Warm rollen
Heetwalsen is een metaalverwerkingsproces dat plaatsvindt boven de herkristallisatietemperatuur van het materiaal. De korrels herkristalliseren nadat ze tijdens de verwerking zijn vervormd, waardoor een gelijkassige microstructuur behouden blijft en verharding van het metaal door koud werk wordt voorkomen. Uitgangsmaterialen zijn meestal grote stukken metaal, zoals halfafgewerkte gietstukken, platen, knuppels en knuppels. Als het product afkomstig is van continugieten, wordt het product doorgaans bij de juiste temperatuur rechtstreeks naar de walserij gevoerd. Voor kleinere productieschalen beginnen de grondstoffen bij kamertemperatuur en moeten ze worden verwarmd. Grotere werkstukken worden verwarmd in een weekoven op olie, gas of aardgas, terwijl kleinere werkstukken worden verwarmd in een elektrische inductieoven. Wanneer de grondstof in de oven wordt verwarmd, moet de temperatuur ervan worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat de materiaaltemperatuur boven de herkristallisatietemperatuur van het metalen materiaal ligt. Om een bepaalde veiligheidsfactor te garanderen, moet de verwarmingstemperatuur van de grondstof boven de herkristallisatietemperatuur liggen; deze temperatuurwaarde is in het algemeen 50 graden tot 100 graden hoger dan de herkristallisatietemperatuur.
Warmgewalste metalen hebben over het algemeen weinig richtingsgevoeligheid in hun mechanische eigenschappen en restspanningen veroorzaakt door vervorming. In sommige gevallen kunnen niet-metalen insluitsels echter enige richting geven, en werkstukken van minder dan 20 mm dik hebben meestal enige richting. Bovendien kan niet-uniforme koeling grote restspanningen veroorzaken, die vaak voorkomen bij vormen met niet-uniforme doorsneden, zoals I-balken. Er zit oxideaanslag op het oppervlak van de gewalste producten, een oxide dat bij hoge temperatuur wordt gevormd. Kalkaanslag wordt meestal verwijderd door middel van beitsen of oppervlaktereiniging. Maattoleranties op het uiteindelijke gewalste product bedragen doorgaans 2 tot 5% van de totale afmetingen.
Het lijkt erop dat warmgewalst zacht staal een breder koolstofgehalte heeft dan koudgewalst staal, waardoor het voor smeden moeilijker wordt om de kwaliteit van het eindproduct te controleren. Ook voor soortgelijke metalen zijn de kosten van warmgewalste producten over het algemeen lager dan die van koudgewalste producten.
Warmwalsen wordt vooral gebruikt voor het vervaardigen van plaatwerkonderdelen of producten met eenvoudige profielen, zoals spoorrails. Andere typische toepassingen voor warmgewalst metaal zijn onder meer vrachtwagenframes, autowielen, pijpen en buizen, waterverwarmers, landbouwapparatuur, riemen, stempels, compressorbehuizingen, onderdelen van rollend materieel, velgen, architecturale metalen constructies, spoorhopperwagens, deuren, planken, CD's, vangrails, autokoppelingsplaten.
