Aluminium Lexikon – der Werkstoff von A–Z

Webers "Taschenlexikon Aluminium" beinhaltet die wichtigsten Fachbegriffe der Aluminium-Industrie und informiert über Wissenswertes rund um das Thema Aluminium von A wie Alaun bis Z wie Ziehen. Es ist als Einstieg in die Beschäftigung mit dem Werkstoff gedacht.

Walzen

Das Walzgut wird zwischen zwei rotierende Stahlwalzen gescho­ben, deren Abstand etwas geringer ist als die Dicke des Walzgu­tes. Die Walzen nehmen es infolge der Reibung mit und drücken es auf den Abstand zwischen den Walzen zusammen. Diese Umfor­mung erfolgt vor allem in Längsrichtung, sodass sich das Walz­gut in die Länge streckt. Um die Enddicke zu erreichen, sind in der Regel mehrere Walzgänge oder "Stiche" nötig. Die Dickenab­nahme je Stich wählt man bei Aluminium je nach Legierung zwi­schen 10 und 50 Prozent.

Walzgerüste und Walzstraßen

Die Walzen sind in einem Walzgerüst montiert und werden von einem Elektromotor angetrieben. Bei Duo-Gerüsten ist die untere der beiden Walzen fest, die obere verstellbar. Bei Quarto-Gerüsten verhindert je eine Stützwalze, dass sich die Arbeitswalzen unter dem hohen Druck (bis zu 1000 Tonnen) durchbiegen. Um Walzgut auf einem Gerüst in mehreren Stichen herunterwalzen zu kön­nen, benutzt man Reversiergerüste, die sowohl in Vorwärts- wie in Rückwärtsrichtung arbeiten. Wo mehrere Stiche gefahren werden, fasst man die Walzgerüste mitsamt Förder- und Einrichteanlagen zu Walzstraßen zusammen. Sie sind bis zu 350 Meter lang und walzen, rechnergesteuert, Bän­der und Folien mit einer Geschwindigkeit von bis zu 2000 Metern pro Minute, die am Ende besäumt (an den Rändern beschnitten) und zu - mehrere tausend Meter fassenden - Bunden (Coils) auf­gewickelt werden. Der Schneideabfall wird als Schrott dem Recycling zugeführt.

Herkömmliche und neue Walzverfahren

Vormaterial zum Walzen sind im Stranggießen hergestellte, bis zu 2,25 Meter breite, bis zu 9 Meter lange und bis zu 30 Ton­nen schwere Walzbarren. Man unterscheidet zwischen Walzen zu Halbzeugen wie Bändern und Blechen sowie Walzen zu Folien. Nach der Walztemperatur trennt man in:

  • Warmwalzen: Großbarren werden auf 500 bis 600 °C vorgewärmt und, zum Beispiel in Reversier-Duo-Walzen, zu Bändern von drei  Millimetern Dicke abgewalzt;
  • Kaltwalzen (mit Quarto-Gerüsten): Fertigwalzen in mehreren Stichen, zum Beispiel zu Folien aus Warmwalzbändern. Dabei wird das Material infolge Kaltverformung immer mehr verfestigt, sodass zwischen den Stichen ein Zwischen- oder Weichglühen bei 350 bis 400 °C notwendig werden kann. Ist der Endzustand "weich" gewünscht, muss man nach dem Fertigwalzen - bei den gleichen Temperaturen - weichglühen (siehe Wärmebehandlung).

 

Spezielle Walzprodukte und Walzverfahren:

  • Für Dessinalblech wird zwischen Aluminiumbleche ein Blech aus Stahl gelegt, das ein Muster trägt. In einem einzigen Stich (einer Oberflächenbehandlung) prägt sich dieses Muster den Aluminiumblechen ein. Auch Muster-Walzen finden zum Des­sinieren Verwendung;
  • Profilieren beziehungsweise Rollformen, siehe Ziehen;
  • Zum Walzplattieren, einem Fügen, legt man zum Beispiel Rein­aluminiumblech ein- oder beidseitig auf ein Kernblech. Die Deckschichten sind bereits nach einem Warmwalz-Stich fest mit dem Kernblech verbunden. Zweck ist die Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit des Kernmaterials (einer hochfesten Aluminiumlegierung oder eines unlegierten beziehungsweise niedriglegierten Stahls);
  • Beim Gießwalzen wird die Schmelze durch eine Düse in den Spalt zwischen den Walzen geführt, die innen wassergekühlt sind und je nach Legierung mit Geschwindigkeiten bis zu 1,5 Metern je Minute umlaufen. Dabei erstarrt die Schmelze gerade vor der engsten Stelle. Die kurze Erstarrungszeit bewirkt ein für das Auswalzen willkommenes sehr feines Korngefüge.