Umformen Walzen

Formwalzen

Das Walzen ist ein Fertigungsverfahren aus der Gruppe der Druckumformung, bei dem der (meist metallische) Werkstoff zwischen zwei oder mehr rotierenden Werkzeugen geformt und dabei im Querschnitt reduziert wird. Dehnen der Körner in Walzrichtung durch Walzen. Dabei sind die Kräfte, die zwischen den Walzen und dem Rollmaterial auftreten, von großer Bedeutung. Druckwasser oder Skalenbrecher können vor dem Walzen zum Abspringen gebracht werden. Umfangreiche Informationen zum Walzen und Querkeilwalzen: Grundlagen, Entwicklungstrends, Optimierung, Umsetzung und Kosten.

Verfahrensvarianten nach DIN 8583[[Verarbeitung | | Sourcecode bearbeiten]>

Die gleichnamige Gemeinschaft in Polen ist unter Rolling (Oberschlesien) beschrieben. Das Walzen ist ein Herstellungsverfahren aus der Reihe der Druckumformung, bei dem der (meist metallische) Stoff zwischen zwei oder mehr sich drehenden Werkstücken geformt und dabei sein Durchmesser reduziert wird. Erfolgt die Verformung oberhalb der Umkristallisationstemperatur, spricht man vom Warmband.

Heute ist die Walzerarbeit weitgehend automatisch. Das Walzen ist in Bezug auf die Verformung des Materials ein Massivumformprozess, der in engem Zusammenhang mit dem Hammer- oder Schmiedeprozess steht. Der Durchgang des Rollenmaterials durch die Rollen wird als Masche bezeichnet. Bei der Längswalzung wird das Rollmaterial durch den Walzenspalt rechtwinklig zu den Walzachsen ohne Rotation um die eigene Achse verfahren.

Er tritt als Faden aus den gegenläufig rotierenden Walzen hervor. Flacherzeugnisse (Flachstahl) sind gewalzte Produkte, die viel weiter als dicker sind. Volumetrisch gesehen machen sie den grössten Teil der weltweiten Walzproduktion aus und werden als gewickelte Streifen oder Einzelbleche gefertigt. Platten und Streifen aus Eisen und NE-Metallen werden durch Walzen zwischen zwei fast parallel angeordneten Zylinderrollen gefertigt.

Die Rollen verbiegen sich durch die Last. Bei der Herstellung von Flachprodukten muss diese Walzenverformung ausgeregelt werden. Zu diesem Zweck werden die Walzen in der Regel leicht gewölbt nachgeschliffen. Zur Beeinflussung der Bombierung der installierten Walzen gibt es unterschiedliche Methoden, darunter axiale Verschiebung von geschliffenen Walzen, Kreuzung der Walzen, Biegung der Bolzen und Durchmesserverstellung.

Die Arbeitswalze sollte umso schlanker sein, je geringer das Rollmaterial ist. Die Herstellung erfolgt durch Walzen zwischen zwei und vier Walzen, in die das Format geschnitten wird. Für das Walzen in Längsrichtung wurden im Zuge der technologischen Weiterentwicklung und für Spezialprodukte unterschiedliche Typen von Walzwerken konzipiert, die bis heute im Gebrauch sind.

Das Duo-Walzwerk ist aus zwei parallel angeordneten Walzen aufgebaut, zwischen denen das Materialgewalzte wird. Um den Walzvorgang zu erneuern, um die Dicke des Rollmaterials weiter zu reduzieren oder um mit dem nachfolgenden Durchlauf fortzufahren, muss in einem Zweiwalzwerk entweder das Rollmaterial auf die andere Gerüstseite zurückgebracht oder die Walzendrehrichtung umgekehrt werden.

Erstere wurde durch Heben der waagerechten Rollgänge, auf denen das Rollmaterial vor und hinter dem Walzenspalt verläuft, auf der Walzgerüstseite (Fritz-Rollgang nach dem Tüftler George Fritz) und Rückführung des Rollmaterials über die Oberwalze auf die andere Walzseite, welche die Rolle durch Reibung abstützt, behoben.

