Elk project heeft draden nodig die sterk en betrouwbaar zijn. Toch worstelen veel teams met de nauwkeurigheid en consistentie die precisiebewerking vereist. Als u elke keer perfect schroefdraad wilt maken, moet u de basisprincipes van schroefdraadtappen begrijpen. U moet ook weten welke gereedschappen en methoden u het beste kunt gebruiken voor schone, nauwkeurige resultaten.
Wil je stoppen met het maken van veelgemaakte tikfouten? Lees dan verder om de stappen en tips te leren die je zullen helpen om het goed te doen.
Wat is schroefdraadtappen?
Draadsnijtappen is het snijden van schroefdraad in een gat met behulp van een tap. De tap heeft snijkanten die zo gevormd zijn dat ze overeenkomen met het schroefdraadprofiel. Terwijl hij in een boorgat draait, verwijdert hij groeven om een schroefdraadpad te vormen.
Tappen wordt gebruikt als een onderdeel een bevestigingsmiddel moet krijgen, zoals een schroef of een bout. Het resultaat is een veilige, herbruikbare verbinding. Tappen kan met de hand of machinaal gebeuren. Handmatig tappen is langzamer, maar ideaal voor kleine series. CNC-tappen is snel, nauwkeurig en geschikt voor massaproductie.
Interne vs. externe schroefdraad
Draden zijn er in twee basistypen: intern en extern.
- Inwendige draden worden in een gat gesneden. Deze worden gemaakt met behulp van een tap. Je vindt deze in onderdelen zoals beugels, behuizingen en tandwielkasten.
- Uitwendige draden worden rond de buitenkant van een cilinder gesneden. Deze worden gemaakt met een matrijs of draadsnijgereedschap op een draaibank. Bouten, schroeven en tapeinden hebben allemaal externe schroefdraad.
Belangrijkste draadnormen
Draadnormen zorgen ervoor dat onderdelen die in verschillende winkels of landen zijn gemaakt, op elkaar passen. Dit zijn de meest voorkomende:
- Metrisch (ISO): Gemeten in millimeters. Wereldwijd gebruikelijk. Een typische maat is M6 × 1,0.
- Unified (UNC/UNF): Vooral gebruikt in de VS en gemeten in inches. UNC staat voor grove draad; UNF voor fijne draad. Voorbeeld: ¼"-20 UNC.
- BSP (British Standard Pipe): Wordt gebruikt voor het afdichten van pijpschroefdraad. Veel voorkomend in loodgieters- en vloeistofsystemen.
- NPT (Nationale Pijpdraad): Conische schroefdraad voor een goede afdichting in leidingsystemen. Veel gebruikt in de VS.
Draadterminologie en -geometrie
Als je de draadtermen kent, kun je nauwkeuriger werken. Hier zijn enkele basisbegrippen:
- Grote diameter: De buitendiameter van de schroefdraad.
- Kleine diameter: De diameter aan de basis van de draadgroef.
- Standplaats: De afstand van de ene schroefdraad tot de andere. Kleinere spoed = fijnere draad.
- Leiden: De afstand die een schroefdraad in één omwenteling aflegt. Hetzelfde als spoed in schroefdraad met één aanzet.
- Schroefdraadhoek: De hoek tussen de zijkanten van de schroefdraad. De meest gebruikelijke is 60° voor metrische en verenigde schroefdraad.
Soorten schroefdraadtapmethoden
Het kiezen van de juiste tapmethode hangt af van de opstelling, het materiaal en het volume dat je nodig hebt. Hieronder staan de meest gebruikte types, elk met verschillende sterke punten en beperkingen.
Handtappen
Handtappen is de meest eenvoudige methode. Hierbij wordt gebruikgemaakt van een tapmoersleutel en een set tappen, meestal in drie fasen: conisch, pluggen en bodemen.
Deze methode is langzaam maar erg flexibel. Het is geweldig voor kleine klusjes, reparaties of wanneer elektrisch gereedschap niet bij het onderdeel kan. Het werkt goed op zachtere materialen zoals aluminium of zacht staal.
Het is echter gemakkelijk om de tap verkeerd uit te lijnen en breken is riskant als je niet voorzichtig bent met kracht zetten of spanen verwijderen. Het is ook minder nauwkeurig voor de schroefdraaddiepte en consistentie.
