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2024-10-15T19:05:58Z

Einfache Walzmethode: zus. Links

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[[Datei:Rolling-mill.jpg|mini|Handwalze, die zum Kaltwalzen von z. B. diesem [[Messing]]<nowiki></nowiki>blech verwendet wird]]
'''Kaltwalzen''' ist das [[Walzen]] von [[Metall]]en, dem ''Walzgut'', unterhalb ihrer [[Rekristallisationstemperatur]] zwischen zwei oder mehr [[Rotation (Physik)|rotierenden]] [[Werkzeug]]en, den [[Walze (Werkzeug)|Walzen]]. Kaltwalzen findet meist bei [[Raumtemperatur]] statt, also ohne vorheriges Anwärmen. Es zählt zur [[Kaltumformung]].

== Anwendung ==
Kaltwalzen ist weit verbreitet bei der Dickenreduktion von [[Blech]]en, sowohl in der Industrie als auch im [[Kunsthandwerk]] (s. Bild).

Im Industriemaßstab werden die kalt zu [[walzen]]den [[Werkstoff|Materialien]] häufig als ''[[Coil]]s'' (engl. für „Rolle“ bzw. „[[Spule (Rolle)|Spule]]“) angeliefert, die zuvor mittels [[Warmwalzen|Warmwalzverfahren]] zu [[Warmband|Warmbreitband]] oder Mittelband dickenreduziert worden sind.

[[Aluminium]] erreicht nach diesem Verfahren Enddicken von 4–0,0065 mm, dazu muss unter Umständen [[Rekristallisationsglühen|zwischengeglüht]] werden, um die [[Kaltverfestigung]] des Metalls zu beseitigen. Aus [[Stahl]] wird ''Kaltband'' mit einer Dicke von 3 bis 0,25 mm hergestellt. [[Weißblech]], [[Feinstblech|Feinst-]] und [[Elektroblech]] werden bis zu 0,1 mm dünn gewalzt.

== Vorbereitung ==
=== Einlegen des Materials ===
Das zu walzende Band (Coil) wird in eine Abspul-[[Haspel]] (''Payoff-Reel'') eingelegt und in das Walzwerk eingeführt. Den Bandanfang nimmt dann am Streckenende eine Spann-Haspel (''Tension-Reel'') auf. Da häufig im Reversierbetrieb gearbeitet wird (das Band fährt in beiden Richtungen durch die Anlage), ist auf der Seite der Abspul-Haspel häufig eine zweite Spann-Haspel vorhanden.

=== Beizen, Entzundern ===
Das Vormaterial, wie oben dargestellt meist Warmband, muss noch von [[Abbrand (Metallurgie)|Zunder]] und [[Rost]] befreit werden. Dies geschieht dann beim [[Verformung|Streck]][[biegen]] und [[Beizen #Beizen von Eisenwerkstoffen|Beizen]].

Während beim Streckbiegen das Vormaterial unter großem [[Zugkraft|Zug]] um sehr enge Radien geführt wird, um die grobe Zunderschicht zu brechen, werden feine Verunreinigungen der Bandoberfläche beim Beizen unter Zuhilfenahme von [[Säure]] entfernt und das Material danach der Walzanlage zugeführt. Das Beizen findet in mehreren Becken statt, die das Band durchläuft, danach wird die Säure vom Band gewaschen, um eine weitere [[Korrosion]] zu vermeiden.

== Walzgerüste ==
[[Datei:Chodowiecki Basedow Tafel 56 a.jpg|mini|Blechproduktion im 18. Jahrhundert]]

=== Einfache Walzmethode ===
Der eigentliche Walzvorgang findet in [[Walzgerüst]]en statt. Art und Anzahl der Gerüste können sich von Werk zu Werk unterscheiden, da jedes Walzwerk auf spezielle [[Sollwert]]e für Enddicke, Produktart und Bearbeitungsart [[Auslegung (Technik)|ausgelegt]] wird.

Unterschieden werden vier Gerüstarten:
; Gerüst mit zwei Walzen
: Das Gerüst verfügt über zwei große Arbeitswalzen, zwischen denen das Band gewalzt wird. Diese Gerüstart wird meist für [[Nichteisenmetall]]e verwendet.
; Gerüst mit vier Walzen
: Das Gerüst verfügt über zwei mittlere Arbeitswalzen, die senkrecht von zwei großen Stützwalzen eingeschlossen werden. Die Stützwalzen stabilisieren die Arbeitswalzen, erlauben eine höhere Abnahme pro Banddurchlauf (Stich) und sorgen somit für eine höhere [[Produktivität]].
; Gerüst mit sechs Walzen
: Das Gerüst verfügt über zwei kleine Arbeitswalzen, die von zwei mittelgroßen Zwischenwalzen und zwei großen Stützwalzen eingeschlossen werden. Wie beim Vier-Walzen-Gerüst sorgt diese Konstellation für eine höhere Leistung und Stabilität. Mit der Verringerung der Arbeitswalzengröße geht eine Verringerung der [[Betriebskosten (Betriebswirtschaftslehre)|Betriebskosten]] einher, da die Arbeitswalzen schneller verschleißen als Zwischen- oder Stützwalzen und daher häufig gewechselt werden müssen. Die kleineren Walzen sind einfacher zu handhaben, billiger zu ersetzen und schneller nachzuarbeiten.
; Vielwalzen-Gerüst
: Diese Gerüstart ist eine Besonderheit, da hier viele Walzen unterschiedlicher Größen (meist 18 oder mehr Walzen) [[Symmetrie (Geometrie)|symmetrisch]] in zwei Keilen angeordnet sind. Dabei stellen die zwei Arbeitswalzen die Spitze der Keile dar, die jeweils senkrecht auf das Band gerichtet sind. Solche Vielwalzengerüste sind in der Lage, sehr hohe Abnahmewerte zu erreichen und/oder dabei sehr genaue Band[[Toleranz (Technik)|toleranzen]] einzuhalten. Sie werden meistens für [[Edelstahl|Edelstähle]], besonders [[nichtrostende Stähle]], eingesetzt. Die bekannteste Bauart eines Vielwalzen-Gerüstes ist das [[Sendzimir-Gerüst]] mit 20 Walzen.

