Fremstilling af bolte

Bolte er en af de mest basale komponenter inden for teknik og konstruktion, men alligevel er produktionen af bolte blevet en avanceret, højteknologisk proces med flere trin. Find ud af, hvordan det rå stål omdannes til meget specificerede og nøjagtige metalværktøjer.

Bolte findes i en bred vifte af forskellige størrelser og former, men den grundlæggende produktionsproces forbliver generelt den samme. Det starter med koldsmedning af ståltråd i den rigtige form, efterfulgt af varmebehandling for at forbedre styrke og overfladebehandling for at forbedre holdbarheden, inden den pakkes til forsendelse. For mere avancerede boltdesign kan produktionsprocessen dog udvides med et antal yderligere trin.

Som en af de førende leverandører af bolte til bilindustrien er den svenske producent Bulten yderst dygtig i hvert trin og alle facetter af boltproduktionen. "Vi producerer ikke katalogdele - alt, hvad vi producerer, er specialdesignet i henhold til kundens specifikationer," siger Henrik Oscarson, teknisk manager ved Bultens produktionsanlæg i Hallstahammar, Sverige. "Afhængigt af hvor bolten skal bruges, er der en række forskellige muligheder for at producere nøjagtigt den rigtige bolt."

Koldsmedning

Koldsmedningen starter med store ståltrådstænger, der er uopviklet og skåret til i længden. Stålkvaliteten er standardiseret i hele branchen i henhold til kravene i ISO 898-1. Ved hjælp af specialværktøj bliver ståltråden derefter koldsmedet i den rigtige form. Dette er grundlæggende under koldsmedningen ved stuetemperatur, hvor stålet formes, ved at tvinge det gennem en række matricer og støbeformer ved højt tryk. Selve værktøjet kan være ret komplekst og indeholde op til 200 forskellige dele med tolerancer på hundrededele af en millimeter. Når den er perfektioneret, sikrer koldsmedning, at bolte kan produceres hurtigt, i store mængder og med høj ensartethed.

For mere komplekse boltdesign, som ikke kan fremstilles med perfekte konturer gennem koldsmedning alene, kan det være nødvendigt med yderligere drejning eller boring. Drejning indebærer at dreje bolten i høj hastighed, mens stål skæres væk for at opnå den ønskede form og design. Boring kan bruges til at lave huller gennem bolten. Om nødvendigt kan nogle bolte også have skiver påmonteret i dette trin af processen.

Varmebehandling

Varmebehandling er en standardproces for alle bolte, som indebærer at udsætte bolten for ekstreme temperaturer for at hærde stålet. Udvendig gevindskæring anvendes normalt inden varmebehandling, enten ved at rulle eller skære, når stålet er blødere. Rulning fungerer som koldsmedning og involverer at køre bolten gennem en matrice for at forme og forme stålet til gevind. Skæring indebærer dannelse af tråde ved at skære og fjerne stål.

Da varmebehandling vil ændre stålets egenskaber for at gøre det sværere, er det lettere og mere omkostningseffektivt at påføre gevind på forhånd. Udvendig gevindskæring efter varmebehandling vil imidlertid betyde bedre modstandsdygtighed overfor metaltræthed.

”Varmebehandlingen kan forårsage varmemærker og mindre beskadigelse af bolten,” forklarer Henrik Oscarson. ”Af denne grund kræver nogle kunder gevindskæring efter varmebehandling, især til applikationer som motor- og topstykkebolte. Det er en dyrere proces, da du skal danne hærdet stål, men gevindene bevarer deres form bedre. "

For lange bolte, hvor længden er mere end ti gange boltens diameter, kan varmebehandlingen have den virkning, at stålet vender tilbage til den originale stålwires runde form. Derfor er det nødvendigt ofte at anvende en glatningsproces.

Overfladebehandling

Valget af overfladebehandling bestemmes af boltens anvendelse og kundens krav. Ofte er den største bekymring for bolte deres korrosionsbestandighed, og derfor er det almindeligt at påføre en zinkbelægning ved elektrolyse. Dette er en proces, hvorved bolten nedsænkes i en zinkholdig væske, og der tilføres en elektrisk strøm, så zinket danner en belægning udover bolten. Elektrolyse kan imidlertid tilføre en øget risiko for hydrogenskørhed. En anden mulighed er zinkflager, som tilbyder endnu højere korrosionsbestandighed, omend til en højere pris.

Når korrosionsmodstand ikke er et problem – som f.eks. inde i en motor eller en applikation, der regelmæssigt udsættes for olie - er det mere omkostningseffektivt at bruge fosfat. Når overfladebehandlingen er påført, er standardbolte typisk klar til at blive pakket. Mere avancerede designs kan dog muligvis kræve yderligere montering, såsom beslag. Andre bolte vil også kræve en eller anden form for låsemekanisme, enten en modhagerfunktion eller et bindemiddel, der kan fastgøre bolten. En modhagerfunktion består af et tykt nylonlag over gevindene, hvilket hjælper med at forbedre grebet. Et bindemiddel hjælper med at forbedre gevindets drejningsmoment.

Når disse trin er færdige, er bolten færdig. Nu er der kun tilbage at udføre en eller anden form for kvalitetskontrol for at sikre ensartethed og regelmæssighed, før boltene kan pakkes og sendes.

Produktionsprocessen

1. Wire: Ikke opviklet, rettet og skåret i længden.
2. Koldsmedning: Støbning af stålet i den rigtige form ved stuetemperatur.
3. Boltehoved: Gradvist dannet ved at tvinge stålet i forskellige matricer ved højt tryk.
4. Gevingskæring: Gevind dannes ved at rulle eller skære i bolten.
5. Varmebehandling: Bolten udsættes for ekstrem varme for at hærde stålet.
6. Overfladebehandling: Afhænger af applikationen. Forzinkning er almindeligt i forbindelse med at øge korrosionsbestandigheden.
7. Pakning / Lagning: Efter kvalitetskontrol for at sikre ensartethed og regelmæssighed pakkes boltene.