Machinetappen
Machinaal tappen maakt gebruik van aangedreven apparatuur zoals een boormachine, tapkop of CNC-machine. De tap draait en voert automatisch in het gat.
Deze methode is sneller, consistenter en beter voor de productie. Het is ook eenvoudiger om de voedingssnelheid en diepte te controleren. Machinaal tappen vermindert fouten van de operator en maakt nauwere toleranties mogelijk.
De meeste werkplaatsen gebruiken deze methode voor middelmatig tot hoog volume werk. Met de juiste smering en snijsnelheid kan deze methode ook beter overweg met taaiere materialen.
Vormtappen (Roll Tapping) vs Snijtappen
Er zijn twee manieren om draden te maken: snijden en vormen.
- Snijtappen Verwijdert materiaal om schroefdraad te maken. Het werkt op de meeste metalen en is de standaard voor veel klussen. Hij maakt spanen, dus een goede spaanafvoer is essentieel.
- Vorm tikken (roltappen) verplaatst materiaal in plaats van het te snijden. Het heeft taaie metalen nodig zoals aluminium of zacht staal. Het maakt sterker schroefdraad omdat de korrelstroom niet wordt onderbroken.
Vormtappen veroorzaakt geen spanen. Het vermindert ook tapslijtage en verbetert de oppervlakteafwerking. Maar het vereist een nauwkeurige gatgrootte en een hoger koppel.
Starre vs zwevende tap
Deze hebben betrekking op de manier waarop de tap wordt vastgehouden en bewogen tijdens het machinaal tappen.
- Stijve tap vergrendelt de taphouder op de spindel. Aanzet en spindelsnelheid worden gesynchroniseerd. Dit geeft een hoge precisie en wordt vaak gebruikt in CNC-machines.
- Zwevend tikken gebruikt een taphouder met axiale of radiale beweging. Hierdoor zijn kleine uitlijnfouten of voedingsvariaties mogelijk. Dit is beter voor oudere machines of handmatige opstellingen.
Stijf tappen is sneller en nauwkeuriger, maar vereist een perfecte uitlijning. Zwevend tappen is vergevingsgezinder en helpt de tap te beschermen tegen breuk.
Tapgereedschap en -apparatuur
Succesvol tappen hangt af van het gebruik van het juiste gereedschap. Verschillende tappen, materialen en houders zijn geschikt voor verschillende klussen. In dit hoofdstuk wordt uitgelegd wat je moet gebruiken en waarom dat belangrijk is.
Soorten kranen
Tappen zijn er in drie gangbare typen, elk met een andere punt en spaanbaan. Deze types worden vaak in stappen gebruikt voor betere controle en schoner schroefdraad:
- Conische tap: Heeft een lange aanloop met ongeveer 8 tot 10 draden die geleidelijk doorsnijden. Start gemakkelijk en centreert goed. Het beste voor het starten van gaten met de hand of voor zachte materialen.
- Stopkraan: Heeft een afschuining van gemiddelde lengte met 3 tot 5 draden snijdend. Het is het meest voorkomende type en biedt een balans tussen gemak om te beginnen en volledige diepte inrijgen.
- Bodemkraan: Heeft bijna geen inloop, slechts 1 tot 1,5 schroefdraad. Hij is gemaakt om in te rijgen aan de onderkant van blinde gaten. Wordt meestal als laatste gebruikt nadat een tap of plug de schroefdraad begint.
Tapmaterialen en coatings voor verschillende werkstukken
Het basismateriaal en de coating van de kraan beïnvloeden de prestaties, slijtage en duurzaamheid. Hier vind je een overzicht van veelvoorkomende keuzes:
- HSS (High-Speed Steel): Betaalbaar en goed voor algemeen gebruik op zachte tot middelzware metalen zoals aluminium, messing of zacht staal.
- Kobaltstaal: Taaier dan HSS. Beter voor hardere materialen zoals roestvrij staal of gietijzer. Gaat langer mee onder hitte en spanning.
- Hardmetaal: Zeer hard en slijtvast. Het beste voor stijve opstellingen en tappen met hoge snelheid van abrasieve of taaie materialen. Het is ook bros, dus niet ideaal voor handtappen.
