniku ciągnienia można uzyskać wiele produktów, między innymi pręty ciągnione o różnym przekroju: okrągłe lub kwadratowe, cienkie druty, kształtowniki, rury w różnych kształtach oraz cienkościenne rury o bardzo małych średnicach. Wyroby te cechują się wysoką precyzją wykonania, odpornością na zginanie i rozciąganie. Warto również podkreślić, że ciągnienie jest procesem bezubytkowym – nie powoduje strat materiału. Średnica obrabianego przedmiotu zmniejsza się, ale przy tym rośnie jego długość, objętość metalu pozostaje więc niezmieniona.