Walcowanie na zimno

Walcowaniem nazywamy proces przeróbki plastycznej, w którym zachodzi odkształcenie plastyczne metalu przez jego zgniatanie między walcami obracającymi się w przeciwnych kierunkach.

Walcowanie dzieli się na:

• wzdłużne- podstawowa metoda kształtowania wyrobów hutniczych. Walce poruszają się w ruchu przeciwnym do ruchu pasma, pasmo porusza się w ruchu postępowym.

• poprzeczne- metal wykonuje ruch obrotowy, a osie leżą w jednej płaszczyźnie i mają zgodny kierunek obrotów, przy czym zgniatanie realizuje się poprzez zmienną okresowo średnicę beczki, obracających się walców roboczych, tworzących zmienny wykrój, albo poprzez przemieszczanie się metalu w kierunku szczeliny pomiędzy walcami roboczymi;

• poprzeczno – klinowe- odmiana technologii walcowania poprzecznego. Narzędzia są wykonane w kształcie klina, który wcinając się w walcowany materiał nadaje mu odpowiedni kształt. Tą technologią wykonywane są odkuwki przeznaczone do dalszych procesów plastycznego kształtowania oraz wyroby osiowo-symetryczne takie jak: wały wielostopniowe, wkręty szynowe, itp.

• pielgrzymkowe- technologia wykonywanie rur na walcarkach pielgrzymowych z materiału wyjściowego w postaci grubościennych tulei (walcowanych lub wyciskanych na gorąco), przesuwanych na trzpieniu ruchem posuwisto-zwrotnym.

• skośne

W wyniku walcowania następuje:

• zmniejszenie wysokości pasma z początkowej h₀ do końcowej h₁

• zwiększenie długości pasma z początkowej l₀ do końcowej l₁

• zwiększenie szerokości pasma z początkowej b₀ do końcowej b₁

Walcarka – zespół urządzeń całkowicie zdalnych do wykonywania czynności walcowania i mających jeden napęd główny, który służy do napędzania walców. Oprócz napędu głównego w walcarce może się być szereg napędów pomocniczych, np. do nastawiania odstępu walców, do przesuwania klatek, do wymiany walców, itp.

Układy walcowania:

• liniowy:
  -mają jeden wspólny napęd, który napędza wszystkie klatki układu liniowego
  -wszystkie walce obracają się z taką samą prędkością
  -charakteryzują się klatkami trio, może być ich 3 lub 4 (ewentualnie jedna klatka duo)
  -prędkość walcowania nie przekracza 9m/s (proces sterowany przez ludzi)

• ciągły
  -prędkość walcowania dochodzi do 100m/s
  -całkowicie zautomatyzowany proces
  -czas walcowania w każdej klatce musi być taki sam

Rodzaje walców:

• dwuwalcowe (duo),

• trójwalcowe (trio), jedna z odmian to trio Lautha,

• czterowalcowe (kwarto)

• wielowalcowe – 6- 12- 20-walcowe konstrukcji Sendzimira oraz specjalne do walcowania taśm i blach 5- i 6-walcowe Taylora,

• planetarne.

Walcarka zimna - maszyna, która zmniejsza grubość płaskich wyrobów stalowych poprzez walcowanie metalu pomiędzy walcami ze stali stopowej.

Walcowanie na zimno oznacza, że stal walcowana jest w temperaturze niższej od temperatury mięknienia metalu. Głównym celem jest redukcja grubości.

Etapy walcowania:

• Dostawa blachy w zwojach

• Wytrawianie i oczyszczanie blachy przed procesem

• W zależności od rodzaju blachy:

  • Przejście blachy przez walcarkę wielowalcową, wyżarzanie i przejście przez walcarkę 2-walcową

  • Przejście przez walcarkę 2-walcową

• Rozcinanie

• Cięcie

• Pakowanie

Dla stali niskostopowych i stopowych (poza odpornymi na korozję) stosuje się następujący proces technologiczny:

• Trawienie

• walcowanie na wymaganą grubość

• wyżarzanie lub obróbkę w celu wymaganego stopnia rekrystalizacji struktury

• walcowanie (do wymaganego stopnia twardości lub wygładzające) wyżarzonej taśmy

W celu nadania jej pożądanych własności mechanicznych, stanu i gładkości powierzchni oraz wykończenia.

Dla stali wysokostopowych (odporne na korozję) stosuje się dodatkowe operacje:

• wstępne zmiękczenie taśmy gorąco walcowanej i wytrawienie

• walcowanie na zimno

• wyżarzanie i wytrawienie ostateczne (lub też wyżarzenie jasne)

• walcowanie wygładzające

• wykończenie

Produkty walcowania na zimno, to:

• blachy arkuszowe cienkie (o grubości zazwyczaj 0,16 – 3mm).

Charakteryzują się wysoką jakością wykończenia powierzchni oraz dokładnymi właściwościami metalurgicznymi. Wykorzystywane są one do wytwarzania produktów
o wysokich standardach technicznych.

Główne problemy związane z ochroną środowiska po walcowaniu na zimno:

• ścieki kwaśne

• woda odpadowa

• opary z odtłuszczania

• emisja mgieł kwaśnych i oleistych do atmosfery

• odpady zawierające olej oraz wodę odpływową

• pył (z usuwania zgorzeliny oraz rozwijania)

• tlenki azotu z wytrawiania z mieszaniną kwasów

• gazy spalinowe z opalania pieców