ИЗГОТОВЛЕНИЕ БОЛТОВ

Болты являются одним из основных компонентов проектирования и строительства, однако их производство превратилось в сложный, высокотехнологичный процесс, состоящий из нескольких этапов. Узнайте, как необработанная сталь превращается в высокотехнологичные и точные металлические инструменты.

Болты могут быть самых разных размеров и форм, но основной производственный процесс обычно остается неизменным. Все начинается с холодной ковки стальной проволоки до нужной формы, за которой следует термообработка для повышения прочности и обработка поверхности для повышения долговечности перед упаковкой для отправки. Однако для более совершенных конструкций болтов производственный процесс может быть расширен за счет ряда дополнительных этапов.

Шведский производитель Bulten, один из ведущих поставщиков крепежных изделий для автомобильной промышленности, хорошо разбирается в каждом этапе и аспекте производства болтов. «Мы не производим детали по каталогу — все, что мы производим, разрабатывается по индивидуальному заказу в соответствии со спецификациями клиента», — говорит Хенрик Оскарсон, технический менеджер производственного предприятия Bulten в Хальстахаммаре, Швеция.

«В зависимости от того, где будет использоваться крепеж, существует ряд различных вариантов изготовления именно того болта».

Производственный процесс

Холодная ковка

Холодная ковка начинается с больших стальных прутков, которые разматывают и обрезают до нужной длины. Марка стали стандартизирована во всей отрасли в соответствии с требованиями ISO 898-1. Используя специальные инструменты, проволока затем подвергается холодной ковке до нужной формы. По сути, это процесс формования стали при комнатной температуре путем пропускания ее через ряд матриц под высоким давлением. Сама оснастка может быть достаточно сложной и содержать до 200 различных деталей с допусками в сотые доли миллиметра. После совершенствования холодная ковка позволяет производить болты быстро, в больших объемах и с высокой однородностью.

Для более сложных конструкций болтов, контуры которых не могут быть обработаны только с помощью холодной ковки, может потребоваться дополнительная токарная обработка или сверление. Токарная обработка предполагает вращение болта на высокой скорости, при этом сталь разрезается для достижения желаемой формы и дизайна. Для просверливания отверстий в болте можно использовать сверление. При необходимости на этом этапе процесса к некоторым болтам могут быть прикреплены шайбы.

Термическая обработка

Термическая обработка — это стандартный процесс для всех болтов, который включает в себя воздействие экстремальных температур с целью упрочнения стали. Нарезание резьбы обычно наносится перед термообработкой, либо путем накатки, либо нарезания, если сталь мягче. Прокатка очень похожа на холодную ковку и включает в себя пропускание болта через матрицу для придания стали формы резьбы. Резка включает в себя формирование резьбы путем резки и удаления стали.

Поскольку термообработка изменяет свойства стали и делает ее более твердой, проще и экономичнее заранее нарезать резьбу. Однако нарезание резьбы после термообработки приведет к улучшению усталостных характеристик.

«Термическая обработка может привести к появлению тепловых пятен и незначительным повреждениям болта», — объясняет Хенрик Оскарсон. «По этой причине некоторые клиенты требуют нарезания резьбы после термообработки, особенно в таких случаях, как болты двигателя и головки блока цилиндров. Это более дорогой процесс, так как нужно формовать закаленную сталь, но резьба будет лучше сохранять форму».

Размер и поверхность

Для длинных болтов, длина которых более чем в десять раз превышает диаметр болта, термообработка может привести к тому, что сталь вернется к круглой форме исходной стальной проволоки. Поэтому часто необходимо применять процесс выпрямления.

Выбор обработки поверхности определяется применением болта и требованиями заказчика. Часто основной проблемой для крепежных изделий является устойчивость к коррозии, поэтому распространенным решением является нанесение оцинкованного покрытия посредством электролитической обработки. Это процесс, при котором болт погружается в жидкость, содержащую цинк, и подается электрический ток, так что цинк образует покрытие на болте. Однако электролитическая обработка сопряжена с повышенным риском водородного охрупчивания. Другой вариант — цинковые хлопья, которые обеспечивают еще более высокую коррозионную стойкость, хотя и по более высокой цене.

Когда коррозионная стойкость не является проблемой – например, внутри двигателя или в оборудовании, которое регулярно подвергается воздействию масла – использование фосфатов является более экономичным вариантом. После обработки поверхности стандартные болты обычно готовы к упаковке. Однако более продвинутые конструкции могут потребовать некоторой дополнительной сборки, например кронштейнов. Другие болты также потребуют какой-либо заплаты: фиксирующей заплаты или жидкой заплаты. Фиксирующая накладка состоит из толстого нейлонового слоя поверх резьбы, что помогает улучшить сцепление. Жидкий пластырь поможет улучшить крутящий момент нарезания резьбы.

Как только эти шаги будут выполнены, болт будет готов. Теперь все, что остается, — это некая форма контроля качества, обеспечивающая единообразие и согласованность перед упаковкой и отправкой болтов.

Краткое описание производственного процесса:

1. Проволока - Размотать, выпрямить и отрезать по длине.

2. Холодная ковка - Придание стали нужной формы при комнатной температуре.

3. Головка болта - Постепенно формируется путем продавливания стали в различные штампы под высоким давлением.

4. Резьба - Резьбы формируются путем накатки или нарезания.

5. Термическая обработка - Болт подвергается воздействию высоких температур для закалки стали.

6. Обработка поверхности - Это зависит от приложения. Цинкование обычно используется для повышения коррозионной стойкости.

7. Упаковка/складирование - После контроля качества для обеспечения однородности и консистенции болты упаковываются.