Vloeiboren – Flowdrill en Flowtappen

Vloeiboren is een niet-verspanende methode om gaten in metaal te boren, waarbij het materiaal wordt gesmolten door hoge druk en wrijvingsenergie toe te voegen.

Flowtappen of roltappen is een eveneens een niet verspanende bewerkingsmethode. De draad wordt gerold.

Werkingsprincipe:

Vloeiboren maakt gebruik van zeer hittebestendige hardmetalen puntig voorwerp. Dit wordt met een hoog toerental en hoge druk tegen een werkstuk gedrukt. Daardoor wordt plaatselijk veel wrijvingswarmte ontwikkeld, waardoor het materiaal van het werkstuk een temperatuur bereikt waarbij het plastisch-vloeibaar wordt. De vloeiboor zakt, als het ware, door het werkstuk heen, onder vorming van een gat. Het vervloeide materiaal gaat niet verloren, maar vormt een bus, rondom dat betreffende gat. Die bus heeft een lengte van ongeveer drie maal de oorspronkelijke wanddikte.

Voordelen van vloeiboren:

• Zeer snel procedé
• Door de vorming van de bus rondom het vloeiboorgat is het mogelijk om voorwerpen (bv. bouten) met een grote sterkte te bevestigen in zeer dun plaatmateriaal.
• Het is een schoon proces, doordat er geen afval ( spanen ) wordt geproduceerd.
• Hogere kwaliteit van de schroefdraadverbinding.
• In vergelijking met gesneden draad, wordt bij het roltappen geen gebruik gemaakt van verspaning. Dit biedt voordelen ten opzichte van gesneden draad, die ontstaat bij het gewone draadtappen. De spanningslijnen waar veel kracht op wordt uitgeoefend, zijn bij een gerolde draad half rond. Hierbij ontstaat een spanningslijn die niet wordt onderbroken. Bij gesneden draad wordt de spanningslijn wel onderbroken, waardoor deze minder sterk is. Er is weinig verschil in capaciteit bij statische belasting, maar bij dynamische belasting is er een verhoogd risico op vermoeidheidsbreuk bij de gesneden draad. Een gerolde draad heeft bij dynamische belasting dan ook de voorkeur.

De nadelen van vloeiboren:

Het proces is niet toepasbaar in “vol” materiaal. Het vervloeide materiaal moet ergens heen kunnen. Toch is het mogelijk om materiaal tot twaalf (12) mm dik, op deze wijze te bewerken.

A = Startpositie

B = Door druk en draaiing wordt wrijvingswarmte opgewekt, die het materiaal plastisch  (week) maakt. Uiteindelijk wordt de vorm door het materiaal heen gedrukt.

C = Schroefdraad rollen

Toepassingsgebied:

• Vloeiboren-flowdrillen wordt toegepast in dunwandig materiaal ( plaat – buis en kokerprofiel)
• Niet ieder materiaal is geschikt voor deze techniek, maar kan worden toegepast op staal met een treksterkte < 700N/mm², op niet brosse materialen, aluminium ( met Si < 5% ) roestvrij staal, koper en messing.

Voorbeelden:

• In relatief dunwandige buizen, kokerprofielen of plaatwerk kunnen normaal gesproken geen draadgaten worden getapt. Door in de bus, die ontstaat tijdens het vloeiboren, een schroefdraad te rollen , kan daarin een zeer sterke boutverbinding worden gemaakt. (bv.Bidon- of bagagehouder in fietsframe)
• Door middel van vloeiboren kan in één beweging, een gat in plaatmateriaal worden gemaakt, waarin een lager kan worden geperst.
• In een bus, die ontstaan is door het vloeiboren kan een buis geperst worden, bijvoorbeeld voor een warmtewisselaar.