Dla osoby zaczynającej przygodę z przemysłem metalowym pręt jest jednym z najprostszych materiałów stosowanych w produkcji. Definiujemy go jako wyrób hutniczy, którego wymiary poprzeczne są mniejsze niż jego długość. Nie zawsze jest okrągły, bowiem może mieć także przekrój sześciokątny, kwadratowy i prostokątny.
Ciekawostką jest fakt, że nazwa pręt najprawdopodobniej pochodzi od stosowanej w średniowiecznych dokumentach urzędowych jednostki miary – dziś mówimy o hektarach i arach, wówczas stosowano także miarę pręta. Do dziś na ścianie ratusza w Lęborku wisi tzw. pręt chełmiński, którego długość 4,3266 m stanowiła wzorzec dla kupców i urbanistów.
Ta jednostka miary nie była stosowana tylko w Polsce o czym świadczy wmurowana w ściany ratusza w Münster tablica miary z dopiskiem Preussische Halbe Ruthe. W obecnych realiach produkcja części z prętów odbywa się przeważnie na tokarkach, często wyposażonych w zintegrowany z maszyną podajnik automatyzujący procesy obróbcze.
Z jakich materiałów produkowane są pręty?
W zależności od potrzeb pręty wykonywane są z metali żelaznych, nieżelaznych oraz tworzyw sztucznych. Pręty stalowe charakteryzowane są w polskich normach trzema cechami: średnicą lub wymiarem przekroju, gatunkiem oraz klasą. Przy wyróżnianiu klasy natomiast najprościej stosuje są kryteria podziału na pręty gładkie (klasy A-0, A-I) oraz żebrowane (A-II, A-III, A-IIIN).
Pręty aluminiowe wykonuje się z różnych stopów aluminium w zależności od potrzeb wytrzymałości
mechanicznej i innych właściwości związanych z wymaganiami finalnego wyrobu (np. gdy części po obróbce będą anodowane, należy odpowiednio dobrać stop aluminium, który dobrze poddaje się procesom galwanizowania).
W obróbce skrawaniem wykorzystuje się także pręty miedziane, mosiężne, tytanowe lub pręty z polimerów, takich jak POM-C czy POM-H. Pręt, którego stosunek wymiaru poprzecznego do długości jest mniejszy niż 0,001 nazywamy drutem.
Jaka jest technologia produkcji prętów?
W hutnictwie wyróżnia się także podział prętów na ciągnione i walcowane. Związane jest to z rodzajem stosowanej technologii przy ich produkcji. Oparta jest ona ciągliwości metalu pozwalającej na odkształcenie go poza granicę sprężystości. Działanie siły wpływa na
poddawanie się struktury materiału tzw. zjawisku płynięcia.
Poszczególne warstwy atomów będące w sieci krystalicznej przemieszczają się zachowując jednak swoją spoistość. Najczęstszymi metodami produkcji prętów jest walcowanie i ciągnięcie, mniej stosowaną metodą jest także ich kucie.
Na czym polega metoda walcowania prętów?
Do tej metody wykorzystuje się walcarki, które skonstruowane są z bardzo twardych walców między którymi przepuszczany jest kawałek metalu, który w hutniczej nomenklaturze nazywany jest kęsiskiem. Jest to długi fragment określonego materiału, najczęściej w kształcie graniastosłupa.
Materiał ten jest wcześniej podgrzewany do temperatury krystalizacji, a nawet większej. W efekcie tego zabiegu materiał zmienia swój kształt. W przypadku prętów stosuje się tzw. walce bruzdowe, składające z bruzd i kołnierzy poprzez które materiał nabiera odpowiedniego kształtu. W trakcie procesu ulega on stopniowemu wydłużeniu, a wysoka temperatura wpływa na usuwanie naprężeń.
Kluczowa jest nie tylko modyfikacja kształtu. Dochodzi także do zniekształcenia nanostruktury materiału – ma on inne właściwości przed i po procesie. Zmienia się jego wytrzymałość i elastyczność. W przypadku metody walcowania cechą charakterystyczną jest szybkość produkcji i powtarzalność. Można także stosować metodę walcowania na zimno.
Na czym polega metoda ciągnięcia prętów?
Metodę ciągnienia stosuje się w celu uzyskania precyzji i zachowania parametrów metalurgicznych materiału. Traci on wprawdzie na elastyczności, natomiast efektem tego procesu jest zwiększenie wytrzymałości.
Wykorzystywanym materiałem wejściowym są pręty walcowane, które przepuszczane są przez tzw. ciągadła mające mniejszą średnicę niż materiał. Narzędzie to jest bardzo twarde wskutek czego przeciągany przez nie materiał ulega wydłużeniu. W całym procesie wykorzystuje się tzw. przeciągarkę ławową. Specjalne szczęki chwytają zaostrzoną końcówkę pręta i przy użyciu dużej siły przeciągają materiał przez ciągadło. W celu uzyskania precyzyjnych wymiarów stosuje się kilka ciągów przy zastosowaniu coraz to mniejszych średnic ciągadeł.
Metoda ta nie powoduje zmiany wewnętrznej struktury materiału, a najprościej mówiąc jest niczym innym jak uzyskaniem większej długości pręta kosztem średnicy. Końcowy materiał nie wymaga dalszej ingerencji i charakteryzuje się bardzo wysoką dokładnością oraz gładką powierzchnią pręta. Najczęściej się stosuje ciągnienie wówczas, gdy samo walcowanie nie wystarczy do osiągnięcia oczekiwanej przez klienta jakości.
Pręty walcowane a ciągnione - podstawowe różnice
Podsumowując te dwie metody, można uznać, że i jedna i druga metoda ma swoje zalety. Pierwszą różnicą jest przede wszystkim cena. Ze względu na zaawansowanie procesu ciągnienia i zastosowanie twardych ciągadeł o różnych, precyzyjnych średnicach jest to proces bardziej kapitałochłonny, stąd też cena prętów ciągnionych jest wyższa niż walcowanych.
Co więcej, zachowanie precyzyjnych wymiarów i gładkości przy zachowaniu właściwości metalurgicznych pozwala na wykorzystanie tego materiału w produkcji części charakteryzujących się wysokimi wymaganiami jakościowymi. Stosowany jest bardzo często w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i medycznym. Natomiast pręty walcowane są bardziej ekonomiczne i elastyczne. W przypadku wyboru konkretnego rodzaju pręta kluczowe są jednak wymagania klienta, sposób obróbki i maszyna na której pręt będzie obrabiany.
Kilka słów o nas
W RADMOT oferujemy zarówno usługi frezowania CNC, usługi toczenia CNC, jak i wiele usług dodatkowych – mycie, anodowane aluminium, znakowanie laserowe i montaż.
Skontaktuj się z nami i powiedz, czego potrzebujesz. Mamy duże doświadczenie. Usługi CNC świadczymy od niemal 40 lat. Nasza wycena jest zupełnie darmowa. A jeśli będziesz mieć wątpliwości, jaka technologia sprawdzi się u Ciebie najlepiej, nasza fachowa wiedza jest na Twoje usługi.
