16.06.22 – Kaltwalzen

Produktionskapazität von Bandwalzanlagen verdoppelt

Der Maschinenbauer Fuhr ist bekannt für seine Kompetenz auf dem Gebiet der Kaltwalzmaschinen. Das Portfolio reicht von Abwicklern über Walzgerüste bis hin zu Inline-Messsystemen und Aufwicklern. Die besondere Stärke sind maßgeschneiderte, schlüsselfertige Maschinen, die aus standardisierten, bewährten Modulen aufgebaut werden.

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Rotierende Schere. © Fuhr

 
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Gestapelte Coils. © Fuhr

 
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Es gibt weltweit nur eine Handvoll Maschinenbauer für Kaltwalzmaschinen und unter ihnen deckt Fuhr das breiteste Spektrum ab. Die Querschnitte beginnen bei 0,1 mm² und enden bei 1000 mm². Die Werkstoffe sind Eisen-, Nichteisen- und Edelmetalle, wie zum Beispiel kohlenstoffarme, kohlenstoffreiche und rostfreie Stähle, Kupfer, Aluminium und deren Legierungen, Gold, Silber und Titan.

Eine Spezialität von Fuhr sind Walzanlagen für komplexe Profildrähte, aber auch schmale Bänder von 2 mm bis 30 mm Breite und 0,1 mm bis 1,5 mm Dicke sind ein wichtiger Bereich. Traditionell gibt es zwei verschiedene Verfahren zur Herstellung von schmalen Metallbändern.

Längsspalten von Breitbandcoils
Kaltgewalzte Bänder mit einer typischen Breite zwischen 500 mm und 2000 mm werden als Coils den Längsspaltanlagen zugeführt. Die Rotationsschere arbeitet mit zwei Sätzen scharfer Rollenmesser, deren Breite der Breite der Fertigbänder entspricht. Am Ausgang der Spaltanlage werden die einzelnen Streifen zu scheibenförmigen Coils aufgewickelt. Die Länge jedes Coils ist identisch mit der Länge des ursprünglichen Breitbandcoils. Die Präzision der gespaltenen Bänder ist gut, aber der Schneidprozess erzeugt Grate, selbst wenn die Rotationsmesser in gutem Zustand gehalten werden. Um die Kanten zu glätten oder definierte Kantenformen zu schaffen, sind kostspielige Verfahren zum Besäumen im Einzelbandbetrieb erforderlich.

Walzen aus Draht
Warmgewalzte oder gezogene Drähte sind das Ausgangsmaterial für den Walzprozess. Üblicherweise wird eine Kombination aus horizontalen Duowalzgerüsten und vertikalen Radienwalzen verwendet. Die Kantenform des Bandes wird durch das Rillendesign der Radienwalzen bestimmt. Die erzeugten Kanten sind glatt und gratfrei.

Die Bänder werden lagenweise auf Spulen gewickelt. Alternativ können auch kernlose lagengewickelte Coils hergestellt werden. Im Vergleich zu den scheibenförmigen Coils von Längsteilanlagen ist die Länge der aus Draht gewalzten Bänder praktisch endlos und nur durch die Kapazität der Aufwickelvorrichtung begrenzt. Dieser Vorteil ist der Anschaffungsgrund für viele Bandwalzwerke, da die Abnehmer von Bändern in der Lage sind, ihre Maschinen viele Stunden lang ohne Unterbrechung für einen Coilwechsel zu betreiben.

Kombiniertes Walzen und Spalten
Der große Vorteil des Walzens großer Produktionslängen mit definierten, gratfreien Kanten, dem die höhere Produktivität von Spaltanlagen gegenübersteht, hat Fuhr dazu inspiriert, ein Konzept zu entwickeln, welches das Beste aus beiden Verfahren vereint. Der Draht wird zu einem Band gewalzt und schließlich in mehrere Bänder gespalten.

Die Entwicklung dieses innovativen Verfahrens wurde vom deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Energie unterstützt. Die größte Herausforderung war die Konstruktion der Scherwalzen und die Auswahl ihres Materials, da die Lebensdauer der Scheren viel höher sein sollte als bei klassischen Längsteilanlagen.

Ende 2021 wurde die erste kombinierte Walz- und Spaltanlage von FUHR installiert. Sie produziert zwei Aluminiumbänder mit einer Breite von 3/8" und Dicken von 0,015" bis 0,030", die für Kabelarmierungen verwendet werden. Die Anlage wird mit Aluminiumwalzdraht der 5000er-Reihe mit einem Durchmesser von 3/8" beschickt. Im Vergleich zu einer Einzelbandanlage verdoppelt die Doppelbandanlage die Produktionskapazität bei gleichbleibenden Lohnkosten. Maschinenpreis und Platzbedarf erhöhen sich lediglich um 30%. Darüber hinaus werden die Energiekosten pro Tonne produzierten Bandes drastisch gesenkt.

Zukünftige Entwicklungen des kombinierten Prozesses
Bei der ersten Anlage handelte es sich um einen Konzeptnachweis, der nun auf Anwendungen für verschiedene Materialien und Endanwendungen ausgedehnt werden soll. Aluminium- und Kupferbänder werden zum Beispiel bei der Herstellung von Rippenrohren für Wärmetauscher und für die Kabelabschirmung verwendet. Kupferbänder werden für Stromschienen in Photovoltaikmodulen verwendet. Bänder aus Kohlenstoffstahl und rostfreiem Stahl werden in vielen Branchen verwendet.

Die Anzahl der Bänder ist nicht auf zwei beschränkt und kann erweitert werden. Fuhr ermutigt Bandhersteller und Endverbraucher zur Kontaktaufnahme, um die Machbarkeit des kombinierten Walzens und Schneidens für ihr Produkt zu diskutieren.

wire 2022, Halle 11 Stand A 50

Fuhr GmbH+Co. KG
Ottenhausener Straße 49, 32839 Steinheim
Ansprechpartnerin ist Esther Klinge
Tel.: +49 5233 38360-42
esther.klinge@fuhr-wire.com
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