Ein Hartmetall-Ziehstein (englisch: tungsten carbide wire drawing die) ist ein Umformwerkzeug mit konischer Innenbohrung, durch die strangförmiges Ziehgut – vor allem Draht – auf ein kleineres, exakt definiertes Maß gezogen wird. Fritz Leng fertigt Hartmetall-Ziehsteine seit 1948 auftragsbezogen in Herborn-Schönbach: Bohrungen von 0,2 bis 150 mm, Geometrie nach Ziehgut und Abnahme ausgelegt, von Hand poliert, Lieferung wenn nötig innerhalb von 24 Stunden.
Wofür werden Hartmetall-Ziehsteine eingesetzt?
Hartmetall-Ziehsteine werden zum Ziehen von strangförmigem Ziehgut verwendet, in erster Linie von Draht für die Kabel-, Rohr- und Stangenindustrie. Bei jedem Zug wird der Draht durch die polierte Bohrung des Ziehsteins gezogen; er wird dabei länger und dünner und nimmt die Form der Öffnung an. Fertigungstechnisch gehört das Drahtziehen nach DIN 8584 zum Zugdruckumformen: Die Zugkraft wirkt auf der Auslaufseite, die eigentliche Umformung entsteht durch den Druck der Werkzeugwand.
Für Stangen und Rohre mit größeren Abmessungen fertigen wir Hartmetall-Ziehmatrizen in allen gängigen Kern- und Fassungsabmessungen bis Fassungs-Ø 450 mm.
Worauf kommt es bei einem Hartmetall-Ziehstein an?
Wichtig für einen störungsfrei laufenden Hartmetall-Ziehstein sind hochwertiges Hartmetall und hochwertiges Fassungsmaterial. Beide müssen in ihrer Zusammensetzung auf den speziellen Anwendungsfall abgestimmt sein. Die einwandfreie Funktion und die Standzeit des Ziehsteins werden durch die korrekt gewählte Geometrie von Ziehwinkel und Führungslänge sowie eine Hochglanzpolitur der Oberfläche bestimmt.
Zur Ermittlung der optimalen Parameter steht uns verschiedene Kalkulationssoftware zur Verfügung. Wir verarbeiten ausschließlich Hartmetalle von weltweit führenden Herstellern. Auf Wunsch liefern wir zu jedem Werkzeug ein Messprotokoll (mehr dazu unter Qualität).
Einlaufradius und Einlaufwinkel
Das Innenprofil eines Ziehsteins besteht aus ineinander übergehenden Zonen: Einlaufradius und Einlaufwinkel, Ziehwinkel und Führungslänge. Der Einlaufradius, auch Eingangswinkel genannt, führt den einlaufenden Draht und zentriert ihn im Hartmetall-Ziehstein, auch wenn dieser spiralförmig einläuft. Der Einlaufwinkel führt das Schmiermittel in den Ziehstein: Nur mit ausreichendem Schmierfilm erreicht der Draht die Umformzone ohne Schäden an der Oberfläche. Einlaufradius und Eingangswinkel können unpoliert bleiben.
Ziehwinkel: Hier geschieht die gesamte Umformung
Der Ziehwinkel, auch Ziehkegel genannt, ist der wichtigste Bereich des Hartmetall-Ziehsteins. Die gesamte Umformung und das Verdichten des Schmierstoffs auf die einlaufende Drahtoberfläche geschehen hier. Die Effizienz eines jeden Hartmetall-Ziehsteins wird durch das Design und die Genauigkeit dieser Zone bestimmt.
Der Ziehwinkel erfüllt dabei drei Aufgaben: Er baut unter Druck den Schmierfilm auf der Drahtoberfläche auf, er reduziert den Drahtquerschnitt, und er bringt das Material am Übergang zur Führungslänge bereits auf Maß. Ein falsch gewählter Winkel oder eine falsche Abnahme ist die Hauptursache für Ziehfehler und Ausschussdraht.
