Draadtrekken begrijpen:het metaalbewerkingsproces dat hoogwaardige draden vormt

Draadtrekken is een metaalbewerkingsproces waarbij de diameter van een draad wordt verkleind door deze door een daarvoor ontworpen matrijs te trekken. Meestal uitgevoerd bij kamertemperatuur, verschilt draadtrekken van extrusie doordat de draad door de matrijs wordt getrokken in plaats van geduwd. Hoewel de meest bekende toepassing van getrokken draad de bekabeling is die wordt gebruikt voor elektrische en communicatienetwerken, zijn er ook talloze andere toepassingen:paperclips, veren, bandenspaken en muziekdraad (de draden die worden gebruikt in violen, cello's en andere snaarinstrumenten) zijn allemaal gemaakt met getrokken draad.

Draad werd oorspronkelijk gemaakt door metaal, zoals goud en zilver, in zeer dunne platen te hameren en vervolgens zeer dunne plakjes uit de platen te snijden. Deze dunne plakjes werden opnieuw in vorm gehamerd totdat ze fijn genoeg waren om te worden gebruikt voor sieraden of om in kleding te worden geweven. Archeologisch bewijs suggereert dat metaalbewerkers rond 400 voor Christus experimenteerden met draadtrekken, ruwe matrijzen vormden en er met de hand draad doorheen trokken.

Tot het midden van de 19e eeuw werd het proces van draadtrekken geavanceerder, omdat ambachtslieden verschillende technieken ontwikkelden, waaronder het gebruik van de stoommachine om het eigenlijke tekenproces aan te drijven. Ze leerden de draad die werd getrokken te smeren, waardoor de hoeveelheid energie die nodig was om draad te trekken afnam en de kwaliteit marginaal verbeterde. De kwaliteit van getrokken draad werd echter altijd beperkt door de kwaliteit van het metaal waaruit het was gemaakt. Metalen met een inconsistente zuiverheid en kneedbaarheid zouden routinematig breken wanneer ze tot draad werden getrokken. Gebroken draad zou moeten worden gesplitst, een tijdrovend proces dat resulteerde in kwaliteitsverlies, wat een cruciaal probleem was voor toepassingen als telegraafcommunicatie. De slechte kwaliteit van de getrokken draad verlengde de productietijd en maakte de draad erg kostbaar.

Pas met de uitvinding van het Bessemer-proces eind jaren vijftig van de negentiende eeuw, dat consistent bewerkbaar metaal produceerde, kon het draadtrekken draad van een consistent hoge kwaliteit produceren. Metaal dat uit de converters in mallen wordt gegoten, knuppels genaamd, wordt slechts licht gekoeld en vervolgens begint het proces van het vormen tot draad in een warmwalserij, waarbij gebruik wordt gemaakt van de restwarmte van het Bessemer-proces. Bij dit proces worden grote spoelen van dikke draad, walsdraad genoemd, met een gewicht van 68 tot 136 kilogram gemaakt.

Zodra de walsdraad is ontdaan van onzuiverheden aan het oppervlak, loopt het uiteinde taps genoeg toe zodat het door de matrijs past, die zelf taps toeloopt met de opening aan één kant breed genoeg om de walsdraad op te nemen, die over de lengte tot 40 procent smaller wordt. De punt van de taps toelopende walsdraad wordt stevig vastgepakt en er doorheen getrokken, waardoor de diameter kleiner wordt. De smalle draad wordt meestal rond een kern gewikkeld, hoewel deze soms door een kleinere matrijs kan worden gevoerd om het vernauwingsproces voort te zetten. Een dikke draad kan in één keer tot 40 procent in diameter worden verkleind; dunnere draad kan met 15 tot 25 procent worden verminderd.

Om de zeer fijne draden te produceren die worden gebruikt in telefoonkabels en gevlochten elektrische kabels, wordt de draad door steeds smallere matrijzen getrokken. Eenmaal getrokken, wordt draad soms onderworpen aan aanvullende bewerkingen, afhankelijk van het beoogde gebruik. Als de draad flexibel en soepel moet zijn, wordt bijvoorbeeld een proces uitgevoerd dat gloeien wordt genoemd, of het eindproduct gedurende een bepaalde tijd tot een bepaalde temperatuur wordt verwarmd. Dikkere draad die in spijkers wordt gesneden, wordt niet uitgegloeid, maar wordt vaak gegalvaniseerd of bedekt met zink om roest te voorkomen. Draad dat gebruikt wordt bij hekwerken, zoals prikkeldraad, is meestal zowel gegloeid als gegalvaniseerd.

About Mechanics streeft ernaar nauwkeurige en betrouwbare informatie te verstrekken. We selecteren zorgvuldig gerenommeerde bronnen en hanteren een rigoureus proces van factchecking om aan de hoogste normen te voldoen. Lees ons redactionele proces voor meer informatie over onze toewijding aan nauwkeurigheid.