Walzen aus Aluminium

Walzen aus Aluminium

Aluminiumbleche – dünn und dick, sowie Folie werden durch Walzen eines ziemlich dicken Aluminiumbarrens hergestellt – ein Barren oder ein Zwischenhalbzeug – ein gerolltes Produkt – zwischen Walzrollen, um die Dicke des Werkstücks zu reduzieren. Die Länge des Werkstücks nimmt zu. Dies ähnelt in gewisser Weise dem Ausrollen von Teig beim Ausrollen von Schichten für einen Schichtkuchen. Aber, selbstverständlich, Aluminium zu walzen ist viel schwieriger.

Blattprodukte

Die Aluminiumbramme durchläuft mehrere Walzgerüste, bis sie eine bestimmte Dicke erreicht. Die Walzen drücken von oben und unten auf Bramme und Zwischenblech. Abhängig von der angegebenen Dicke, Das fertig gewalzte Blech fällt in eine von drei Kategorien:

  • Aluminiumplatte (Dickblech): Dicke von 6.3 mm oder mehr. Wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet. Zum Beispiel, Flugzeugflügel und andere Strukturen.
  • Aluminiumblech: Dicke von 0.2 mm bis 6.3 mm. Getränkedosen, Straßenschilder, Automobilstrukturen.
  • Folie: Dicke ab 0.2 mm bis 0.2 mm. Produktverpackung, Gebäudedämmung und vieles mehr.

Warm- und Kaltwalzen von Aluminium

Der Prozess beginnt, wenn das Walzwerk die Aluminiumbramme erhält. Je nachdem, welche mechanischen Eigenschaften das fertige Aluminiumblech haben soll, Technologen entscheiden, ob der Barren erhitzt werden muss oder nicht.

Aluminiumwalzbarren [2]

Wenn der Barren vor dem Walzen nicht erhitzt wird, dann wird das Walzwerk als kaltgewalztes Blech verlassen. Kaltwalzen macht Aluminium härter und fester, indem es seine Mikrostruktur verändert. Jedoch, als Ergebnis des Kaltwalzens, das Metall wird spröder.

Wenn die Bramme vor dem Walzen erhitzt wird, Der Walzvorgang wird Warmwalzen genannt. Die Erwärmungstemperatur hängt von der chemischen Zusammensetzung der Aluminiumlegierung ab. Warmwalzen verhindert eine ungünstige Verfestigung des Metalls und sorgt dafür, dass Aluminium duktil bleibt.

Warmwalzen

Aluminiumwalzbarren werden nach dem Gießen üblicherweise auf Raumtemperatur abgekühlt und dann wieder auf etwa 100 °C erhitzt 500 °C vor den aufeinanderfolgenden Durchgängen durch ein Warmwalzwerk, wo die Dicke auf ca. reduziert wird 4 – 6 mm (Abbildungen 2 und 3). Das Band vom Warmwalzwerk wird für den Transport zum Kaltwalzwerk aufgewickelt.

Abbildung 2 – Eingerüstige Warmwalzanlage [3]

Abbildung 3 – Zerkleinerungsmühle/Heiß-Tandemmühle [3]

Kaltwalzen

Kaltmühlen, in einer Vielzahl von Typen und Größen erhältlich; einige sind Einzelständer, Andere 3 stehen und einige 5 Stand (Abbildungen 4 und 5). Die Kaltwalzgeschwindigkeiten variieren, aber moderne Walzwerke arbeiten mit Austrittsgeschwindigkeiten von bis zu 3000 m pro Minute.

Ein moderner Komplex mit:

  • Schmelzöfen,
  • DC-Gießanlagen,
  • Öfen vorheizen,
  • heiße Mühle,
  • Kaltmühle und
  • Glühöfen.

Abbildung 4 – Eingerüstiges Reversier-Kaltwalzwerk [3]

Abbildung 5 – Mehrständer-Reversier-Kaltwalzwerk [3]

Sonstige Walzvorgänge

Der Durchgang von Aluminium durch ein Walzwerk ist nur ein Schritt – obwohl das wichtigste – in einer sequentiellen Kette technologischer Schritte bei der Herstellung von gewalztem Aluminium. Jedes Flachprodukt aus Aluminium erhält seine endgültigen Eigenschaften nicht erst beim Walzen selbst, aber in enger Wechselwirkung mit den vorbereitenden technologischen Stufen:

  • Vorbereiten der Aluminiumschmelze;
  • Gießen von Aluminium in Barren;
  • das Goldbarren skalpieren;
  • Erhitzen des Barrens zum Walzen;
  • Zwischenglühen,

sowie Nachwalzarbeiten, wie zum Beispiel:

  • Wärmebehandlung oder Schlussglühen;
  • Stretch-Bearbeitung;
  • Richten mit Rollen;
  • Kantenbeschnitt;
  • Altern.

Moderne Aluminiumwalzwerke führen die meisten oder alle dieser Vorgänge durch, um Bleche und Folien mit bestimmten Abmessungen herzustellen, Eigenschaften und sonstige vom Kunden vorgegebene Eigenschaften.

Wie sich das Walzen von Aluminium entwickelte

Zu der Zeit erschien Aluminium in der Industrie, Die Menschheit verfügte bereits über jahrtausendelange Erfahrung im Gießen und Schmieden von Metallen, sowie mehrere hundert Jahre Erfahrung darin, sie zu Platten und sogar zu Folie zu rollen. Das Metallwalzen wurde in den entwickelten Ländern bereits im 16. Jahrhundert beherrscht. Alle diese bekannten Metallbearbeitungsmethoden wurden auf Aluminium adaptiert und getestet.

  • Die erste Bratpfanne aus Aluminium wurde in den 1890er Jahren geprägt, und bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts, Für die Herstellung solcher Küchenutensilien wurde fast ausschließlich Aluminium verwendet.
  • Die ersten Aluminiumboote aus Aluminiumblech wurden in den 1890er Jahren gebaut, darunter auch die Rennyacht Defender 1895.
  • Von 1903, um 3 Tausend Tonnen Aluminium wurden weltweit bereits jährlich verbraucht, Etwa ein Drittel davon lag in Blattform vor.
  • Im gleichen Jahr, Die erste Aluminiumfolie wurde in Frankreich gerollt. In den USA, Die Produktion von Aluminiumfolie begann im Jahr 1913 – für Bonbonpapier und Kaugummi.
  • Dünne Aluminiumhäute für Flugzeuge erschienen in 1917.
  • Das industrielle Verfahren zur Herstellung hochfester Aluminiumbleche, die zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit mit verschiedenen Aluminiumlegierungen (Alclad) beschichtet sind, hat seinen Ursprung in den USA 1926.
  • Warm- und Kaltkontinuierliche Walzwerke wurden in den USA eingeführt 1926. Die maximale Walzgeschwindigkeit des ersten Walzwerks dieser Art betrug ca 60 m pro Minute. Moderne Walzwerke walzen Aluminiumbleche 35 mal schneller.
  • Standardkonfigurationen für Zwei- und Vierwalzenwalzwerke wurden zu Beginn des letzten Jahrhunderts erfunden, sind aber immer noch die tragende Säule der Walzindustrie.
  • In den letzten Jahrzehnten, Es sind verschiedene „Cluster“-Mühlenkonstruktionen entstanden, bei denen die Arbeitswalzen durch zwei oder mehr Stützwalzen unterstützt werden.

Quellen:

1. www.aluminium.org

2. www.gabrian.com

3. TALAT Vorlesung 1301 – Das Walzen von Aluminium: der Prozess und das Produkt / Roy Woodward, Aluminiumverband, Birmingham