Walzverfahren – Definition, Arbeitsweise, Arten, Vorteile &Anwendungen

Willkommen zurück bei The Mechanical post! Heute werden wir in diesem Artikel sehen:
Was ist ein Walzprozess? seine Funktionsweise, Vorteile, Nachteile und Anwendungen.

Was ist Rolling-Prozess?

Walzen ist eine Art Herstellungsprozess, bei dem das Metall durch Walzenpaare geführt wird, was zu einer Verringerung und Gleichmäßigkeit des Querschnitts des Metallwerkstücks führt.

Bei diesem Verfahren geht es hauptsächlich um den Querschnitt des zu walzenden Metalls. Das Hauptziel bei der Verwendung dieses Verfahrens besteht darin, die Dicke des Werkstücks durch Erhöhen seiner Länge zu verringern. Die Breite bzw. Breite des Bandes/Blechs bleibt dabei jedoch gleich.

Der Walzprozess nutzt eine der mechanischen Eigenschaften von Metallen, die „Plastizität“.

Wenn das Metall durch die Walzen geführt wird, wird es komprimiert. Diese aufgebrachte Last übersteigt die Proportionalitätsgrenze des zu komprimierenden Metalls. Dadurch entsteht eine plastische Verformung. Und somit kann dem Werkstück die gewünschte Form gegeben werden.
Der Walzprozess wird hauptsächlich auf Basis der Werkstücktemperatur in 2 Kategorien eingeteilt.

• Warmwalzverfahren
• Kaltwalzprozess

Warmwalzprozess

Als Warmwalzverfahren wird der Walzvorgang bezeichnet, bei dem das Metallband/Blech über seine Rekristallisationstemperatur erwärmt wird, bevor es durch die Walzen geführt wird.

Vorteile des Warmwalzverfahrens

• Durch die Erwärmung des Metalls wird es weich und lässt sich leichter rollen.
• Es ist weniger Aufwand erforderlich, um dem Metallwerkstück die gewünschte Form zu geben.
• Wärmezufuhr reduziert die Spannung im Material.

Einschränkungen des Warmwalzprozesses

• Durch den geringeren Kraftaufwand leidet die Oberflächengüte des Werkstücks.
• Heizelement wird zum Erhitzen von Metallen benötigt.
• Die Betriebskosten sind im Vergleich zum Kaltwalzprozess hoch.

Kaltwalzverfahren

Als Kaltwalzverfahren wird der Walzvorgang bezeichnet, bei dem das Metallband/Blech bei Raumtemperatur durch die Walzen geführt wird.

Vorteile des Kaltwalzverfahrens

• Hervorragende Oberflächengüte.
• Kostengünstig im Vergleich zum Warmwalzverfahren.

Einschränkungen des Kaltwalzverfahrens

• Um das Metallband durch die Rollen zu schieben, ist viel Kraft erforderlich.
• Der Kaltwalzprozess kann innere Spannungen im Material hervorrufen.

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Arten des Walzprozesses

Rollen gibt es in verschiedenen Formen und Anordnungen, je nach Werkstück und gewünschter Leistung. Die Walzentypen sind:

• Querwalzen
• Kontinuierliches Rollen
• Profil- oder Formwalzen
• Ringrollen
• Gewinderollen

Querwalzen

Das Querwalzen ist eine Art Walzprozess, der zur Herstellung von konischen Wellen, Blattfedern usw. verwendet wird.

 Dieses Verfahren besteht aus Walzen, die sich in die gleiche Richtung drehen, während der Metallstab in Querrichtung zugeführt wird, daher der Name „Querwalzen“.

Kontinuierliches Rollen

Es ist die einfachste Form des Rollens, bei der Zylinderrollen an geeigneten Positionen platziert werden. Wenn das Werkstück vorrückt, nimmt seine Dicke ab, während die Länge zunimmt. Die Breite bleibt fast gleich mit kleinen Änderungen.

