Maschinenfabrik NIEHOFF (CZ), s.r.o.
Základní princip výroby neželezného drátu tažením na požadovaný průměr je znázorněn na obrázku:
V moderních zařízeních na výrobu měděných drátů na sebe navazují procesy tažení drátu, žíhání a navíjení drátu (do samonosných svitků nebo na cívky). V závislosti na typu požadovaného drátu a také na produktivitě jsou dimenzovány a vzájemně konfigurovány stroje k výrobě drátu: drátotahy, stroje na kontinuální žíhání drátu, navíječe a cívkovače. Kontinuální žíhání lze provádět jen u drátů o průměru větším než 0,05 mm.
Výchozí surovinou (materiálem) pro výrobu konečného drátu je např. měděný drát vysoké čistoty podle normy DIN 1787, který je drátovnám dodáván jako válcovaný hutní polotovar.
K tažení drátu se používají tzv. tažné průvlaky (kameny pro tažení), jejich průřez připomíná trychtýř. Těmito průvlaky je drát velkou silou tažen, čímž se snižuje po každém projití průvlakem průměr drátu. Tažný průvlak tedy plní funkci nástroje, působícího na materiál. Celková hmota, resp. objem drátu, jsou zachovány, jelikož se jedná o beztřískový tvářecí, nikoliv obráběcí proces, a tudíž se drát po průchodu průvlakem prodlužuje úměrně snížení průměru drátu. Kvůli prodloužení délky drátu je nutné, aby se zvýšila rychlost dalšího tažení. Drát je protahován postupně mnoha průvlaky (kameny), z nichž každý následující má menší a menší průřez a protahovaný drát probíhá těmito průvlaky stále vyšší rychlostí. Dříve se pro dosažení požadované rychlosti tažení používaly tzv. konické stroje, kde měly kotouče nesoucí drát umístěné za každým průvlakem postupně zvětšující se průměr (jestliže je úhlová rychlost otáčení všech kotoučů stejná, obvodová rychlost kotouče, a tedy i neseného drátu, se logicky s rostoucím průměrem kotouče zvětšuje); nyní se ovšem za uvedeným účelem častěji používají převodovky (mění úhlovou a tím i obvodovou rychlost každého jednotlivého kotouče, které tak mohou mít všechny stejný průměr).
Pro drát o průměru menším než 0,5 mm se používají průvlaky (kameny) z přírodních diamantů, pro větší průměr drátu průvlaky vyrobené ze syntetických polykrystalických diamantů.
Během tažení se mění struktura krystalů měděného drátu (dochází ke tváření zastudena), drát tuhne a křehne. Proto se bezprostředně po tažení drát musí kontinuálně žíhat (tzn. ohřát a pomalu ochladit), čímž se odstraní nežádoucí deformace krystalů a jejich orientace. Následně je hotový drát navinut na cívku (cívka se točí), nebo se navíjí sám na cívku (cívka je nehybná), případně je v podobě svitku uložen v "sudu" navíjecího stroje.
Stroje na tažení drátu (drátotahy) se orientačně rozdělují podle velikosti (průměru) taženého drátu na:
| Parametr | Hrubé tažení | Střední tažení | Jemné tažení | Nejjemnější tažení |
|---|---|---|---|---|
| průměr vstupujícího drátu | 8 až 20 mm | 1,8 až 3,6 mm | 0,8 až 1 mm | 0,12 až 0,25 mm |
| průměr hotového drátu | 0,8 až 8 mm | 0,1 až 1,6 mm | 0,05 až 0,1 mm | 0,012 až 0,05 mm |
| počet současně tažených drátů | 1 nebo 2 | 1 až 28 | 1 až 14 | 1 |
| nejvyšší rychlost tažení drátu | 114 km/h | až 225 km/h | ||
| výkon stroje | až 500 kW | |||
| hodnota el. proudu pro žíhání | až 8000A | (bez operace žíhání) |
Nejjemnější dráty, které se nyní mohou vyrábět, mají průměr 0,003 mm. Pro srovnání: lidský vlas má průměr 0,05 mm, tedy více než desetkrát větší než speciální minidrát. Materiál pro tyto speciální minidráty tvoří většinou slitiny zlata a využívají se při výrobě polovodičů při spojování křemíkových destiček s vnějšími vodiči.
Další zpracování
Podle druhu konečného produktu se vyrobený drát potáhne umělou hmotou (tzv. extrudování) - tak vznikají masivní vodiče - nebo se více (až několik set) jednotlivých drátů splétá do svazku s přesně stanovenými parametry, čímž vznikají flexibilní a vysoce flexibilní vodiče. Splétat se mohou také již potažené kabely do různých typů svazků včetně "obalení" různými typy izolace. Proces splétání probíhá na tzv. slaňovacích strojích.
Při této variantě výroby kabelu se drát nenavíjí již po procesu tažení, ale je v jedné "výrobní lince" tažen, žíhán, potažen umělohmotným obalem, a teprve následně navinut. Hotové svitky kabelů jsou pak dopravníky přemístěny k etiketování a automaticky skladovým systémem ukládány na palety.
Ukázky strojů k výrobě drátů a kabelů, konstruované firmou NIEHOFF, jsou uvedeny v sekci Produkty; kompletní přehled strojů NIEHOFF viz www.niehoff.de