Gebruikelijke coatings:
- TiN (titaniumnitride): Vermindert slijtage, verlaagt wrijving en verlengt de levensduur van de tap.
- TiCN (titaniumcarbonitride): Sterker en hittebestendiger dan TiN.
- TiAlN (titaniumaluminiumnitride): Zeer geschikt voor snel en droog tappen van taaie legeringen.
Taphouders, klauwplaten en adapters
Taphouders houden de tap uitgelijnd en zorgen dat hij soepel kan draaien. Het type houder beïnvloedt de nauwkeurigheid, de levensduur van het gereedschap en de veiligheid.
- Starre kraanhouders: Gebruikt in machines met gesynchroniseerde voeding. Ideaal voor CNC-tappen. Zorgen voor strakke controle over diepte en uitlijning.
- Drijvende kraanhouders: Sta lichte beweging toe. Helpen kraanbreuk te voorkomen bij verkeerde uitlijning. Nuttig in handmatige of oudere machines.
- Snel verwisselbare kraanhouders: Bespaar tijd bij het instellen of bij meerdelige jobs. Verminder de stilstandtijd in de productie.
Voorbereiden op schroefdraadtappen
Goed tappen begint al voordat de tap het onderdeel raakt. Een goede planning en voorbereiding maken tappen gemakkelijker, veiliger en nauwkeuriger. Dit hoofdstuk behandelt het kiezen van de juiste maten en de juiste opstelling.
De juiste tapmaat en boorgrootte kiezen
Voordat je gaat tappen, moet je de tapmaat afstemmen op de gewenste schroefdraad. Kies vervolgens de juiste boormaat om het gat te maken.
De tapmaat is gebaseerd op de schroef of bout die in het gat gaat. Een ¼"-20 UNC-tap wordt bijvoorbeeld gebruikt voor een ¼" schroef met 20 schroefdraad per inch.
Voor elke tap is een specifieke tapboormaat nodig. Als het gat te klein is, kan de tap breken. Als het te groot is, zal de schroefdraad niet goed grijpen.
Er zijn veel grafieken beschikbaar, maar hier zijn twee veelvoorkomende voorbeelden:
- ¼"-20 UNC heeft een #7 boor (0.201″)
- M6 × 1.0 heeft een 5,0 mm boor.
Controleer altijd het type tap en het materiaal voordat je de definitieve boormaat bepaalt.
Tapboorgrootte berekenen op basis van schroefdraad specificatie
Je kunt ook de maat van de tapboor berekenen als je geen tabel bij de hand hebt. Zo doe je dat:
Voor metrische draad:
- Boorgrootte = hoofddiameter - schroefdraadsteek
- Voorbeeld: M10 × 1,5 → 10 - 1,5 = 8,5 mm boor
Voor inch-schroefdraad:
- Boorgrootte = hoofddiameter - (1 ÷ schroefdraad per inch)
- Voorbeeld: ½"-13 → 0,5 - (1 ÷ 13) = 0,423″ boor
Dit geeft ongeveer 75% inschroefdraad, wat goed is voor de meeste toepassingen.
Ga iets groter voor harde materialen of tappen. Ga alleen voor kleiner als maximale sterkte nodig is en tappen geen probleem is.
Voorbereiding van het werkstuk en uitlijnen van gaten
Schone, nauwkeurige gaten maken tappen soepeler en veiliger.
- Ontbraam het gat om scherpe randen te verwijderen.
- De opening afschuinen lichtjes. Dit helpt de kraan recht te starten.
- Gatdiepte controleren voor blinde gaten. Laat genoeg ruimte over voor de kraanpunt en de spanen.
- De kraan uitlijnen met het midden van het gat. Een verkeerde uitlijning kan de kraan breken of de schroefdraad strippen.
Start de kraan met lichte druk en draai langzaam als je met de hand tapt. Houd hem haaks op het oppervlak. Controleer bij machinaal tappen de uitlijning van de spindel voordat je gaat draaien.
Stap voor stap schroefdraad tappen
Elke stap in het tapproces is belangrijk. Het overhaasten of overslaan van stappen kan leiden tot gebroken tappen, slechte schroefdraad of gesloopte onderdelen. Hier lees je hoe je het van begin tot eind goed doet.