rollend ontwerp
Walserijen worden doorgaans onderverdeeld in voorbewerken, tussenverwerking en afwerking. Bij het vormwalsproces wordt de diameter van het oorspronkelijke plano (rond of vierkant), gewoonlijk tussen 100-140 mm, continu gewalst en vervormd, wat resulteert in een eindproduct met een kleinere dwarsdoorsnede en geometrie. Uitgaande van een bepaalde blanco kunnen verschillende reeksen worden toegepast om verschillende eindproducten te produceren. Omdat elke walserij echter erg duur is (tot 2 miljoen euro), is een typische vereiste een contracthoeveelheid of walspas. Er zijn enkele oplossingen verkregen, waaronder empirische kennis, het gebruik van digitale modellensimulaties en kunstmatige intelligentietechnologie. Lambiase et al. gebruikten een eindige-elementenmodel (FE) om de uiteindelijke vorm te voorspellen van een rolstrook die door een ronde platte rol gaat. Een van de belangrijkste problemen bij het ontwerpen van een walserij is het verminderen van het aantal rollen; Een mogelijke oplossing om aan deze eis te voldoen is het splitsen van de doorgang, waardoor de profielreductiesnelheid van elke doorgang wordt verminderd door het aantal rollen te vergroten. Een andere oplossing voor het verminderen van het aantal gereedschapspassages in een walserij is het gebruik van een geautomatiseerd walssysteem voorgesteld door Lambiase en Langella. Vervolgens ontwikkelde Lambiase verder een automatiseringssysteem gebaseerd op kunstmatige intelligentie, specifiek een geïntegreerd systeem, inclusief een inferentie-engine gebaseerd op genetische algoritmen, een kennisdatabase gebaseerd op kunstmatige neurale netwerken, getraind met behulp van een parametrisch eindige-elementenmodel, en de optimalisatie en automatisering van de walserij. ontwerp.
koudgewalst
Koudwalsen wordt uitgevoerd onder de herkristallisatietemperatuur van het metaal (meestal bij kamertemperatuur). Koudwalsen kan de sterkte van het materiaal met maximaal 20% vergroten door vervormingsharding. Het verbetert ook de oppervlakteafwerking en handhaaft nauwere toleranties. Typische koudgewalste producten omvatten platen, strips, staven en staven; deze producten zijn doorgaans kleiner dan hun warmgewalste tegenhangers. Vanwege de kleine afmetingen van het werkstuk en de grotere sterkte ervan, vergeleken met warmwalsen, is het noodzakelijk om een clusterwals of hoger dan vier hoogwalsen te gebruiken. Bij koudwalsen wordt de dikte van de plano minder verminderd bij walsen met één rol dan bij warmwalsen. Koudgewalste platen en strippen zijn verkrijgbaar in verschillende omstandigheden: volledig hard, halfhard, kwarthard en uiterlijk gewalst. Volledig hardwalsen vermindert de dikte met 50%, terwijl andere hardheden de dikte met minder verminderen. Het gloeien van koudgewalst staal kan de ductiliteit verhogen. Koudwalsen via de huid kan een minimale diktevermindering opleveren van: 0,5-1%. Het wordt gebruikt om gladde oppervlakken en uniforme dikte te produceren en vloeipuntverschijnselen te verminderen (waardoor de vorming van Luders-banden tijdens daaropvolgende verwerking wordt voorkomen). Het vergrendelt dislocaties op het oppervlak, waardoor de kans op Lüders-bandvorming wordt verkleind. Om de vorming van Lüders-banden te voorkomen, moet de dichtheid van niet-vastgezette dislocaties in de ferrietmatrix worden vergroot. Het wordt ook gebruikt voor het afbreken van bleekmiddelen in gegalvaniseerd staal. Skin pass koudwalsen wordt vaak gebruikt na koudwalsen omdat het eindproduct een goede ductiliteit moet hebben. Andere vormen kunnen koudgewalst worden als de dwarsdoorsnede relatief uniform is en de dwarsafmetingen relatief klein zijn. Koudgewalste vormen vereisen een reeks vormbewerkingen, meestal langs maatlijnen, scheidingslijnen, voorbewerken, semi-voorbewerken en afwerken. Gladder, consistenter staal met een lager koolstofgehalte is gemakkelijker om mee te werken, maar kost ook meer aan grondstoffen als het door een smid wordt behandeld. Typische toepassingen van koudgewalst staal zijn onder meer metalen meubels, bureaus, archiefkasten, tafels, stoelen, uitlaatpijpen van motorfietsen, computerkasten en hardware, huishoudelijke apparaten en componenten, rekken, verlichtingsarmaturen, scharnieren, olieleidingen, stalen vaten, grasmaaiers, elektronische kasten, waterverwarmers, metalen containers, ventilatorbladen, braadpannen, wand- en plafondmontagekits en diverse bouwgerelateerde producten.