Aufgrund der verbesserten Zahnräder wurde jedoch das Reversierverfahren immer wichtiger, da das Heben über die Oberwalze als Leertakt immer mit der Kühlung des Rollmaterials impliziert ist. Ein weiteres Verfahren, um das Rollmaterial mit dem gleichen Walzgerüst ohne Heben und Wenden zu walzen, ist der Einsatz eines so genannten "Drei-Hoch-Walzwerkes".

In der Trio-Anordnung mit z.B. drei Walzen wird das Rollmaterial zuerst in eine Drehrichtung zwischen der Unter- und der Mittelwalze und dann in die andere Drehrichtung zwischen der Mittel- und der Oberwalze gerollt. In der Trio-Anordnung ist die Auslegung der Messkaliber für die progressive Profilbildung des Rollmaterials jedoch aufwendiger.

3 ] Außerdem ist die Mittelwalze besonders hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt, da sie in beiden Walzvorgängen eingesetzt wird und daher relativ oft ausgetauscht werden muss. Zur Reduzierung der Auslenkung der mit dem Rollmaterial in Berührung kommenden Walzen werden diese oft durch Stützrollen - meist mit großem Durchmesser - unterstützt.

Sind in einem Gerüst vier Walzen installiert, wird dies als Quartomanordnung bezeichnet. Scaffolds mit sechs Rollen können in senkrechter oder Sendzimir-Anordnung aufgebaut werden. Dabei wird jede Walze von zwei Walzen getragen, die in einem Neigungswinkel von etwa 120° in die Walze eingreifen, um sowohl die vertikale als auch die horizontale Auslenkung zu reduzieren.

Für das Walzen von sehr dünnem oder sehr festem Material werden Walzgerüste mit bis zu 20 Walzen eingesetzt. Kreuzwalzen, auch Kreuzkeilwalzen oder Kreuzkeilwalzen nennen, ist die Bildung eines rotationssymetrischen Zuschnitts zwischen zwei gegenläufigen flachen Backen oder runden Walzen. In runden Kreuzrollen dreht sich das Rollmaterial um seine eigene Drehachse zwischen zwei oder mehr Werkzeugrollen, die sich in die gleiche Richtung drehen.

Bei Flachbackenquerwalzen [10][11] wird das Rollmaterial zwischen zwei waagerecht oder senkrecht aneinander gereihten Werkzeugtafeln gebildet. Das flächige Design der Geräte zeichnet sich durch eine einfachere Konstruktion und Fertigungstechnik als eine gebogene Rolle aus, hat aber die selben Konstruktionsparameter. Bei der Ringwalzung entstehen fugenlose Reifen, wie z.B. Eisenbahnradreifen.

Die Achsen der Walzen werden beim Querwalzen durchkreuzt. Die Fixierung des Werkstücks im Walzenspalt erfolgt durch abstützende Lineale oder Führungsrollen. Der Walzkaliber ist so ausgelegt, dass sich der Walzenspalt einengt. Rollen können zur Herstellung von nahtlosen Rohren wie z.B. Stahlrohren verwendet werden. Dazu werden unterschiedliche Vorgehensweisen verwendet. Die Verkleinerung auf den angestrebten Aussendurchmesser ist der abschließende Verformungsschritt.

Mannesmann Querwalzen (Max und Reinhard Mannesmann 1885) verwenden zwei im Winkel voneinander angeordneten angetriebenen Walzen und eine nicht angetrieb. Bei dem Rollmaterial handelt es sich um einen massiven Rundbarren, der sich nach dem Gewindeschneiden spiralig durch den Walzenspalt bewegen kann. Die Seele wird von der Firma Friedeln gelöst (abwechselnd Druck- und Zugspannungen) und anschließend über einen Gewindedorn gerollt.

