Kaltwalzen ist das Walzen von Metallen, dem Walzgut, unterhalb ihrer Rekristallisationstemperatur zwischen zwei oder mehr rotierenden Werkzeugen, den Walzen. Das Kaltwalzen findet meist bei Raumtemperatur statt, also ohne vorheriges Anwärmen. Es zählt zum Gebiet der Kaltumformung.
Anwendung Bearbeiten
Kaltwalzen findet weite Verbreitung bei der Dickenreduktion von Blechen, sowohl im industriellen, als auch im kunsthandwerklichen Bereich (s. Bild).
Im Industriemaßstab werden die kalt zu walzenden Materialien häufig als Coils (engl. für „Rolle“ bzw. „Spule“) angeliefert, die zuvor mittels Warmwalzverfahren zu Warmbreitband oder Mittelband dickenreduziert worden sind.
Aluminium erreicht nach diesem Verfahren Enddicken von 4–0,0065 mm, dazu muss unter Umständen zwischengeglüht werden, um die Kaltverfestigung des Metalls zu beseitigen. Aus Stahl wird Kaltband mit einer Dicke von 3 bis 0,25 mm hergestellt. Weißblech, Feinst- und Elektroblech werden bis zu 0,1 mm dünn gewalzt.
Vorbereitung Bearbeiten
Einlegen des Materials Bearbeiten
Das zu walzende Band (Coil) wird in eine Abspul-Haspel (Payoff-Reel) eingelegt und in das Walzwerk eingeführt. Den Bandanfang nimmt dann am Streckenende eine Spann-Haspel (Tension-Reel) auf. Da häufig im Reversierbetrieb gearbeitet wird (das Band fährt in beiden Richtungen durch die Anlage), ist auf der Seite der Abspul-Haspel (Payoff-Reel) häufig eine zweite Spann-Haspel (Tension-Reel) vorhanden.
Beizen, Entzundern Bearbeiten
Das Vormaterial, wie oben dargestellt meist Warmband, muss noch von Zunder und Rost befreit werden. Dies geschieht dann beim Streckbiegen und Beizen.
Während beim Streckbiegen das Vormaterial unter großem Zug um sehr enge Radien geführt wird, um die grobe Zunderschicht zu brechen, werden feine Verunreinigungen der Bandoberfläche beim Beizen unter Zuhilfenahme von Säure entfernt und das Material danach der Walzanlage zugeführt. Das Beizen findet in mehreren Becken, die das Band durchläuft, statt, danach wird die Säure vom Band gewaschen, um eine weitere Korrosion durch die Säure zu vermeiden.
Walzgerüste Bearbeiten
Einfache Walzmethode Bearbeiten
Der eigentliche Walzvorgang findet in Walzgerüsten statt. Art und Anzahl der Gerüste können sich von Werk zu Werk unterscheiden, da jedes Walzwerk auf spezielle Sollwerte für Enddicke, Produktart und Bearbeitungsart ausgelegt wird.
Unterschieden werden vier Gerüstarten:
Gekoppelte Walzgerüste Bearbeiten
Häufig wird in großen Anlagen das Grobblech kontinuierlich, also nicht reversierend, gewalzt. Da ein erneutes Zuführen zur Walze nicht möglich ist, die Dickenabnahme jedoch nicht in einem Stich erfolgen kann, werden gekoppelte Walzgerüste eingesetzt. Dabei stehen Walzgerüste hintereinander und das Blech wird von Gerüst zu Gerüst dünner. Die Walzgeschwindigkeiten nehmen dabei stetig zu.
Geschichte des Kaltwalzens Bearbeiten
Kaltgewalzte Feinstbleche gibt es seit Ende des 17. Jahrhunderts. In England wurde seit etwa 1810 Weißblech kaltgewalzt. In Deutschland wurde die Kaltwalztechnik, die den Grundstoff für eine große Vielfalt an Produkten lieferte, um 1830 mechanisiert. Der Drahtzieher Johann Peter Hüsecken aus Limburg a. d. Lenne produzierte damals mit den wassergetriebenen Hammerwerken im Hohenlimburger Nahmertal und mit geschliffenen und gehärteten Stahlwalzen von Alfred Krupp Bandstahl z. B. für Reifröcke. Noch heute werden ca. 70 Prozent der deutschen Kaltwalzerzeugnisse im Raum Hohenlimburg hergestellt.
Seit den 1860er Jahren war das Kaltwalzen mit dem System hintereinander angeordneter Walzgerüste mit unterschiedlicher Walzgeschwindigkeit in England verbreitet. Der Wasserantrieb wurde bis zu dieser Zeit durch Dampfmaschinen und im 20. Jahrhundert durch elektrische Antriebe ersetzt, die das Umsteuern von Blechtafeln erleichterten.
Seit den 1960er Jahren gewinnt das Kaltwalzen von Aluminium z. B. für die Flugzeugindustrie immer größere Bedeutung. Im selben Jahrzehnt begann auch die Automatisierung des kontinuierlichen Kaltwalzens. Die digitale Technik erlaubt heute die Optimierung auch extrem dünner Walzprofile.
Das Deutsche Kaltwalzmuseum hatte seinen Standort von 1988 bis 2017 im Schloss Hohenlimburg; es wird bis Frühjahr 2024 ins Freilichtmuseum Hagen umziehen.
Siehe auch Bearbeiten
Weblinks Bearbeiten
- Umfangreiches Metal forming and welding glossary (engl.) mit Fachbegriffen zur Metallbearbeitung (abgerufen am 15. Mai 2010)
Einzelnachweise Bearbeiten
- Ludwig Beck: Die Geschichte des Eisens in technischer und kulturgeschichtlicher Beziehung: Das XIX. Jahrhundert von 1860 an bis zum Schluss. Braunschweig 1903, S. 222.