Walzprofilieren - wie man ein Metallrohr herstellt

Rohre haben vielfältige Anwendungen in verschiedenen Industriezweigen. Im Vergleich zu flachen Blechen unterliegen Rohre oft strengen Spezifikationen und finden daher Verwendung in strukturellen Anwendungen wie Metallgerüsten, medizinischen Geräten und der Automobilindustrie. Aber wie werden Rohre eigentlich geformt?

Haben Sie sich jemals gefragt, wie flache Bleche in geschlossene, rohrförmige Abschnitte umgeformt werden? Was auf den ersten Blick wie eine anspruchsvolle Aufgabe erscheint, erfordert tatsächlich Fachwissen, Erfahrung und nicht zuletzt das richtige Werkzeugmaterial. Denn der anspruchsvolle Teil der Umformung von starren Blechen stellt hohe Anforderungen an die verwendeten Materialien. Bevor wir jedoch in die Details gehen, werfen wir einen Blick auf den Prozess des Rollformens.

Der Prozess des Rollformens

Das Rollformen ist ein einfaches, aber effizientes Metallumformungsverfahren, das sich selbst für die komplexesten Formen eignet. Das Verfahren umfasst ein Walzprofilierwerk und beginnt an der Coilzuführung, wo das Material - in der Regel gewickelter Stahl - in die Anlage gelangt. Bei einigen Anwendungen ist vor dem Rollformen ein Vorstanzvorgang erforderlich. Anschließend wird das Blechband durch eine Reihe von Formwalzen geführt. Jede Umformrolle biegt nur kleine Teile der Biegung, bis die endgültige Form erreicht ist. Durch diese schrittweise Umformung wird eine Rückfederung verhindert.

Bild: Schematische Darstellung des Rollformens

Je nach den Anforderungen des Endprodukts kann eine Profilieranlage bis zu 100 Meter lang sein. Etwa in der Mitte der Walzprofilieranlage werden die beiden Enden des Blechs in einer Schweißstation dauerhaft miteinander verbunden, um das Rohr zu schließen. Im Vergleich zum Rohrbiegen ermöglicht das Rohr- oder Walzprofilieren kleinere Radien. Die Blechdicke ändert sich im Wesentlichen nicht, außer einer leichten Verjüngung an den Biegeradien. Mit dem Rollform-Verfahren können vielfältige Querschnittsprofile erzeugt werden. Obwohl offene Profile am häufigsten sind, können auch geschlossene Rohrformen hergestellt werden.

Wichtige Werkzeuge für das Rollformen

Die entscheidenden Werkzeuge sind zweifellos die Formwalzen. Diese präzisionsgefertigten Metallwerkzeuge bringen das eintretende Blech in die gewünschte Form. Die Komplexität des Endprodukts kann einfache zylindrische Walzen erfordern, aber auch sehr ausgefeilte Formen sind möglich. Da diese Formwalzen das Blechband durch hohen Druck in ein Rohr umformen, müssen sie eine hohe Druckfestigkeit aufweisen. Zudem sind ausgezeichnete Gleiteigenschaften und Verschleißfestigkeit unerlässlich.

Bild: Formierwalze aus AMPCO® 25

Schweißrollen gewährleisten eine feste Verbindung der Enden des ursprünglich flachen Metallstücks. Während des Schweißvorgangs werden sie auf das Rohr gedrückt. Es stehen verschiedene Schweißverfahren zur Auswahl, darunter Hochfrequenz-Induktionsschweißen (HFI), Laserschweißen und WIG-Schweißen. Je nach gewähltem Schweißverfahren sind unterschiedliche Eigenschaften erforderlich. Gute Gleiteigenschaften und hohe Verschleißfestigkeit sind im Allgemeinen von Vorteil.

Vorteile von Aluminium Bronze als Werkstoff für Werkzeuge

Aluminium Bronze eignet sich hervorragend als Werkzeugmaterial für Umformwalzen, da es hervorragende Gleiteigenschaften, hohe Härte und geringe Dehnung in sich vereint. Im Folgenden wird erläutert, warum diese drei Eigenschaften von Bedeutung sind:

• Hervorragende Gleiteigenschaften: Da das Blechband sowohl vorwärts (Walzen) als auch seitlich (Gleiten) bewegt wird, müssen die Umformwalzen hervorragende Gleiteigenschaften aufweisen, um diese Bewegungen zu ermöglichen.

• Hohe Härte: Da das Blechband über die Oberfläche der Walzen gleitet und umgeformt wird, ist eine hohe Härte erforderlich. Die Kombination aus hoher Härte und hervorragenden Gleiteigenschaften führt zu langer Lebensdauer der Formwalze.

• Geringe Dehnung: Um hohe Formgenauigkeit beim Endprodukt zu gewährleisten, muss die Formrolle stabil und formbeständig sein. Ein Werkzeugmaterial mit geringer Dehnung gewährleistet die erforderliche Formstabilität.

Zuverlässige Umformwalzen dank AMPCO METAL

AMPCO METAL bietet eine breite Palette von Werkstoffen, die höchsten Ansprüchen genügen. Die patentierte Legierung AMPCO® 25 bietet zahlreiche Vorteile, insbesondere für Schweiß-, Form- und Kalibrierwalzen. Je mehr Umformstationen im Einsatz sind, desto sanfter erfolgt die plastische Verformung und desto geringer sind die im Material erzeugten Spannungen. Dies kann für die Einhaltung von Maßtoleranzen bei der Montage entscheidend sein.