Het gat markeren en boren
Begin met het duidelijk markeren van de locatie van het gat. Gebruik een centerpons om de boor te geleiden. Dit voorkomt dat de boor gaat slingeren, vooral op harde of gladde oppervlakken.
Kies de juiste boor voor je kraan. Gebruik een boorpers of CNC-machine voor de beste nauwkeurigheid. Als je met de hand boort, houd de boor dan recht en druk hem stevig aan.
Boor tot de juiste diepte. Zorg bij blinde gaten voor extra ruimte aan de onderkant voor spanen en de tappunt. Maak het gat schoon na het boren. Verwijder bramen of losse spanen die de tap kunnen hinderen.
De kraan uitlijnen en starten
Plaats de kraan voorzichtig in het gat. Zorg ervoor dat hij perfect verticaal staat (of in lijn met het gat als hij schuin staat).
Gebruik voor handtappen een tapgeleider of vierkant om de uitlijning te controleren. Oefen lichte druk uit en draai de kraan eerst langzaam. Hij moet vanzelf gaan snijden.
Stop als de kraan meteen te hard aanvoelt. Controleer de grootte van het gat of probeer een conische tap om gemakkelijker te starten.
Vooruitgaan, chips wissen en nauwkeurigheid behouden
Als de kraan eenmaal vastzit, draai dan langzaam en gelijkmatig verder. Draai bij handtappen ongeveer een halve slag naar voren en dan een kwartslag terug. Dit helpt spanen te breken en te verwijderen.
Gebruik snijvloeistof om wrijving te verminderen en de levensduur van het gereedschap te verlengen. Het helpt ook om schroefdraad glad en schoon te houden. Blijf controleren of de tap goed uitgelijnd is. Zelfs een lichte scheefstand kan kromme schroefdraad of tapbreuk veroorzaken.
Zorg er bij machinaal schroefdraadtappen voor dat de voedingssnelheid overeenkomt met de schroefdraadsteek. Gebruik de juiste gereedschapshouders om de rechtheid te behouden.
De chip doorbreken en vastlopen vermijden
Gebruik de terugdraaimethode (halve draai vooruit, kwart draai terug) om spanen te breken wanneer u met de hand tikt.
Pecktappen kan helpen bij machinaal tappen. Dit betekent dat de tap na een paar omwentelingen wordt teruggetrokken om spanen te verwijderen voordat er verder wordt gegaan.
Spaanafzetting is geen probleem voor vormkranen, maar een hoog koppel wel. Gebruik voldoende smeermiddel en de juiste machine-instellingen om vastlopen te voorkomen.
Factoren die de draadkwaliteit beïnvloeden
Voor goede schroefdraad is meer nodig dan alleen een scherpe tap. Veel variabelen beïnvloeden hoe schoon, sterk en consistent de schroefdraad wordt. Laten we eens kijken naar de belangrijkste.
Materiaaleigenschappen en hardheid
Sommige metalen zijn gemakkelijker te tappen dan andere.
- Zachte materialen zoals aluminium en messing tappen gemakkelijk, maar kunnen scheuren als de kraan bot is.
- Hardere materialen zoals roestvast staal, titanium of gereedschapsstaal vereisen meer koppel en tappen slijten sneller.
- Broze materialen zoals gietijzer produceren fijne spanen, maar kunnen barsten onder spanning.
Een hoge hardheid verhoogt de slijtage van het gereedschap. Lage taaiheid verhoogt de kans op afbrokkelen of slechte schroefdraadvorm. Stem het type tap en de coating altijd af op het te tappen materiaal.
Houd er ook rekening mee dat warmtebehandelde onderdelen moeilijker te tappen zijn. Voorboren vóór de warmtebehandeling kan daarvoor een betere keuze zijn.
Tapgeometrie en snijkantconditie
De vorm van de kraan en de staat van de snijkanten zijn erg belangrijk.
- Tappen met spiraalvormige groeven helpen spanen uit blinde gaten te halen.
- Rechte fluiten werken goed voor doorlopende gaten en korte zaagsneden.
- Spiraalpunttappen duwen spanen naar voren, geweldig voor machinaal tappen door gaten.
