Koudwalsen
Het doel van het koudwalsen van metalen strip is om de dikte te verminderen en de oppervlaktekwaliteit te verbeteren. Dit is een vervormingsproces onder hoge krachten waarbij veel warmte wordt gegenereerd. Een koelvloeistof zoals een zuivere olie of emulsie wordt gebruikt om deze warmte van de strip en de walsen te verwijderen. Bovendien moet de wrijving tussen de werkrollen en de strip worden gecontroleerd, en vooral voor oppervlaktevereisten van hoge kwaliteit wordt zuivere koudwalsolie gebruikt als smeermiddel en koelvloeistof.
Viscositeit
Tijdens het walsproces kunnen verschillende viscositeiten van koudwalsolie worden gebruikt. Viscositeit is een fysische eigenschap van de koudwalsolie en beschrijft de weerstand tegen stroming. Een vloeistof zoals water heeft een lage viscositeit omdat het zeer gemakkelijk stroomt, terwijl bijvoorbeeld honing of siroop dikker is, langzaam stroomt en daarom een hoge viscositeit heeft. Om het belang van de viscositeit van de koudwalsolie te begrijpen, is een basiskennis van de zogenaamde Stribeck-curve nuttig.
Stribeck-curve uitgelegd
De Stribeck-curve toont de relatie tussen viscositeit, snelheid en belasting op de x-as versus de wrijvingscoëfficiënt µ op de y-as. Een hoge waarde voor de wrijvingscoëfficiënt µ betekent hoge wrijving tussen de twee passende oppervlakken, bijvoorbeeld tussen de werkrol en de metalen strip. Hoge wrijving kan leiden tot micro-las van de passende oppervlakken, oppervlaktedefecten, hoge warmte en meer energieverbruik.
Typisch wordt in het koudwalsproces het gebied van gemengde wrijving gewenst. In dit gebied van gemengde wrijving vindt een gewenste hoeveelheid metaal-metaalcontact tussen de werkrol en de strip plaats. Dit metaal-metaalcontact is nodig om rolkracht over te brengen naar de strip om de dikte te verminderen. Bovendien is metaal-metaalcontact nodig voor veranderingen in oppervlakteruwheid (optimalisatie van glans) en geeft het de gewenste grip om de strip door de koudwalsmolen te bewegen. De laagste wrijving wordt bereikt door alleen metaal-metaalcontact te vermijden en dus het hydrodynamische gebied binnen te gaan. In het hydrodynamische gebied worden de twee passende oppervlakken gescheiden door een (dunne) oliefilm. De relatie tussen viscositeit, snelheid en belasting op de wrijvingscoëfficiënt kan worden verduidelijkt met het principe van aquaplaning van een auto. Onder zware regenval heeft een zware auto met kleine banden die langzaam rijdt genoeg grip. Terwijl snel rijden met een lichte auto en brede banden het risico op ernstige aquaplaning met zich meebrengt. De zware auto met kleine banden geeft een hoge belasting (aan de linkerkant van de Stribeck-curve, oppervlakte-oppervlaktecontact). Het verminderen van het gewicht (belasting) van de auto en/of het verhogen van de snelheid verplaatst de situatie naar rechts, en naar het hydrodynamische gebied waar een film wordt opgebouwd tussen de band en het wegdek (aquaplaning), resulterend in zeer lage wrijving en geen grip. Een toename in viscositeit heeft hetzelfde effect als een snelheidsverhoging, omdat de vloeistof niet snel genoeg kan bewegen om de opbouw van de oliefilm te vermijden. Vanuit dit perspectief is koudwalsen vergelijkbaar met autorijden en is grip vereist.
Viscositeit van de koudwalsolie
Terugkomend op het koudwalsproces, hangt de vereiste viscositeit van de koudwalsolie af van de walsomstandigheden. Bij het bedienen van het koudwalsproces bij lage snelheid met hoge walskrachten is de viscositeit niet zo kritisch. Echter, bij hogere snelheden wordt de viscositeit zeer belangrijk. Verschillende koudwalsmolens werken bij snelheden van 600-800 meter/min en kunnen zelfs versnellen tot 1000 meter/min, en dan wordt de viscositeit van de koudwalsolie uiterst belangrijk om slippen te voorkomen. Een ander voordeel is dat koudwalsolie met lagere viscositeit gemakkelijker kan worden afgeveegd dan dikkere koudwalsolie, en er dus minder olie op de strip achterblijft. Dit heeft een positief effect op het verminderen van het olieverbruik, het oprollen van de spoelen en nabehandelingen zoals ontvetten of gloeien. Bij het gloeien is niet alleen de hoeveelheid olie op de strip belangrijk, maar ook de eenvoud van verdamping. Een koudwalsolie met lage viscositeit verbrandt gemakkelijker dan een koudwalsolie met hoge viscositeit, wat een voordeel is bij het gloeien. Uiteraard hangt de gekozen viscositeit ook af van de OEM-eisen van de walsmolen, evenals de haalbare omstandigheden voor koudwalsen en de optimalisatie daarvan. Kenmerken van koudwalsolie zijn een belangrijke parameter in het hele koudwalsproces.
Opmerkingen
Q8Oils werkt nauw samen met klanten om hun koudwalsproces te verbeteren met op maat gemaakte oliesamenstellingen. Een belangrijk onderdeel van verbeteringen is het correct begrijpen van de koudwalsmolens, de bedrijfsparameters en andere stappen in het gehele proces. Optimalisatie voor elke koudwalsmolen afzonderlijk kan de beste prestaties en productiviteit
Neem contact met ons op voor meer informatie over koudwalsen en producten van Q8Oils.