Es ist jedoch wichtig zu vermeiden, dass der Barren vor der Dornenspitze innerlich reißt, da es sonst zu inneren Fehlern im Rollmaterial kommen kann. Zwei Schrägrollen mit doppelter konischer Kalibrierung und zwei Führungslineale, die die Formzone eingrenzen. Dabei handelt es sich um ein Drei-Walzen-Querwalzverfahren, bei dem Walzen mit einer so genannten Schulter-Kalibrierung eingesetzt werden.

Man hat die Möglichkeiten, sich auszudehnen, zu neutralisieren und das Walzen zu reduzieren. Beim Expandieren ist der resultierende Hohlkörperdurchmesser grösser als der Eingangsmaterialdurchmesser. Im Neutralwalzverfahren haben das Vormaterial und der resultierende Hohlkörper den selben Querschnitt, d.h. nur die Wandstärke wird reduziert. Bei der Reduzierung des Walzens ist der Hohlraumdurchmesser kleiner als der des Vormaterials.

Bei der KRM (Kocks-Rotation-Mühle) handelt es sich um einen vierwalzigen Walzapparat, der als konvergente Planeten-Kreuzwalzanlage konzipiert ist und dem Asseler Walzgerüst ähnelt. Die Durchmesserreduzierung resultiert aus dem Walzenabstand und die Wanddickenreduzierung aus dem Walzenabstand. Ein Dornstab wird in das Rollmaterial eingesetzt, mit dem er dann durch mehrere nichtangetriebene, nacheinander angeordneter Rollgerüste geschoben wird.

Große Nahtlosrohre werden durch Warmwalzung erzeugt und die warm gewalzten Platinen im Kaltwalzverfahren veredelt. Die Walzgerüste bestehen aus zwei Walzen, die sich entgegen der Rollrichtung umlaufen. Es wird ein Kalibrierkaliber in die Walzen geschnitten, das so ausgelegt ist, dass das Rollmaterial im Walzenspalt auf einer Seite des Walzenumfanges verfahren werden kann und der Walzenspalt durch weitere Drehung immer weiter wird.

Beim Walzen wird ein Gewindedorn in das Rollmaterial eingelassen. Dann wird das gewalzte Material in einem Platinenschritt in den Walzenspalt eingelegt und dann mit der Walzendrehung nach hinten gefahren. In einem weiteren Schritt wird das Rollmaterial um 90 Grade verdreht und ein Teil in den Walzenspalt vorgedrückt.

Giesswalzen kombiniert die ursprüngliche Umformung und die erste Umformstufe in einem Arbeitsgang. Die Schmelze wird beispielsweise zwischen zwei innen gekühlten Walzen verfestigt und verdichtet, was eine Entmischung ausschließt. Die Walzplattierung kann zur Herstellung von Verbundwerkstoffen aus Metall eingesetzt werden, zum Beispiel zur Beschichtung von Leichtmetall mit einer niedrigschmelzenden Lötlegierung.

Der Ballenumfang ist die Nutzbreite einer Rolle. Bei einem Walzband wird das Bandkreuzprofil durch die Verbiegung der Rolle mitbestimmt. Verlagshaus Stahl leisen, Düsseldorf 1950 Hubert Hoff: Walzen und Einmessen. Verlagshaus Stahl, Düsseldorf 1954 Reiner Kopp, Herbert Wiegels: Einstieg in die Umformtechnologie. Herausgeber der Augustbuchhandlung, Aachen 1998, ISBN 3-86073-666-3 Rolf Hinkfoth: Massivumformung: Massivumformung: Massivumformung: ausgewählt technologie Grundlagen der Umformprozesse into der Metallurgie. 2.

Wissenschaftverlag, Mainz/ Aachen 2003, ISBN 3-86130-184-9 Britta Leise (editor): Walzen: technik- und kulturgeschichtliche Aspekte im Bereich und Geschichte und Gegenwart. 16. Juli 2013, Zugriff erfolgt am 28. September 2015. Walzen und Querkeilwalzen: Darstellung, Potentiale und Durchsetzung.

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