Hoe worden bouten koud geperst en waarom klanten de voorkeur geven aan gerolde draad boven gesneden draad?

Bij MARO Fasteners draait alles om betrouwbaarheid. Of het nu gaat om een standaard zeskantbout of een speciaal bevestigingsmiddel, de basis ligt in de manier waarop het wordt gemaakt. Eén van de meest gebruikte en efficiënte productiemethoden is koudvervormen, een proces waarin kracht, techniek en nauwkeurigheid samenkomen.

Koudvervormen ook wel koud persen genoemd, betekent dat metaal tot de gewenste vorm wordt geperst zonder het eerst te verhitten. Het materiaal wordt dus in “koude” toestand vervormd. Dit gebeurt meestal met draad uit wire coils: stalen rollen die automatisch worden omgezet in bouten.

Het klinkt eenvoudig, maar het is een hoogtechnologisch proces waarbij tot wel 25.000 bouten uit één enkele coil kunnen worden geproduceerd. Elke draad heeft een specifieke diameter, en die bepaalt de minimale seriegrootte die een fabriek kan draaien.

Omdat de machines precies ingesteld moeten worden, vraagt koudvervormen om strakke planning en vakmanschap. Vooral bij grote producenten in de automotive-sector is dit proces tot in detail geoptimaliseerd. Van draad tot bout, stap voor stap

Het koudvormingsproces bestaat uit verschillende deelprocessen waarbij metaal bij kamertemperatuur wordt vervormd zonder dat het eerst wordt verhit. Hierdoor verandert de vorm van het materiaal door plastische vervorming, terwijl de sterkte en hardheid vaak toenemen door versteviging (verharding door vervorming).

1. Draadvoorbereiding

   De draad wordt eerst chemisch gereinigd in een zuur- en fosfaatbad. Zo verdwijnen onzuiverheden, en wordt een dunne smeerlaag aangebracht die later helpt bij het persen.

2. Trekken en richten

   Vervolgens wordt de draad rechtgetrokken en op spanning gebracht, zodat deze perfect de machine,de zogeheten bolt maker in kan worden gevoerd.

3. De bolt maker aan het werk

   In deze krachtige machine worden in één keer meerdere bewerkingen uitgevoerd. De draad wordt op lengte geknipt, geperst, gevormd en voorzien van kop en markering. Sommige boutmakers voeren tot wel 6 slagen per seconde uit – goed voor een productiesnelheid van honderden bouten per minuut!

4. Punten en draad walsen

   Nadat de basisvorm klaar is, krijgt de bout een schroefdraad. Dit gebeurt door draadvalseen: twee platen of rollen drukken het profiel in het staal. Anders dan bij snijden wordt de draad niet verwijderd, maar juist vervormd.

   Het resultaat? Sterkere draad, gladder oppervlak en een langere levensduur, precies wat een betrouwbare verbinding nodig heeft.

Na het vormen en walsen worden stalen bouten veredeld om hun uiteindelijke sterkte te bereiken. Dit proces bestaat uit harden en ontlaten.

Bij het harden worden bouten verhit tot ca. 900 °C in een oven met een gecontroleerde atmosfeer. Vervolgens worden ze snel afgekoeld (afgeschrikt) in olie of water van ongeveer 60 °C. Dit verhoogt de hardheid en treksterkte aanzienlijk, maar maakt het materiaal ook bros.

Roestvaststalen bouten worden doorgaans niet gehard, maar wel gereinigd, gebeitst en gepassiveerd voor een glad, corrosiebestendig oppervlak.
Koolstofstaal dat veredeld wordt, kan voldoen aan de sterkteklassen 8.8, 10.9 of 12.9 volgens ISO 898-1.

Na het vormen en walsen worden stalen bouten veredeld om hun uiteindelijke sterkte te bereiken. Dit proces bestaat uit harden en ontlaten.

Bij het harden worden bouten verhit tot ca. 900 °C in een oven met een gecontroleerde atmosfeer. Vervolgens worden ze snel afgekoeld (afgeschrikt) in olie of water van ongeveer 60 °C. Dit verhoogt de hardheid en treksterkte aanzienlijk, maar maakt het materiaal ook bros.

Roestvaststalen bouten worden doorgaans niet gehard, maar wel gereinigd, gebeitst en gepassiveerd voor een glad, corrosiebestendig oppervlak.
Koolstofstaal dat veredeld wordt, kan voldoen aan de sterkteklassen 8.8, 10.9 of 12.9 volgens ISO 898-1.

Na het vormen van de boutkop wordt de schroefdraad aangebracht. Eerst krijgt het draaduiteinde een lichte afschuining de “chamfer”, waarna het boutje via een geïntegreerd systeem in de boltmaker naar de draadwalsinstallatie gaat.

Bij het draadwalsen wordt de bout tussen twee schuine platen (of rollen) gedrukt. Door de beweging van deze platen wordt het materiaal plastisch vervormd: waar de draad diep is, wordt het staal ingedrukt (kerndiameter); waar de draad uitsteekt, wordt het uitgeperst (buitendiameter). In één slag ontstaat zo de complete schroefdraad.

Er bestaan ook draadrolmachines met roterende rollen hetzelfde principe, maar dan geschikt voor kleinere series of speciale toepassingen zoals draadeinden of grote zeskantbouten.

Het belangrijkste voordeel van gerolde schroefdraad is dat de metaalstructuur intact blijft: de zogeheten krachtlijnen van het staal worden niet doorgesneden, maar juist samengedrukt en versterkt. Daardoor is gerolde draad sterker, duurzamer en minder gevoelig voor roest dan gesneden draad, waarbij de structuur wordt onderbroken en kleine scheurtjes of braampjes kunnen ontstaan.

Gerolde draad is te herkennen aan een lichte verjonging bij de overgang van boutsteel naar draad, terwijl bij gesneden draad die overgang vlak is. Waar mogelijk wordt gerolde schroefdraad altijd verkozen boven gesneden draad.

Omdat gehard staal te bros is, volgt altijd het ontlaten: een tweede verhittingsfase tot circa 500 °C, gevolgd door gecontroleerde afkoeling. Hierdoor neemt de taaiheid toe en worden spanning en brosheid verminderd.

Tijdens het veredelingsproces is de gasatmosfeer in de oven cruciaal.

• Bij te veel koolstof ontstaat oppervlakteverharding (carbureren) – soms gewenst bij bijvoorbeeld zelftappers of boorschroeven.
• Bij te veel zuurstof treedt randontkoling op: koolstof wordt uit het staal onttrokken, waardoor het oppervlak niet meer hardbaar is.

Randontkoling verzwakt de schroefdraad aanzienlijk en is niet zichtbaar met het blote oog. Daarom wordt de mate van ontkoling microscopisch gemeten.
Volgens ISO 898-1 mag maximaal 0,015 mm volledig ontkoold zijn.

Bij MARO Fasteners geloven we dat elk detail telt. Van het reinigen van draad tot het rollen van de laatste schroefdraad, elke stap in het koudvervormingsproces draagt bij aan de kwaliteit van het eindproduct.

Daarom werken wij alleen met producenten die dezelfde hoge standaarden hanteren. Zo weet je zeker dat elke bout die onze naam draagt, voldoet aan de eisen van precisie, sterkte en duurzaamheid.

Een gerolde draad is sterker dan een gesneden draad, omdat de structuur van het materiaal intact blijft. Daarom worden bij MARO Fasteners vrijwel alle schroefdraden gewalst, niet gesneden.

Wil je meer weten over de fabricagemethoden achter onze bevestigingsmaterialen? Onze specialisten vertellen je graag meer over de techniek achter elk product.