Warm- vs. Kaltwalzen: Metallumformprozesse verstehen

Walzen ist ein gängiger und unverzichtbarer Prozess in der Fertigungswelt für Anwendungen, die Bleche betreffen. Der Walzprozess ist ein Metallbearbeitungsverfahren, das hilft, die Dicke von Metall zu verringern und die Dicke gleichmäßig zu machen.

Heute betrachten wir die Klassifizierung des Walzprozesses, die Warmwalzen und Kaltwalzen umfasst.

Warm- und Kaltwalzen:

Warmwalzen:

Wie bereits erwähnt, erfolgt Warmwalzen in der Metallbearbeitung oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Materials. Die Rekristallisation verhindert, dass das Metall sich verfestigt (Verfestigung durch Kaltverformung). Das für das Walzen zugeführte Material besteht meist aus großen Metallstücken, wie halbfertigen Gussprodukten – Brammen, Blöcken und Blumen. Produkte aus Stranggießbetrieb werden meist direkt bei geeigneter Temperatur in die Walzwerke eingespeist. Bei kleineren Betrieben beginnt das Material bei Raumtemperatur und muss erhitzt werden. Dies kann in einem gas- oder ölbefeuerten Einsoffofen für große Werkstücke und durch Induktionserwärmung für kleinere Werkstücke erfolgen. Nach der Bearbeitung wird die Temperatur überwacht, um sicherzustellen, dass sie oberhalb der Rekristallisationstemperatur bleibt. Warmgewalzte Metalle weisen typischerweise geringe Richtungsabhängigkeit in ihren mechanischen Eigenschaften und verformungsinduzierten Spannungen auf.

Kaltwalzen:

Im Gegensatz zum Warmwalzen erfolgt Kaltwalzen unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Materials, meist bei Raumtemperatur. Dies erhöht die Festigkeit um ca. 20 % durch Verfestigung und verbessert die Oberflächengüte sowie engere Toleranzen. Produkte, die üblicherweise kaltgewalzt werden, umfassen Bleche, Stäbe, Bänder und Stangen; diese Produkte sind meist kleiner als dieselben Produkte, die warmgewalzt sind. Dies liegt an der kleineren Werkstückgröße und ihrer höheren Festigkeit im Vergleich zu warmgewalztem Material. Dieser Prozess verwendet Viergerüst- oder Cluster-Walzwerke. Kaltwalzen kann die Dicke eines Werkstücks in einem einzigen Durchgang nicht so stark reduzieren wie Warmwalzen.

Kaltgewalzte Bleche und Bänder sind in verschiedenen Zuständen erhältlich: vollhart, halbbhart, viertelhart und hautgewalzt. Die Materialdicke reduziert sich beim Vollhartwalzen um 50 %, während die anderen weniger Reduktion beinhalten. Kaltgewalzter Stahl wird anschließend geglüht, um Duktilität im kaltgewalzten Stahl zu induzieren, was als „Cold Rolled and Close Annealed“ bezeichnet wird. Hautwalzen (Skin Rolling), auch Skin-Pass genannt, wird verwendet, um eine glatte Oberfläche, gleichmäßige Dicke und Reduzierung des Streckgrenzpunktes zu erzeugen. Hautgewalztes Material wird meist in nachfolgenden Kaltumformprozessen verwendet, wo gute Duktilität erforderlich ist.

Andere Formen können kaltgewalzt werden, wenn die Querschnittsabmessungen relativ klein und der Querschnitt relativ gleichmäßig sind. Kaltwalzen erfordert einige Formgebungsoperationen, meist entlang der Linie von Dimensionieren, Vorbearbeitung, Grobwalzen, Halbfinishwalzen und Finishwalzen.

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