Abschnitt oder Form

Die Flachbramme wird nach und nach in eine komplexe Form gebogen. Geeignet für Formteile wie unregelmäßig geformte Kanäle und Zierleisten.

Ringrollen

Wie der Name schon sagt, trägt dieser Walzprozess dazu bei, die Metallstreifen durch eine spezielle Art der Walzanordnung, wie in der Abbildung gezeigt, zu kreisförmigen Ringen zu formen.

Eine spezielle Art des Warmwalzens, die den Durchmesser des Rings vergrößert. Die resultierende Kornstruktur ist umlaufend, was zu besseren mechanischen Eigenschaften führt.

Gewinderollen.

Bei diesem Verfahren werden Gewinde über den Umfang eines zylindrischen Werkstücks geformt. Gewalzte Gewinde werden in einem einzigen Durchgang hergestellt, wenn Matrizen gegen die Oberfläche der zylindrischen Bank gedrückt werden, wie in der Abbildung gezeigt.

Tosaka / CC BY

Während das Werkstück gegen die Stirnseiten der Vorschubdüse rollt, wird das Material verdrängt, um die Wurzeln des Gewindes zu bilden, und das verdrängte Material fließt radial nach außen, um den Gewindescheitel zu bilden.

Fehlerarten beim Walzen

Während des Walzprozesses werden Defekte in das Werkstück eingebracht. Lassen Sie uns einige davon besprechen. Arten von Fehlern sind:

• Wellenstruktur
• Randrisse
• Alligatoren

Wellenstruktur

Aufgrund falscher Krafteinwirkung oder falscher Anordnung der Walzen wird das Blech oder der Streifen nicht erfolgreich komprimiert, was zu einem welligen statt glatten Werkstück führt.

Kantenrisse

Kantenrisse entstehen durch plötzliches und übermäßiges Abschrecken des Metalls während des Warmwalzprozesses, was zu erhöhten inneren Spannungen führt.

Alligatoren

Es ist der Defekt, bei dem ein Riss eine Trennung zwischen den Metallschichten verursacht, die wie das Maul eines Alligators aussieht, daher der Name Alligator.

Vorteile des Walzverfahrens

Die Vorteile des Walzverfahrens werden wie folgt angegeben:

• Es ist ein schneller und weniger zeitaufwändiger Herstellungsprozess.
• Geeignet für die Massenproduktion.
• Hat eine hohe Effizienz.
• Komplexe Querschnittsprofile können problemlos hergestellt werden.
• Walzprozesse können so gestaltet werden, dass Werkstücke mit sehr engen Toleranzen hergestellt werden.

Einschränkungen des Walzprozesses

• Die anfänglichen Kosten/Investitionen sind hoch.
• Die Oberflächenbeschaffenheit des gewalzten Werkstücks ist nicht sehr gut, daher muss es weiteren Endbearbeitungsprozessen unterzogen werden.
• Es ist nur für die Massenproduktion ideal.

Anwendungen des Walzprozesses

Der Walzprozess findet viele industrielle Anwendungen wie:

• Durch den Walzprozess können Wellen, Stangen, Rohre, Achsen, Spindeln etc. hergestellt werden.
• Walzen wird verwendet, um Werkstücke mit gewünschtem Querschnitt herzustellen.
• Walzen wird verwendet, um Zahnräder auf dem Zahnradrohling herzustellen.
• Durch Gewindewalzen werden Gewindeteile, Bolzen, Schrauben usw. hergestellt.
• Lager, Turbinenringe werden im Ringwalzverfahren hergestellt.
• Der Walzprozess der Fertigung findet viele Anwendungen in der Automobilindustrie.
• Bleche, Platten, Paneele etc. werden im Walzverfahren hergestellt.

Das ist ein Überblick über den Walzprozess. Wenn Ihnen dieser Beitrag gefällt oder Sie Vorschläge haben, teilen Sie uns dies in den Kommentaren mit. Wir würden uns freuen, von Ihnen zu hören.

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