De Uitgebreide Gids voor Metal Rolprocessen

Rolvormen in de metaalbewerking is een vormproces dat de dikte van metaal vermindert en uniform maakt. Het metaalstof wordt door een of meer paren rollen geleid om de dikte te reduceren. Rolvormen wordt geclassificeerd volgens de temperatuur van het gerolde metaal: het is warm rolvormen als de temperatuur boven de rekristallisatietemperatuur ligt, en koud rolvormen als deze eronder blijft.

Wat is Rolvormen?

Rolvormen kan worden gedefinieerd als een metaalvormproces waarbij metaalstukken door paren rollen worden geleid om een uniforme dikte te verkrijgen of de materiaaldikte te verminderen. Dit wordt op twee manieren bereikt: warm en koud rolvormen. In de praktijk vertegenwoordigen warm rolprocessen de grootste tonnage van elk productieproces, terwijl koud rolprocessen de meeste tonnage van alle koudbewerkingsprocessen vertegenwoordigen.

De rollenparen worden in rolstanden gehouden, die gegroepeerd zijn tot rolmolens die metaal efficiënt verwerken. Staal kan in diverse producten worden gerold, zoals constructiestaal (I-profielen, hoekprofielen, U-profielen), staafstaal en rails. Veel staalfabrieken hebben rolmolenafdelingen die halfafgewerkte gietproducten omzetten in eindproducten.

Werkingsprincipe van het Rolproces

Bij het rolproces wordt materiaal tussen een of meer paren rollen geleid om de dikte te reduceren en uniform te houden. Het proces richt zich voornamelijk op het dwarsdoorsnede van de blok of het metaal dat geperst wordt, wat de reductie van de werkstukdikte ondersteunt. Rolprocessen vergroten de lengte en verminderen de dikte zonder de breedte van het materiaal te wijzigen.

Warm en Koud Rolvormen

Warm Rolvormen

Zoals eerder vermeld, vindt warm rolvormen plaats boven de rekristallisatietemperatuur van het materiaal. De rekristallisatie voorkomt dat het metaal werkverharding ondergaat.

Koud Rolvormen

In tegenstelling tot warm rolvormen, vindt koud rolvormen plaats onder de rekristallisatietemperatuur, meestal bij kamertemperatuur. Dit verhoogt de sterkte met ongeveer 20% door werkverharding, verbetert de oppervlakteafwerking en houdt nauwere toleranties aan.

Toepassingen van Rolvormen

De toepassingen van warm gerold metaal richten zich voornamelijk op de productie van plaatmetaal of eenvoudige dwarsdoorsnedes, zoals spoorwegrails. Algemene toepassingen omvatten:

• Vrachtwagenchassis
• Pijpen en buizen
• Automobile koppelingsplaten, wielen en velgen
• Waterverwarmers
• Landbouwmachines
• Spanbanden
• Metaalbouwconstructies
• Stansen
• Spoorweggoederenwagens en railcomponenten
• Beveiligingsrails langs straten en snelwegen
• Deuren en planken
• Schijven

Toepassingen van koudgerold staal omvatten metalen meubels, archiefkasten, tafels, bureaus, stoelen, motoruitlaten, computerkasten en hardware, huishoudapparaten, staaldrums, buizen, scharnieren, armaturen, planken, waterverwarmers, metalen containers, ventilatorbladen, bakpannen, elektronische kastjes, grasmaaiers en bouwgerelateerde producten. Met deze lijst wordt duidelijk dat bijna alle toepassingen om ons heen ofwel koud, ofwel warm gerold zijn.

Rolprocessen

De volgende rollprocessen worden onderscheiden:

• Buigen met rollen
• Rollvormen
• Vlakrolvormen
• Ringrolvormen
• Constructieprofielrolvormen
• Gecontroleerd rolvormen
• Smeerrolvormen

Typen Rolmolens

Er zijn vijf hoofdtypen rolmolens voor het verwerken van metalen:

• Twee-hoge rolmolens
• Drie-hoge rolmolens
• Vier-hoge rolmolens
• Tandem rolmolens
• Cluster rolmolens

Rolsmering

Omdat wrijving ontstaat tussen de rollen en het metaal tijdens het rolproces, speelt smering een cruciale rol. De wrijving is ook nuttig, omdat deze verantwoordelijk is voor het vooruit schuiven van het werkstuk tussen de rollen. Daarom wordt deze soms geëlimineerd of gereduceerd tot een geschikt niveau, wat de keuze van een geschikte smeermiddel essentieel maakt.

Bij koudrolvormen van staal is het nodig om vloeibare smeermiddelen met lage viscositeit te gebruiken, zoals paraffine. Paraffine is geschikt voor non-ferrometalen zoals aluminium, koper en hun legeringen, wat vlekvorming tijdens de daaropvolgende warmtebehandeling voorkomt.

Bij warm rolvormen is smering misschien niet nodig, maar wordt water gebruikt om stoom te genereren en de gevormde schil te breken. Echter, graftevet wordt als smeermiddel gebruikt.

Fouten bij Rolvormen

Fouten in gerold materiaal ontstaan door de hoge krachten van de rollen. De belangrijkste fouttypen zijn:

• Kantscheuring
• Vouwen
• Alligatoring (netvormige scheuren)
• Schilvorming

Dit was de uitgebreide gids over rolprocessen. Hopelijk heeft dit artikel u waardevolle inzichten gegeven in deze fundamentele metaalbewerkingstechniek.