Drahtziehen verstehen: Der Metallverarbeitungsprozess für hochwertige Drähte

Drahtziehen ist ein Metallbearbeitungsverfahren, bei dem der Durchmesser eines Drahtes durch Ziehen durch eine dafür vorgesehene Ziehmatrize verringert wird. Der Prozess erfolgt meist bei Raumtemperatur und unterscheidet sich vom Strangpressen dadurch, dass der Draht durch die Matrize gezogen wird, anstatt hindurch gedrückt zu werden. Während die bekannteste Anwendung gezogener Drähte Kabel für elektrische und Kommunikationsnetze sind, gibt es unzählige weitere Verwendungen: Büroklammern, Federn, Speichen und Musikdraht (für Violinen, Celli und andere Saiteninstrumente) werden alle aus gezogenem Draht hergestellt.

Historische Entwicklung

Ursprünglich wurde Draht durch Hämmern von Metallen wie Gold und Silber zu sehr dünnen Blechen und anschließendes Schneiden feiner Streifen hergestellt. Diese Streifen wurden erneut gehämmert, bis sie fein genug für Schmuck oder zur Verwebung in Kleidung waren. Archäologische Funde deuten darauf hin, dass Metallarbeiter um 400 v. Chr. mit dem Drahtziehen experimentierten, primitive Matrizen fertigten und Draht von Hand hindurchzogen.

Technische Fortschritte bis zum 19. Jahrhundert

Bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts wurde der Prozess raffinierter. Handwerker entwickelten verschiedene Techniken, darunter den Einsatz von Dampfmaschinen zum Antrieb des Ziehvorgangs. Sie lernten, den gezogenen Draht zu schmieren, was den Energiebedarf senkte und die Qualität leicht verbesserte. Die Qualität des gezogenen Drahtes blieb jedoch stets durch die Qualität des Ausgangsmetalls begrenzt. Metalle mit ungleichmäßiger Reinheit und Zähigkeit brachen beim Ziehen regelmäßig. Gebrochener Draht musste gespleißt werden – ein zeitaufwändiger Prozess mit Qualitätsverlust, der für Anwendungen wie Telegrafenkommunikation kritisch war. Die mindere Qualität verlängerte die Produktionszeit und machte Draht sehr kostspielig.

Durchbruch durch das Bessemer-Verfahren

Erst die Erfindung des Bessemer-Verfahrens in den späten 1850er Jahren, das konsistent verarbeitbares Metall produzierte, ermöglichte das Ziehen von Draht in durchgehend hoher Qualität. Das Metall wird aus den Konvertern in Formen (Blöcke) gegossen, nur leicht abgekühlt und dann im Warmwalzwerk unter Nutzung der Restwärme des Bessemer-Prozesses zu Draht weiterverarbeitet. Dabei entstehen große Spulen dicken Drahts (Drahtstangen) von 68 bis 136 kg Gewicht.

Der Ziehprozess im Detail

Nach der Reinigung der Drahtstangen von Oberflächenverunreinigungen wird das Ende so verjüngt, dass es durch die Matrize passt. Diese ist selbst verjüngt, mit einer Öffnung, die die Drahtstange aufnimmt und sich über ihre Länge um bis zu 40 % verengt. Die Spitze des verjüngten Drahtes wird fest gegriffen und hindurchgezogen, wodurch der Durchmesser reduziert wird. Der dünne Draht wird meist auf einen Kern gewickelt, kann aber auch durch eine kleinere Matrize gezogen werden, um ihn weiter zu verengen. Ein dicker Draht kann in einem Durchgang um bis zu 40 % reduziert werden; dünnerer Draht um 15 bis 25 %.

Feindrähte und Nachbehandlung

Für die sehr feinen Drähte in Telefon- und Litzenkabeln wird der Draht durch immer engere Matrizen gezogen. Nach dem Ziehen kann je nach Verwendungszweck eine zusätzliche Bearbeitung erfolgen. Beispielsweise wird ein Prozess namens Weichglühen (Erhitzen des fertigen Produkts auf eine bestimmte Temperatur für einen festgelegten Zeitraum) durchgeführt, wenn der Draht flexibel und geschmeidig sein muss. Dickere Drähte, die zu Nägeln geschnitten werden, werden nicht geglüht, sondern oft verzinkt (mit Zink beschichtet) zum Rostschutz. Drähte für Zäune, wie Stacheldraht, werden meist sowohl geglüht als auch verzinkt.