=== Gekoppelte Walzgerüste ===
Häufig wird in großen Anlagen das [[Grobblech]] kontinuierlich, also nicht reversierend, gewalzt. Da ein erneutes Zuführen zur Walze nicht möglich ist, die Dickenabnahme jedoch nicht in einem Stich erfolgen kann, werden gekoppelte Walzgerüste eingesetzt. Diese stehen hintereinander, das Blech wird von Gerüst zu Gerüst dünner, die Walzgeschwindigkeiten nehmen dabei stetig zu (siehe [[Gesetz der Volumenkonstanz]]).

== Geschichte ==
[[Datei:Hohenlimburg, Kaltwalzer 1.jpg|mini|Skulptur Kaltwalzer an der Stennertbrücke in [[Hohenlimburg]]]]
Kaltgewalzte Feinstbleche gibt es seit Ende des 17. Jahrhunderts. In England wurde seit etwa 1810 [[Weißblech]] kaltgewalzt. In Deutschland wurde die Kaltwalztechnik, die den Grundstoff für viele Produkte lieferte, um 1830 [[Mechanisierung|mechanisiert]]: der [[Drahtziehen|Drahtzieher]] [[Johann Peter Hüsecken]] aus [[Hohenlimburg|Limburg a. d. Lenne]] produzierte damals mit den [[Wasserrad|wassergetriebenen]] [[Hammerschmiede|Hammerwerken]] im Hohenlimburger [[Nahmerbach|Nahmertal]] und mit [[Schleifen (Fertigungsverfahren)|geschliffenen]] und [[Härten (Eisenwerkstoff)|gehärteten]] Stahlwalzen von [[Alfred Krupp]] [[Bandstahl]] z. B. für [[Reifrock|Reifröcke]]. Noch heute werden ca. 70 Prozent der deutschen Kaltwalzerzeugnisse im Raum Hohenlimburg hergestellt.

Seit den 1860er Jahren war das Kaltwalzen mit dem System hintereinander angeordneter Walzgerüste mit unterschiedlicher Walzgeschwindigkeit in England verbreitet.<ref>[[Ludwig Beck (Industrieller)|Ludwig Beck]]: ''Die Geschichte des Eisens in technischer und kulturgeschichtlicher Beziehung: Das XIX. Jahrhundert von 1860 an bis zum Schluss.'' Braunschweig 1903, S. 222.</ref> Der Wasserantrieb wurde bis zu dieser Zeit durch [[Dampfmaschine]]n und im 20. Jahrhundert durch [[Elektroantrieb|elektrische Antriebe]] ersetzt, die das Umsteuern von Blechtafeln erleichterten.

Seit den 1960er Jahren gewinnt das Kaltwalzen von Aluminium z. B. für die [[Flugzeugindustrie]] immer größere Bedeutung. Im selben Jahrzehnt begann auch die [[Automatisierung]] des kontinuierlichen Kaltwalzens. Die [[Digitaltechnik|digitale Technik]] erlaubt heute die Optimierung auch extrem dünner Walzprofile.

Das Deutsche Kaltwalzmuseum hatte seinen Standort von 1988 bis 2017 im [[Schloss Hohenlimburg]]. Im April 2024 war Neueröffnung des Museums in einem größeren neuerbauten Gebäude im [[LWL-Freilichtmuseum Hagen|Westfälischen Freilichtmuseum Hagen]].

== Siehe auch ==
* [https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Deutsches_Kaltwalzmuseum_im_Westf%C3%A4lischen_Freilichtmuseum_Hagen?uselang=de Deutsches Kaltwalzmuseum im Westfälischen Freilichtmuseum Hagen]
* [[Bandquerprofil]]

== Weblinks ==
* Umfangreiches [http://www.advantagefabricatedmetals.com/metalformingglossary.html#a Metal forming and welding glossary] (engl.) mit Fachbegriffen zur Metallbearbeitung (abgerufen am 15. Mai 2010)

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4163138-9}}

[[Kategorie:Massivumformen]]
[[Kategorie:Walzverfahren]]
[[Kategorie:Stahlverarbeitung]]

[[en:Cold rolling]]
[[sv:Kallvalsning]]

Kaltwalzen - Versionsgeschichte

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