Walzprozesse

Vom 60 Zentimeter dicken Barren walzen wir Aluminium bis auf 6 Mikrometer Dicke - komplexe Arbeitsgänge für Millionen Joghurtdeckel oder Tausende Motorhauben.

Walzprozesse

Warmwalzen

Die Warmwalze walzt die bis zu neun Meter langen, vorgefrästen Alu-Barren mit enormer Kraft zwischen zwei rotierenden Stahlwalzen. Der Werkstoff ist auf 510° C vorgewärmt und lässt sich so immer dünner auswalzen. Ein vormals 60 Zentimeter dicker Barren wird dabei millimeterdünn und Hunderte Meter lang.

Aufwändige Steuerungsrechner sorgen dafür, dass minimale Toleranzen bei Dicke und Breite eingehalten werden. Bis zu 29 Mal wird das Material hin und her gewalzt. Aufgewickelt auf großen Rollen, sogenannten Coils, gelangen die Bänder zum Abkühlen in das Hochregallager. Bis zu 15 Tonnen schwer ist so ein Coil. Das vorgewalzte Band ist je nach Anwendung oder Maschinenauslegung zwischen 0,7 und 1,5 mm stark und 800 bis 2.100 mm breit.

Kaltwalzen und Glühen

Zu Beginn wird das Band vorgeglüht, das heißt bei Temperaturen von etwa 450 °C für die Weiterverarbeitung, das eigentliche Kaltwalzen, „weich" gemacht. In einem oder in mehreren Arbeitsgängen – den Stichen – wird das Aluminiumband anschließend bis auf die gewünschte Enddicke gewalzt: Dünnband bis auf 1 bis 0,06 mm und Folien auf 0,06 bis 0,006 mm (ein Menschenhaar ist achtmal so dick).

Um die im Walzprozess entstehende Verformungswärme abzuleiten, aber auch um die Metalloberflächen zu schmieren, bringen wir als Kühlschmiermittel das so genannte Walzöl auf Aluminiumoberfläche und Arbeitswalze auf. Das teilweise verdampfende Walzöl wird über stationäre Absaugungen erfasst, in einer Abluftreinigungsanlage zurückgewonnen und schließlich dem Prozess wieder zugeführt.

Das bearbeitete Band wird am Ende des Walzprozesses erneut als Coil aufgewickelt.

Weil die Weiterverarbeitung unserer Produkte häufig weiches oder für die Beschichtungsvorgänge entfettetes Material erfordert, unterziehen wir die Rollenware einer intensiven Temperaturbehandlung, dem Glühen.

Die Glühchargen werden aus mehreren Rollen zusammengestellt und in Öfen bis zu 100 Stunden lang bei Temperaturen bis ca. 350 °C wärmebehandelt.

Als Alternative dazu lässt sich das Band auch im Durchlauf glühen: In diesem Fall wird das Band abgewickelt, durch einen Ofen geleitet und danach wieder aufgewickelt. Die Beheizung der Glühöfen erfolgt indirekt durch erdgasbefeuerte Strahlrohre. Welches dieser beiden Verfahren angewendet wird, hängt jeweils von der Dicke des Materials und den gewünschten Eigenschaften ab.

Das gefertigte Bandmaterial bzw. die Folie wird entweder an externe Kunden geliefert oder weiterverarbeitet, beispielsweise in der Veredlung.

Recken und Entfetten

An den Arbeitsgang Walzen/Glühen schließt sich je nach Endprodukt das Recken und Entfetten an - zum Beispiel beim Band für Offsetdruckplatten. Zunächst beseitigt das Recken Unebenheiten, zum Beispiel leichte Wellen im Randbereich oder in der Mitte des gewalzten Bandes. Dazu wird das Band in einem kontinuierlichen Prozess plastisch gedehnt – also gereckt –, verlässt dann plan die Anlage und steht zur weiteren Verarbeitung bzw. zum Entfetten bereit.

Beim Kaltwalzen von Aluminiumbändern treten oft Verunreinigungen durch Walzöl, Abrieb, Schmierstoffkomponenten und Oxide auf. Durch technische Reinigung in einer wässrigen alkalischen Lösung – das Entfetten – lassen sie sich problemlos entfernen. Dabei läuft das Aluminiumband durch ein Entfettungsbad, dessen Lauge umgewälzt und kontinuierlich ersetzt wird. Nach mehrmaliger Kreislaufführung ist die Lauge allerdings nicht mehr verwertbar und wird von uns neutralisiert und in der zentralen Abwasseraufbereitungsanlage entsorgt. Schließlich werden die Aluminiumbänder mit vollentsalztem (VE-) Wasser gespült.

Schwach verunreinigte Abwässer aus der Spülung bereiten wir in der Abwasseraufbereitungsanlage wieder zu VE-Wasser auf. Über das Entfettungsbad hinaus verfügt Hydro über eine Spritzentfettung, die ebenso wie die nachstehend beschriebene Spritzspülung arbeitet.

Vorbehandeln und Veredeln

Die entfetteten und gereckten Aluminiumbänder behandeln wir weiter, so wie es ihr späterer Verwendungszweck erfordert. Müssen die Bänder zum Beispiel besonders korrosionsbeständig und widerstandsfähig sein, werden mit einer wässrigen Lösung spezielle Konversionsschichten auf die Oberfläche aufgebracht. Diese Schichten, die mit so genannten Chemcoatern aufgetragen werden, reagieren mit organischen und anorganischen Metallkomplexverbindungen. Anschließend verdunsten wir im Austrocknungsverfahren das Wasser aus der Lösung.

Dieses Verfahren bei Hydro überzeugt durch einen wesentlichen umwelttechnischen Vorteil: Im Vergleich zur Tauchchromatierung werden chromhaltige Abwässer vermieden und auf giftige Schwermetalle wird verzichtet. Inzwischen setzen wir fast ausschließlich chromfreie Vorbehandlungsverfahren ein.

Eine der häufigsten Formen der Veredlung ist das Lackieren. Die vorbehandelten Aluminiumbänder werden bei uns durch Walzenauftragsverfahren ein- oder beidseitig mit Lack beschichtet. Im anschließenden Trocknungsprozess verdunsten die Lösemittel in so genannten Schwebetrocknern und werden dann in Abluftreinigungsanlagen verbrannt.

Beim Kaschieren fügen wir Aluminiumfolien bzw. -bänder durch Leim oder Kleber mit Papier oder Kunststofffolien zu einem Verbund zusammen. Wie beim Lackieren verwenden wir auch dabei auf den Prozess abgestimmte Trockner.


Aktualisiert am: 11. Oktober 2016