Let them Roll

Ik heb het hier al eerder over draadrollen gehad. Bij draadrollen wordt het materiaal vervormd zodat er een schroefdraad profiel ontstaat. Dit zijn dus diameterverschillen. Maar als het materiaal in de diameter te weinig ‘ontsnappingsruimte’ heeft kan het ook lengte verschillen veroorzaken. Als de uitgangsdiameter te klein is gebeurt er, behalve een onvolledig gevormde schroefdraad, niets. Als de uitgangsmaat te dik is, komen de rollen onder grote druk, en zullen sneller slijten. Zolang de draad rollen goed werken zal het materiaal een andere uitweg zoeken, en dat kan dan alleen maar in de lengte. Het gerolde product wordt dus ietsje langer.

Het rollen van buis is een apart geval. Want daar heeft het materiaal wel mogelijkheden om in de diameter te ‘ontsnappen’. Dan wordt de diameter van de buis kleiner. Omdat buis (meestal) van tamelijk goed vervormbaar materiaal gemaakt is, zijn (naadloze) buizen meestal erg geschikt om te rollen. Gelaste buizen hebben natuurlijk het nadeel van de harde lasnaad, en dat is ook niet aan te bevelen (wij hebben het in ieder geval nooit geprobeerd).

Door de ronde vorm van buis is de weerstand tegen in elkaar knijpen hoog, en de vorm zal niet schrikbarend veranderen, maar diameter afwijkingen kunnen zeker voorkomen. Een groter probleem kan de reeds aanwezige walshuid die bij het produceren van de buis gevormd is. Bij draadrollen, waarbij eerst de buis naar de goede uitgangsmaat gedraaid zal moeten worden is dit meestal geen probleem. De walshuid wordt dan gewoon weggesneden. Het is lastiger als we de bestaande diameters gebruiken, bijvoorbeeld om glad te rollen. Het zou niet de eerste keer zijn dat de walshuid door het rollen loskomt, wat rampzalig is voor oppervlakte kwaliteit en maatvastheid.

Aan de rol, 3, over inwendig draadrollen.

Het wordt (nog) een beetje lastiger bij het rollen van inwendige schroefdraden.
Heel vaak is de diameter van de schroefdraad klein ten opzichte van afmetingen van het (draai) werkstuk, Dus het materiaal kan zich niet in de lengte verplaatsen, daarvoor is de invloed van de roltap gewoon te klein. Dus moet het gat nauwkeurig genoeg zijn. Bij een te klein gat zal de roltap breken, en bij een te groot gat houd je geen volwaardig schroefdraad over. Voor een M4 of M5 heb je ongeveer + en – 0,03 mm tolerantie ruimte. Bij kleinere schroefdraden evenredig minder (bij M1,4 + en – 0,01). Zeker in lastige materialen zal een boor deze nauwkeurigheid niet in één keer kunnen maken, of lang volhouden. Dan is de meest voor de hand liggende oplossing om het gat, voor het roltappen, te ruimen. En helaas is ruimen één van de meest tijdrovende verspanende bewerkingen. Een heel groot voordeel van het roltappen, de tijdwinst, wordt bij kleine diameters dus al meer dan gecompenseerd door de gewenste uitgangsnauwkeurigheid van het toekomstige draadgat. Daarnaast is er ook een extra gereedschapspositie nodig voorde ruimer. En die zijn,zeker bij een wat complexer product, meestal schaars op een draaiautomaat.
Bij grotere draaddiameters wil roltappen nog wel eens misgaan omdat voor deze bewerking vrij veel koppel nodig is. Niet iedere machine is zo sterk. De klassieke draai automaten en revolverbanken, waar je het gewenste toerental bereiken door van een motor met vast toerental via een ‘versnellingsbak’ of poelies en riemen de overbrenging verhouding in te stellen is dit meestal geen probleem. Op die draaimachines ruil je snelheid in tegen koppel, en dat gaat goed. Maar een machine met een continu variabel toerental kan in de lage toerentallen zomaar koppel te kort komen voor het roltappen.
In het automatendraaiwerk is roltappen een welkome aanvulling op de fabricage methoden, maar het ken ook wat beperkingen.

aan de rol, deel 2

Ik zou vandaag ingaan op de nadelen van het profielrollen op de draaiautomaat.

Zoals één van onze grootste filosofen ooit gezegd schijnt te hebben: Elk nadeel heb zijn voordeel.En zo heeft ook ieder voordeel meestal wel een nadeel tegenover zich staan. En zelfs het zo makkelijke, snelle en veelzijdige profielrollen heeft nadelen. (Ik noem het hier profielrollen, om zo in één moeite gladrollen (glad is ook een profiel) en schroefdraadrollen tte kunnen benoemen).
Het materiaal wordt alleen maar verplaatst. De wet van behoud van massa geldt, dus er komt niets bij (dat lukt in verspanende processen ook niet), en er wordt geen materiaal weggenomen (dat is juist het kenmerk van een verspanende bewerking). Het werkstuk moet dus precies aan de maat zijn. Een passing van 8h6 gladrollen houdt in dat je ook feitelijk maar 0,008 mm tolerantie ruimte voor het rollen hebt. Als je het werkstuk meer gaat verdichten moet het materiaal toch ergens heem en kunnen er fluctuaties in de lengtematen optreden.

Voor schroefdraad geldt dus het zelfde. In praktijk heb je ongeveer de tolerantie die voor de flankenmaat van de te rollen schroefdraad geldt. Voor M10 heb je bijvoorbeeld ca. + en- 0,05 mm ‘de ruimte’. Daarom is draadrollen zo’n mooie techniek om te combineren met langdraaien. Op een langdraaier kun je lange, slanke, producten draaien met ongeveer de nauwkeurigheid van het uitgangsmateriaal. Maar als de diameter eenmaal afgedraaid is ontbreekt de steun van de geleidebus, en is draadsnijden meestal niet meer goed mogelijk. Draadrollen biedt dan niet alleen uitkomst, maar ook alle voordelen die aan het proces eigen zijn (een sterkere, gladdere, nauwkeuriger schroefdraad dan een gesneden draad.) Het zelfde geldt voor gladgerolde oppervlakken.
En zo is draadrollen in het automatendraaiwerk eigenlijk een ondergewaardeerde techniek. Het is ook een beetje een 'don't try this at home techniek, gewoon omdat de benodigde rolkoppen of draadrolmachines niet echt goedkoop zijn, en vaak maar een beperkt inzetbereik hebben. Ons 'beperkte' assortiment rolkoppen bedraagt ook al zo'n 7 stuks.

Morgen deel 3, over inwendig draadrollen.