Versleten tappen leiden tot slechte schroefdraad, hoge torsie en risico op breuk. Doffe snijkanten smeren het materiaal uit in plaats van het schoon te snijden.
Inspecteer kranen vaak, vooral bij productieruns. Vervang ze bij de eerste tekenen van slijtage of ruwe schroefdraadafwerking.
Koelvloeistof, smering en spanenafvoer
Smering helpt hitte onder controle te houden en wrijving te verminderen. Het maakt schroefdraad ook schoner en verlengt de levensduur van de tap.
- Gebruik snijolie voor handtappen of kleine batches.
- Gebruik synthetische of in water oplosbare koelvloeistof voor CNC-tappen of tappen met hoge snelheid.
- Breng voldoende vloeistof aan om de kraan te coaten en spanen weg te spoelen.
Spanen verwijderen is net zo belangrijk. Spanen die in het gat achterblijven kunnen de groeven verstoppen, de kraan blokkeren of de schroefdraad beschadigen. Gebruik indien nodig perslucht of een kraan met spaancontrole.
Voor diepe of blinde gaten moet de kraan regelmatig naar achteren worden gedraaid of moet een spiraalvormige kraan worden gebruikt die spanen afvoert.
Veelvoorkomende problemen bij schroefdraadtappen
Zelfs met planning kan tappen fout gaan. Problemen met het gereedschap, de opstelling of het materiaal verschijnen vaak als gebroken tappen of slechte schroefdraad. Hier leest u hoe u de problemen herkent en wat ze veroorzaakt.
Kraanbreuk
Dit is een van de meest frustrerende mislukkingen bij het tappen.
Veel voorkomende oorzaken:
- De verkeerde boormaat gebruiken (gat te klein)
- Te snel tikken of met te veel torsie
- Doffe of versleten kraan
- Slechte spaanafvoer
- Verkeerde uitlijning tijdens handtikken
- Hard materiaal zonder goede smering
Om dit te voorkomen, moet je altijd de conditie van je tap controleren, de juiste voedingssnelheid gebruiken en vaak spanen breken als je met de hand tapt. Gebruik zwevende houders of tapgeleiders om de zijdelingse druk te verminderen.
Te grote of te kleine draden
Te losse of te strakke schroefdraden kunnen problemen veroorzaken met de passing en de assemblage verzwakken.
Oversized draden zijn vaak het gevolg van:
- De verkeerde boor gebruiken (te groot)
- Versleten kraan
- Overmatige tapslijtage aan de snijkanten
Ondermaatse draden kan gebeuren als gevolg van:
- Te kleine boor
- Er wordt een vormkraan gebruikt zonder de juiste gatmaat
- Verkeerde schroefdraadafstand of verkeerde tap
Controleer altijd de gatdiameter met een meetinstrument en bevestig de tapspecificaties voordat u begint.
Kruiskoppeling en verkeerde uitlijning
Kruislings schroefdraad ontstaat wanneer de tap onder een hoek het gat ingaat. Dit leidt tot beschadigde schroefdraad en zwakke verbindingen.
Oorzaken:
- Tikken zonder de juiste uitlijning
- De kraan starten zonder afschuining
- Geen tapgeleider of vierkant gebruiken
Gebruik een blok of geleider om de tap recht te houden tijdens de eerste paar slagen bij handtappen. Bij machinaal schroefdraadtappen moet de spindel haaks op het booroppervlak staan.
Slechte oppervlakteafwerking of braamvorming
Ruwe schroefdraad of overtollige bramen verminderen de draadsterkte en bemoeilijken de montage.
Dit kan gebeuren door:
- Versleten tap of afgebroken snijkant
- Verkeerde kraancoating of materiaal voor de klus
- Gebrek aan smering
- Tappen met hoge snelheid zonder goede spaanafvoer
Gebruik scherpe tappen, gebruik voldoende koelvloeistof en reinig en inspecteer de schroefdraad na het tappen. Indien nodig kan een snelle ontbraming met een verzinkboor het gat opschonen.
Oplossingen en best practices
Volg beproefde methoden om tapproblemen te verminderen en de draadkwaliteit te verbeteren. Deze best practices helpen gereedschapsslijtage te voorkomen, consistentie te verhogen en uitval te verminderen.
