Beim ziehringlosen Drahtziehen wird der Draht erwaermt und in Laengsrichtung belastet. Durch die Zugspannung fliesst der Draht an der erwaermten Stelle. Bewegt man die Waermequelle entlang der Drahtlaengsrichtung, kann man eine gleichmaessige Querschnittsverringerung erzielen. Durch Variation der Zugkraft kann man mit diesem Verfahren auch Draehte herstellen, deren Querschnitt ueber die Laenge nicht konstant ist. Das ist sonst nur durch spanende Nachbearbeitung von gezogenen Draehten moeglich. Zum Erwaermen des Drahtes wurde bisher fast ausschliesslich Induktion verwendet. Am Institut fuer Spanlose Fertigung und Hochleistungslasertechnik der TU-Wien wurde vom Autor eine Versuchsanlage aufgebaut, mit der es moeglich ist, Draehte mit einem Ausgangsdurchmesser von maximal 3 mm ziehringlos zu ziehen. Zur Erwaermung wird dabei Laserstrahlung von einem Diodenlaser mit einer Strahlleistung von ca. 1,1 kW verwendet. Laserstrahlung hat den Vorteil gegenueber induktiver Erwaermung, dass man auch elektrisch nicht leitende Materialien erwaermen kann. Ausserdem ist es mit dem Laser prinzipell moeglich, durch Veraenderung der Laserleistung ueber den Umfang Einfluss auf die Temperaturverteilung im Draht zu nehmen und daher kann man die Form des gezogenen Drahtes beeinflussen. Es wurde vom Autor eine FE-Analyse gemacht, um zu untersuchen, wie sich zum Beispiel Werkstoffeigenschaften und Temperaturverteilung auf das Ergebnis auswirken. Eine Regelung zur Konstanthaltung der Kraft im Draht wurde ebenfalls entwickelt. Leider konnte diese noch nicht verwirklicht werden, weil die benutzte Hardware nicht die zur Regelung erforderliche Geschwindigkeit aufweist. Im praktischen Versuch konnten die Ergebnisse der FE-Analyse weitgehend bestaetigt werden. Es wurden erfolgreich Kupfer- und Stahldraehte gezogen. Dabei wurde eine Querschnittsreduktion von bis zu 30 Prozent erzielt.
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In conventional wire drawing the diameter of a wire or rod-like workpiece is reduced by drawing it through a conical die. Dieless drawing of a wire or a rod is realized by the localized heating of the work piece. Immediately after having passed the heating zone, the work piece is cooled to restrict the heat input to a very small region. By applying a drawing force to the workpiece, deformation and thus the required diameter reduction appears in the heated zone. The diameter of the wire can be chosen in a flexible way by adjusting the velocities of the rod or wire in front of and behind the forming zone. The Process of the dieless wire drawing was investigated in the 1970ies. Untill now nearly exclusively induction has been used to heat up the wire. In the present work, a laser was chosen as a heat source of the dieless wire drawing process, together with a closed-loop control of force and temperature. Laser heating allows an excellent control of temporal as well as spatial heat input. A wire drawing apparatus has been constructed which used a speed-controlled electric motor together with a controlable brake for applying the drawing forces. The heat input was realized by a 1,1 kW diode laser system. The wires have been cooled by compressed air and by compressed air mixed with water immediately after having passed the laser- heated zone. The FEM analysis of the process showed that for relatively low drawing speeds one single laser is sufficient since heat spreads fast enough through the wire. Different wire types and diameters have been used during the experiments. The results of the theoretical and experimental work showed that it is possible to draw wires with this new process. For example, with copper- or steel wires it was possible to reduce the cross section of the wires by 30 percent in one step.
