Unzureichende Schmierung verursacht Walzenblattverklebung: Ursache und Lösung
1. Wie geschieht das?
Beim Kaltwalzprofilieren wird das Blech bei jedem Walzstich einer kombinierten Biege- und Druckspannung an der Walzenoberfläche ausgesetzt. Ein dünner hydrodynamischer Schmierfilm verhindert den direkten Kontakt der beiden Metalloberflächen. Wenn dieser Film dünner wird, reißt oder nicht ausreichend aufgebaut ist, berühren sich Unebenheiten an Walze und Band unter Last direkt.
An diesen Kontaktpunkten sind der lokale Druck und die Reibungswärme so hoch, dass es zu Mikroschweißungen kommt – winzige Fragmente des Bandmaterials brechen ab und haften an der Walzenoberfläche. Sobald sich Material auf der Walzenoberfläche abgelagert hat, verhält sie sich wie ein eingebettetes Schleifmittel: Jedes nachfolgende Blech wird darüber gezogen, wodurch kontinuierliche Längskratzer, Streifen oder Lochfraß entstehen.
Warum sich dies von einem einfachen Oberflächenkratzer unterscheidet
Ein einzelner Kratzer (siehe unseren zugehörigen Artikel zur Walzenoberflächenrauheit) lässt sich in der Regel auf eine beschädigte oder verunreinigte Walze zurückführen. Haftungsbedingte Defekte sind fortschreitend – sie beginnen klein und verstärken sich dann. Jeder Walzstich, bei dem frisches Metall auf der Walze zurückbleibt, verschlechtert die Haftung des nächsten Stichs, da das abgeschiedene Material selbst eine geringe Schmierfähigkeit und eine raue, kaltverfestigte Oberfläche aufweist.
Wird dem nicht entgegengewirkt, können sich anfänglich leichte Streifen innerhalb eines einzigen Produktionslaufs zu sichtbaren Fresskratern, Maßverzerrungen und Walzenoberflächenschäden ausweiten, die ein Nachschleifen oder einen Austausch erforderlich machen.
2. Hauptursachen unzureichender Schmierung
Schmierstoffausfälle in Walzprofilieranlagen sind selten auf einen einzigen Faktor zurückzuführen. Unsere weltweite Erfahrung mit der Inbetriebnahme und Wartung von Anlagen zeigt, dass die meisten Fälle von Verklebungen auf folgende Ursachen zurückzuführen sind:
2.1 Auswahl und Zuführung von Schmierstoffen
- Falsche Schmierstoffzusammensetzung für das Substrat — Verzinkter Stahl, Edelstahl, Aluminium und vorlackierte Spulen erfordern jeweils unterschiedliche Additivpakete (EP-Additive, Reibungsmodifikatoren, Filmstärke).
- Unzureichende Anwendungsrate — Sprühdüsen oder Filzapplikatoren, die ein zu geringes Volumen für die Liniengeschwindigkeit und die Materialstärke liefern.
- Ungleichmäßige Abdeckung über die Streifenbreite — Verstopfte oder falsch ausgerichtete Düsen hinterlassen trockene Streifen, die sich direkt mit den Hochdruck-Walzenkontaktzonen ausrichten.
- Schmierstoffabbau — Verunreinigtes oder oxidiertes Öl in zirkulierenden Systemen verliert mit der Zeit an Schmierfilmstärke.
2.2 Prozess- und Werkzeugfaktoren
- Zu hoher Walzendruck oder zu eng eingestellter Spalt — erhöht den Kontaktdruck über das hinaus, was der Schmierfilm aushalten kann (siehe unseren Artikel zur Rollspalteinstellung).
- Hohe Liniengeschwindigkeit ohne entsprechende Schmierrate — ein schnellerer Bandtransport verkürzt die Verweilzeit, die für die Ausbildung eines stabilen Films zur Verfügung steht.
- Walzenoberfläche zu glatt oder zu rau — Eine zu stark polierte Walze kann keinen Grenzfilm halten; eine zu stark raue Walze schneidet den Film beim Kontakt ab.
- Roll- oder Umgebungstemperaturanstieg — Die durch wiederholte Umformvorgänge entstehende Hitze verringert die Viskosität des Schmierstoffs und damit die Filmstärke genau dort, wo das Haftungsrisiko am höchsten ist.
