Kaltwalzen
Englisch: cold roll
Das Walzen von Metall bei einer Temperatur unterhalb seines Rekristallisationspunktes.
Kaltwalzen: Metall ohne Wärmezufuhr zusammenpressen
Beim Kaltwalzen wird Blech oder Coil bei Raumtemperatur oder unterhalb der Rekristallisationstemperatur durch Walzen geführt, typischerweise unter 400 °C bei Stahl. Der Prozess verdichtet das Material, reduziert die Dicke und verändert seine mechanischen Eigenschaften, ohne die Erweichung durch Hitze zu verursachen. Das unterscheidet sich vom Warmwalzen, bei dem das Metall mit erhöhter Temperatur in das Walzwerk eintritt.
Der Haupteffekt des Kaltwalzens ist die Verfestigung durch Verformung. Wenn sich das Metall plastisch verformt, wird seine Kornstruktur gestreckt und verdichtet, was die Zugfestigkeit und Härte erhöht und die Duktilität senkt. Eine typische Reduktion in einem Durchlauf liegt zwischen 5 und 20 Prozent, je nach Material und Leistungsfähigkeit der Anlage. Mehrere Durchläufe durch die Walzen bauen kumulative Verformung ins Material ein.
Kaltwalzen liefert eine überlegene Oberflächengüte und Maßgenauigkeit im Vergleich zum Warmwalzen. Die Walzen erzeugen eine glatte, polierte Oberfläche ohne Zunder oder Oxidschicht. Die Toleranzen werden erheblich enger: Kaltgewalztes Blech hält typischerweise Dicken auf 0,1 mm oder besser ein. Diese Präzision macht kaltgewalztes Material für Teile vorzuziehen, die enges Spiel, feine Oberflächen oder weitere Stanz- und Umformprozesse erfordern.
Die durch Kaltwalzen induzierte Verfestigung erzeugt ein Material, das sich schlecht bearbeiten und schwer umformen lässt. Teile aus kaltgewalztem Material erfordern oft Zwischenglühung, einen kompletten Wärmezyklus, der das Korn rekristallisiert und die Duktilität wiederherstellt, bevor sie weiter geformt werden können. Dieser Wärmeerholungsschritt erhöht Kosten und Zeit, verhindert aber Risse bei nachfolgenden Operationen.
Kaltwalzen wendet enormen Druck auf: moderne Walzwerke können Kräfte von über 1000 Tonnen pro linear inch Kontaktfläche ausüben. Die Walzen selbst müssen hart und präzise geschliffen sein; sie durchbiegen unter Last und verschleißen kontinuierlich. Operatoren überwachen Walzendruck, Geschwindigkeit und Temperatur der Walzflüssigkeit, um Bruch zu verhindern und gleichmäßige Reduktion zu gewährleisten.