Erforderlich ist das Schleifen eines exakten konischen Winkels mit äußerst glatter Oberfläche. Die Kegelflächen müssen über die gesamte Länge gerade sein, ohne Radius- oder Formabweichungen. Höchste Präzision bei der Herstellung sorgt dafür, dass Ziehwinkel und Führungslänge eine gemeinsame Mittelachse besitzen. Um Unrundheiten des Drahtes zu vermeiden, müssen diese Flächen zusätzlich konzentrisch zum Außendurchmesser der Ziehsteinfassung liegen.
Führungslänge: 25 bis 66 % des Werkzeugdurchmessers
Die Führungslänge, auch Zylinder oder Kalibrierzone genannt, steuert den Durchmesser des gezogenen Drahtes, garantiert seine Rundheit und Geradheit und erzeugt eine glatte Oberfläche. Für Qualitätsdraht muss die Führungslänge deshalb rund, parallel und mit geringer Maßtoleranz gefertigt werden.
Um eine vorzeitige Ermüdung des Werkzeugs zu vermeiden, sollte die Führungslänge 25 bis 66 % des Werkzeugdurchmessers betragen. Ein Rechenbeispiel: Ein Werkzeug mit 2,54 mm Durchmesser und einem Führungslängen-Anteil von 35 % hat eine Führungslänge von 0,889 mm.
Die Wahl der Führungslänge hängt von der Härte des Ziehguts und vom gewünschten Schmierfilm ab:
| Ziehgut | Führungslänge (Anteil am Werkzeugdurchmesser) | Grund |
|---|---|---|
| Härtere Werkstoffe | ca. 25–35 % | weniger Wärmeentwicklung, geringere Gefahr von Schmierfehlern |
| Weichere Werkstoffe | ca. 50 % | längere Nutzungsdauer des Werkzeugs |
Solange Maß und Führungslänge ausreichen, lassen sich aufgetretene Ziehringe durch Nachpolieren entfernen. Diese Arbeit übernehmen wir als Service: Wiederaufbereitung von Hartmetall-Ziehwerkzeugen.
Keramik-Ziehsteine & Beschichtungen
Hartmetall (Wolframkarbid-Kobalt) ist der meistverwendete Ziehstein-Werkstoff. Unterschiedliche Hartmetall-Sorten, Beschichtungen der Oberfläche mit Hartstoff-Schichten sowie Ziehsteine aus Keramik gehören zu unserem Lieferprogramm. Welche Kombination die richtige ist, hängt von Ziehgut, Ziehgeschwindigkeit und geforderter Standzeit ab. Wir beraten auf Basis Ihrer Ziehdaten.
Einen ausführlichen Vergleich der Werkstoffe Hartmetall, PKD und Keramik finden Sie im Fachartikel Ziehstein-Geometrie und Werkstoffwahl.
Wie entsteht Ihr Ziehstein bei Leng?
Sie senden uns Ihre Anforderung oder Zeichnung, wir legen den Ziehstein aus: Ziehwinkel, Führungslänge und Hartmetallsorte werden mit unserer Kalkulationssoftware auf Ihr Ziehgut und Ihre Abnahme berechnet. Die Bohrungen von 0,2 bis 150 mm schleifen wir auf Innenrundschleifmaschinen; eine automatische Polier- und Kalibriermaschine kalibriert die Geometrie, bevor unsere Mitarbeiter das Oberflächenfinish in Handpolitur mit Diamantpasten herstellen. Jeder Ziehstein wird mit modernen Messmitteln geprüft und dauerhaft per Nadelpräger oder Laser gekennzeichnet; ein Messprotokoll liefern wir auf Wunsch mit. Wir sind zertifiziert nach DIN EN ISO 9001:2015, gültig bis 16.12.2028. Unser Rohlingslager sorgt für kurze Lieferzeiten, wenn nötig innerhalb von 24 Stunden.