2.3 Materialzustand
- Restliches Mühlenöl, das mit dem Prozessschmierstoff unverträglich ist — können reagieren oder abgewaschen werden, wodurch ungeschützte Bereiche entstehen.
- Verunreinigungen der Spulenoberfläche — Staub, Oxide oder Unregelmäßigkeiten in der Beschichtung stören die gleichmäßige Filmbildung.
3. Diagnosemethoden und Schweregradbestimmung
Eine strukturierte Diagnosesequenz trennt schmierstoffbedingte Adhäsion von anderen Ursachen für Oberflächenfehler (Walzenschäden, Werkzeugfehlausrichtung, fehlerhafte Bearbeitungspassage). Nutzen Sie die untenstehende Schweregradtabelle, um die Maßnahmen zu priorisieren.
| Symptom | Wahrscheinliches Stadium | Schwere | Empfohlene Maßnahmen |
|---|---|---|---|
| Leichte, intermittierende Streifenbildung, nur bei schrägem Lichteinfall sichtbar | Frühe Filmverdünnung | Niedrig | Schmierstoffdurchflussrate und Düsenabdeckung prüfen; zur Trendüberwachung protokollieren. |
| Gleichmäßige Längskratzlinien in festen Abständen | Mikro-Pickup-Formung auf der Rolle | Medium | Walzenoberfläche prüfen und anhalten; übertragenes Material reinigen; Schmierstoffzusammensetzung erneut prüfen |
| Stumpfe, matte Stellen mit rauer Textur. | Ausgebildete Haftschicht | Medium | Die betroffene Walze polieren oder nachschleifen; das Schmierstoffzufuhrsystem vollständig prüfen. |
| Sichtbare Metallablagerungen auf der Walzenoberfläche (Inspektionsstopp) | Fortgeschrittenes Fressen | Hoch | Walze zum Nachschleifen entnehmen; Auslegungsdruck und Drehzahl-/Schmierstoffbalance überprüfen. |
| Kraterbildung, tiefe Riefenbildung oder spulenweite Abweisung | Starke Kaltverschweißung | Hoch | Vollständiger Produktionsstopp; Walzenwechsel; vollständige Überprüfung und Rezertifizierung des Schmiersystems |
Bestätigung der Schmierung als Hauptursache
Da Adhäsionssymptome anderen Defekttypen ähneln können, sollte der Schmierstoffzusammenhang überprüft werden, bevor Korrekturmaßnahmen ergriffen werden:
- Untersuchen Sie die Walzenoberfläche direkt auf sichtbare Metallablagerungen (eine matte, verfärbte Stelle, die sich von der umgebenden polierten Walzenoberfläche unterscheidet).
- Vergleichen Sie die Fehlerstellen auf dem Streifen mit den Düsenpositionen – trockene Bereiche aufgrund verstopfter oder falsch ausgerichteter Düsen decken sich typischerweise mit wiederkehrenden Fehlerstellen.
- Prüfen Sie die Schmierstoffviskosität und den Verschmutzungsgrad anhand der Herstellervorgaben; ein häufig übersehener Grund für eine Verschlechterung des Schmierstoffs ist die Verunreinigung.
- Korrelation des Auftretens von Defekten mit kürzlich erfolgten Änderungen – Erhöhung der Liniengeschwindigkeit, Änderung des Spulenmaterials oder Änderung der Schmierstoffcharge.
4. Checkliste für die Felddiagnose
Bevor Sie die Warteschlange anhalten
- Die Walzenoberfläche ist unter schrägem Licht visuell auf matte, verfärbte oder abgelagerte Stellen zu prüfen.
- Prüfen Sie den Schmierstofftankfüllstand, den Pumpendruck und das Zirkulationssystem auf Lecks oder Verstopfungen.
- Prüfen Sie alle Sprühdüsen/Applikatorfilze auf Verstopfung, Verschleiß oder Fehlausrichtung.
- Prüfen Sie, ob der Schmierstofftyp der aktuellen Spulenmaterialspezifikation entspricht.
- Schmierstoffviskosität und -verunreinigung im Vergleich zum Ausgangswert prüfen.
- Den Walzenspalt anhand der Einstellvorgaben messen, um übermäßigen Kontaktdruck auszuschließen.
- Überprüfen Sie die jüngsten Änderungen der Bandgeschwindigkeit im Hinblick auf die Schmierstoffförderkapazität.
- Fehlerort, Häufigkeit und Spulenlänge für Trendanalysen erfassen
