8.3 Smörjning vid kallvalsning

Om en kontaktyta mellan två metaller ej smörjs erhålls torr friktion. Toppar på ytorna svetsas samman och brister. Vid gränsskiktssmörjning kommer topparna fortfarande i kontakt med varandra. På grund av att ett gränsskikt med smörjmedel bundits till ytorna kommer dessa inte att svetsas samman. Vid hydrodynamisk smörjning skiljs ytorna helt. Vattenplaning vid bilkörning är ett exempel på hydrodynamisk smörjning.

Vid kallvalsning smörjs kontaktytan mellan valsar och band. Smörjningen sker med olja eller emulsion. Oljan består av rena mineraloljor. Emulsion innebär att en olja finns fördelad som droppar i vatten. Oljemängden utgör 0,5-5 % i en emulsion.

Oljans och emulsionens uppgift är att smörja, kyla och rengöra valsar och bandyta, samt att förhindra metallisk kontakt mellan band och valsar. Metallisk kontakt ger nämligen dåliga ytor och hög friktion. Hög friktion ger stora valskrafter och stort valsslitage.

Friktionen mellan valsar och band skall alltså vara låg, men ej för låg. Orsaken är att om friktionen blir för låg, kan valsen slira på bandet och ge problem vid valsningen. Om hydrodynamisk smörjning sker kommer ytorna att separeras helt. Detta leder till att bandets yta blir dålig. Gränsskiktssmörjning med kontakt mellan toppar ger en förbättring av bandytan.

• minskar valskraften
• minskar valsslitaget
• kan valsningshastigheten ökas
• förbättras tjocklekstoleranserna
• förbättras planheten
• minskar värmestegringen i valsar och band
• minskar energianvändningen
• blir banden renare
• förbättras ytan.

I princip fungerar emulsionssystemet så att emulsionen cirkuleras via en stor tank. I tankens smutsdel finns olika typer av avskiljare för att få bort föroreningar. Ofta används magneter för att avskilja metall. Dessutom brukar man skumma av emulsionen.

Emulsionen går sedan över till tankens rendel, varifrån den pumpas till valsverket. Emulsionen sprutas mot valsbettet, det vill säga kontakten mellan vals och band, på ingångssidan för att smörja. För att kyla valsarna sprutas emulsion dessutom mot arbetsvalsen på utgångssidan.

Ny olja tillsätts kontinuerligt till emulsionen. Oljan kan tillföras både på bandet och injiceras i emulsionen. Det är viktigt att emulsionen inte lämnar rester på bandet som blir kvar till glödgning eller metallbeläggning. Om rester av emulsion finns kvar på bandytan kan resultatet bli ytfel.