Konzepte zur Erweiterung des walzbaren Geometriespektrums beim Ringwalzen

Der Radial-Axial Ringwalzprozess ist ein Verfahren zur Herstellung nahtloser Ringe in Durchmesserbereichen von 100mm bis zu 9,5m. Mit diesem Verfahren können Ringe mit rechteckigem oder profiliertem Querschnitt hergestellt werden. Zur Walzung profilierter Ringen gibt es verschiedene Sonderverfahren, die jedoch spezielle Walzwerkkonstruktionen oder konturierte Walzen erfordern.In dieser Arbeit wurden Konzepte erarbeitet, die die Walzung profilierter Ringe auch ohne den Einsatz von Sonderwerkzeugen auf Radial-Axial Ringwalzwerken ermöglichen. Bei den Geometrien handelt es sich um Ringe mit einstufigem axialen Profil sowie konusförmige Ringe.Ringe mit einstufigen axialen Profilen werden durch Walzung im Radialwalzspalt nach modifizierten Walzstrategien erzielt. Auf diese Weise können auch Ringe mit axialen Einziehungen gewalzt werden. In Grunduntersuchungen auf einem Modell Radial-Axial Ringwalzwerk wurden unterschiedliche Parameterkombinationen an Ringen aus einem wachsbasierten Modellwerkstoff untersucht. Walzungen geeigneter Kombinationen wurden auf den Industriemaßstab (Walzwerk Banning H100V80) mit Stahlringen überführt.Darüber hinaus wurde für ausgewählte Prozessparameter bzw. Randgrößen die Auswirkung auf die entstehenden Breitungsprofile mit der Methode der Finiten Elemente untersucht.Vorgestellt werden auch Konzepte zur Walzung konusförmiger Ringe, wobei Ringe mit trapezförmiger oder parallelogrammförmiger Querschnittsform erzielt werden. Die konusförmigen Ringe können durch Werkzeugverstellungen oder durch Verfolgung ermittelter Walzstrategien eingestellt werden. Die Walzstrategien basieren auf bestimmten Kombinationen von Vorringgeometrien und Abwalzverhältnissen. Besonders Erfolg versprechende Kombinationen wurden nach Erprobung im Modellmaßstab auf den Industriemaßstab übertragen. Auch hier konnten konusförmige Ringe reproduzierbar eingestellt werden, wobei Konuswinkel bis zu 18° erzielt wurden.