EoW May 2011

technischer artikel

Analyse der Oberflächenfehler bei gezogenem Draht und bei Drahtbrüchen Von Kazunari Yoshida, Tetsuo Shinohara, Tsutomu Yamashita und Atsuhiro Tanaka, Universität Tokai, Japan

Übersicht Anhand von

Einschluss

Gespaltenes Endstück

Verunreinigung

Versuchen der FEM-Analyse (Finite-Elemente-Methode), wird in dieser Studie überprüft, ob die Oberflächenrisse am Walzdraht während des Ziehens zunehmen oder dadurch beseitigt werden. Das Verformungsverhalten von V-förmigen, konkaven und U-förmigen Querrissen wurde nach wiederholten Ziehverfahren beobachtet. Die Autoren klärten die Bedingungen auf, unter denen diese Querrisse beseitigt werden, um eine Oberflächenbedingung zu erzielen, die jener des Bereichs ohne Risse ähnlich ist. 1 Einleitung Der durch Ziehen hergestellte Draht- und Stabdurchmesser variiert von zirka 10μm bis 100mm. Bei allen Drahtdurchmessern hat der Bruch während des Ziehverfahrens einen direkten Einfluß auf die Produktivität. Fehler an der Drahtoberfläche verursachen außerdem oft Ermüdungsbrüche, eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften sowie einen Verlust des Produktwerts. Aus diesem Grund sind Oberflächenfehler die verbreitetste Beschwerde der Benutzer. Darüber hinaus werden neuerlich dünnere und längere Drähte für den Einsatz als Verbindungsdraht von Halbleitern und für die Medizintechnik gefordert. Deswegen sind Drahtbrüche und Oberflächenfehler Probleme, die gelöst werden müssen. Viele Forscher haben die optimale Ziehsteinform untersucht, um die Ziehkraft zu reduzieren, Maßnahmen zur Vermeidung der Bildung von Innenrissen und

Hohles Endstück

Spannung

Gepreßter Hohlraum

▲ ▲ Bild 1 : Arten von Drahtbrüchen

Inclusion Hollow end Einschluss ohles Endstück

Contamination Pressed hollow Split end Tension Others Verunreinigung Gepreßter Hohlraum Gespaltenes Endstück Spannung Anderes

▲ ▲ Bild 2 : Prozentsatz der Gründe von Drahtbrüchen während des Ziehverfahrens von Feinstgolddraht

In dieser Studie wurden die Ursachen der Drahtbrüche bei gezogenen Drähten mit unterschiedlichen Durchmessern untersucht. Einschlüssen wurden probeweise sowie durch eine FEM durchgeführt, um festzustellen, ob Drahtbrüche von Oberflächenfehlern und Die Analysen von Drähten mit Oberflächenfehlern und

im Draht (durch die Bildung zentraler Bruchfehler - central burst - oder durch Tiefziehen - cupping), das optimale Schmiermittel, Maßnahmen zur Senkung der Eigenspannung, usw. Es ergaben sich nützliche Ergebnisse, jedoch gab es nur wenige Studien über Maßnahmen um Drahtbrüche zu vermeiden und über die Wirkungen der Einschlüsse und der Oberflächenfehler beimDrahtziehen 1,4 .

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EuroWire – Mai 2011