De juiste tap- en boormaat kiezen
Stem de boormaat altijd af op de tap- en schroefdraadnorm. Gebruik tapboortabellen of maak een snelle berekening op basis van de schroefdraadsteek.
- Een te klein gat leidt tot kapotte kranen.
- Een te groot gat leidt tot zwakke draden.
Als u een vormtap gebruikt, moet u nog voorzichtiger zijn met de gatgrootte. Vormtappen is afhankelijk van materiaalverplaatsing, niet van spaanafvoer.
Controleer de gereedschapsmarkeringen en bevestig ze met schuifmaten of kalibers als je het niet zeker weet. Gok niet.
Juiste snelheid, aanvoer en diepteregeling
Gebruik de juiste snijsnelheid voor het materiaal. Te snel verhoogt de warmte. Te langzaam veroorzaakt ruwe draden.
Bijvoorbeeld:
- Aluminium: hoge snelheid, laag koppel
- Roestvrij staal: lagere snelheid, meer koppel
Stel bij CNC-machines het juiste toerental en de juiste voeding in voor de schroefdraadsteek. Voor stijf schroefdraadtappen moeten de spindel en voeding gesynchroniseerd blijven.
Vermijd overvoeding. Ga net diep genoeg voor de volledige draadlengte en stop dan. Houd bij blinde gaten rekening met spaanruimte aan de onderkant.
Smeringstechnieken voor verschillende materialen
Gebruik snijvloeistof om wrijving te verminderen, het gereedschap te koelen en spanen te verwijderen.
- Aluminium: Gebruik lichte snijolie of koelvloeistofnevel
- Staal en roestvrij: Gebruik snijolie op zwavelbasis of onder hoge druk
- Messing of gietijzer: Meestal droog, maar lichte olie kan de levensduur van de kraan verlengen
Breng de vloeistof direct op de kraan aan, niet alleen op het gat. Bij handmatig werk voor elk gat opnieuw aanbrengen. Gebruik voor CNC-opstellingen vloedvloeistof of koelvloeistof voor doorlopende tappen, indien beschikbaar.
Periodieke inspectie en onderhoud van gereedschap
Controleer kranen regelmatig op tekenen van slijtage, afschilfering of dofheid. Versleten kranen maken een ruwe schroefdraad en verhogen de kans op breuk. Reinig kranen na gebruik. Verwijder spanen die in de groeven vastzitten. Bewaar ze in gelabelde houders om verwisseling te voorkomen en de snijkanten te beschermen.
Vervang tappen op basis van schroefdraadaantal, niet alleen op gevoel. Houd tijdens de productie de standtijd bij om onverwachte defecten te voorkomen. Inspecteer onderdelen met schroefdraad altijd met kalibers om de kwaliteit te controleren. Pak problemen vroeg op voordat ze meer onderdelen aantasten.
Conclusie
Schroefdraadtappen is een belangrijke stap in precisiebewerking. Van het kiezen van de juiste tap- en boormaat tot het regelen van de snelheid, voeding en smering - elk detail is van invloed op de uiteindelijke schroefdraadkwaliteit. Goede voorbereiding, schone techniek en gereedschappen helpen breuk, verkeerde uitlijning en slechte schroefdraad te voorkomen.
Heb je op maat getapte metalen onderdelen nodig voor je volgende project? Wij bieden CNC-tappen, handtappen en volledige metaalbewerkingsdiensten om aan uw ontwerpspecificaties te voldoen. Stuur ons je tekeningen voor een snelle en nauwkeurige offerte.
Hey, ik ben Kevin Lee
De afgelopen 10 jaar heb ik me verdiept in verschillende vormen van plaatbewerking en ik deel hier de coole inzichten die ik heb opgedaan in verschillende werkplaatsen.
Neem contact op
Kevin Lee
Ik heb meer dan tien jaar professionele ervaring in plaatbewerking, gespecialiseerd in lasersnijden, buigen, lassen en oppervlaktebehandelingstechnieken. Als technisch directeur bij Shengen zet ik me in om complexe productie-uitdagingen op te lossen en innovatie en kwaliteit in elk project te stimuleren.
