Hoofdstuk 2: Vormgevingsprocessen
Materialen moeten na winning een reekstransformaties ondergaan tot bruikbare
vorm.
Metaalproducerende bedrijven (Sidmar) leveren half producten af.
Vloeibare metalen worden na winning uit ertsen of recyclage in eenvoudige vormen
gegoten.
Plak: dikke plaat
Bloom: blokvorm
Knuppel: dikke staaf
Kunststoffen (plastics) worden in korrelvorm (granulaten) gebruikt voor verdere
verwerking.
Hier worden spaanloze vormgevingsprocessen besproken.
2.1) Walsprocessen
2.1.1) Metalen
Walsen is een vormgevingstechniek waarbij materiaal tussen twee
tegengesteld draaiende rollen, met gelijke omtreksnelheid gevoerd wordt.
- Dikte verminderd
- Lengte vergroot
- Behoud van volume
Met deze techniek kan men ook staven, draad of profielen bekomen.
(Geprofileerd walsen)
Probleem: Voor het walsen van vlakke producten zijn de walsrollen
gelagerd, en ondergaan een kleine doorbuiging. Daarom
worden deze tonvormig geslepen, diameter in het midden iets
groter dan aan de uiteinden.
-> Actie-reactie
Het is gemakkelijker vlakkere producten te bekomen en een
grotere diktereductie te bekomen door wasrollen met kleinere
diameter.
De doorbuiging is hier groter, en tonvormig slijpen wordt
moeilijk. Daarom worden er walsinstallaties gebouwd met
kleine walsrollen die gesteund worden door grotere walsrollen.
Er wordt meestal gewalst in opeenvolgende stappen of met omkeerbare
walswerktuigen.
Materialenleer – H2 – Vormgevingsprocessen (1/7)
, De reductiefactor R per walspas is gedefinieerd:
A 0− A 1
R= .100 %
A0
met A0 = oorspronkelijke dwarsdoorsnede
met A1 = doorsnede na het walsen
Walsen kan zowel warm T T R als koud T T R .
Warmwalsen
Vlakke producten worden na opwarming voorgewalst in duo-of
quatrowalswerktuig.
De finale warmwalsdikte wordt bekomen door warmwalstrein 5 a 6
quatro's in serie, dikwijls worden aan intree-en uittreezijde verticale
hulpwalsen geplaatst tegen openbarsten aan de zijkant.
Bij geprofileerde producten zijn de hoeken van het profiel afgerond,
waardoor vervorming goed ondersteund is en scheurvorming voorkomen.
Het kneed-en smeedeffect wordt verhoogd door de doorsnede niet
gelijkvormig te houden en tussen de eerste passen een verdraaiing
van 90 graden uit te voeren.
Voordelen:
– Per pas kan een zeer grote vervorming of reductie gegeven
worden.
– Het kneedeffect zorgt voor een duidelijke verbetering van de
metaaleigenschappen: gietstructuur wordt 'afgebroken'.
Nadelen:
– Omwille van wrijvingsverschijnselen kan er maar tot een
beperkte einddikte gewalst worden. (1,5mm tot 5mm)
– Bij staal moet het geoxideerde oppervlak verwijderd worden.
– De geometrische en maattolleranties zijn meestal onvoldoende
voor vele toepassingen.
Koudwalsen
Na warmwalsen zal bij staal de oxidehuid verwijderd worden in een beitsbad
(verdund HCl):
FeO + 2 HCl -> FeCl2 + H2O
Het metaal wordt dan in een tandem geplaatst en tot de finale einddikte
uitgewalst.
Naast de walsdruk wordt op de plaat ook een trekkracht uitgeoefend,
Materialenleer – H2 – Vormgevingsprocessen (2/7)
Materialen moeten na winning een reekstransformaties ondergaan tot bruikbare
vorm.
Metaalproducerende bedrijven (Sidmar) leveren half producten af.
Vloeibare metalen worden na winning uit ertsen of recyclage in eenvoudige vormen
gegoten.
Plak: dikke plaat
Bloom: blokvorm
Knuppel: dikke staaf
Kunststoffen (plastics) worden in korrelvorm (granulaten) gebruikt voor verdere
verwerking.
Hier worden spaanloze vormgevingsprocessen besproken.
2.1) Walsprocessen
2.1.1) Metalen
Walsen is een vormgevingstechniek waarbij materiaal tussen twee
tegengesteld draaiende rollen, met gelijke omtreksnelheid gevoerd wordt.
- Dikte verminderd
- Lengte vergroot
- Behoud van volume
Met deze techniek kan men ook staven, draad of profielen bekomen.
(Geprofileerd walsen)
Probleem: Voor het walsen van vlakke producten zijn de walsrollen
gelagerd, en ondergaan een kleine doorbuiging. Daarom
worden deze tonvormig geslepen, diameter in het midden iets
groter dan aan de uiteinden.
-> Actie-reactie
Het is gemakkelijker vlakkere producten te bekomen en een
grotere diktereductie te bekomen door wasrollen met kleinere
diameter.
De doorbuiging is hier groter, en tonvormig slijpen wordt
moeilijk. Daarom worden er walsinstallaties gebouwd met
kleine walsrollen die gesteund worden door grotere walsrollen.
Er wordt meestal gewalst in opeenvolgende stappen of met omkeerbare
walswerktuigen.
Materialenleer – H2 – Vormgevingsprocessen (1/7)
, De reductiefactor R per walspas is gedefinieerd:
A 0− A 1
R= .100 %
A0
met A0 = oorspronkelijke dwarsdoorsnede
met A1 = doorsnede na het walsen
Walsen kan zowel warm T T R als koud T T R .
Warmwalsen
Vlakke producten worden na opwarming voorgewalst in duo-of
quatrowalswerktuig.
De finale warmwalsdikte wordt bekomen door warmwalstrein 5 a 6
quatro's in serie, dikwijls worden aan intree-en uittreezijde verticale
hulpwalsen geplaatst tegen openbarsten aan de zijkant.
Bij geprofileerde producten zijn de hoeken van het profiel afgerond,
waardoor vervorming goed ondersteund is en scheurvorming voorkomen.
Het kneed-en smeedeffect wordt verhoogd door de doorsnede niet
gelijkvormig te houden en tussen de eerste passen een verdraaiing
van 90 graden uit te voeren.
Voordelen:
– Per pas kan een zeer grote vervorming of reductie gegeven
worden.
– Het kneedeffect zorgt voor een duidelijke verbetering van de
metaaleigenschappen: gietstructuur wordt 'afgebroken'.
Nadelen:
– Omwille van wrijvingsverschijnselen kan er maar tot een
beperkte einddikte gewalst worden. (1,5mm tot 5mm)
– Bij staal moet het geoxideerde oppervlak verwijderd worden.
– De geometrische en maattolleranties zijn meestal onvoldoende
voor vele toepassingen.
Koudwalsen
Na warmwalsen zal bij staal de oxidehuid verwijderd worden in een beitsbad
(verdund HCl):
FeO + 2 HCl -> FeCl2 + H2O
Het metaal wordt dan in een tandem geplaatst en tot de finale einddikte
uitgewalst.
Naast de walsdruk wordt op de plaat ook een trekkracht uitgeoefend,
Materialenleer – H2 – Vormgevingsprocessen (2/7)
