De uitvoering start bij het conditioneren van halffabricaten, zoals plakken of knuppels, in een oveninstallatie. Zodra het staal de juiste gloeiing bereikt, verwijdert een hogedrukwaterstraal de eerste oxidatielaag. Dit voorkomt dat schilfers in het oppervlak worden geperst. Het materiaal gaat daarna de walsstraat in. Hier staan meerdere walsgerelateerde opstellingen achter elkaar opgesteld. De druk is enorm.
| Fase | Kenmerkende handeling |
|---|---|
| Descaling | Oxidehuid verwijderen met waterdruk. |
| Voorwalsen | Grove reductie van de dikte in de ruwwalsgroep. |
| Afwerking | Nauwkeurige vormgeving naar eindprofiel of plaatdikte. |
| Koelen | Gecontroleerde temperatuurdaling op het koelbed. |
Tijdens het walsen beweegt het staal met toenemende snelheid door de rollen. Elke passage verkleint de opening tussen de rollen. Bij de productie van profielstaal, zoals H-balken, worden universele walsen ingezet die het materiaal zowel horizontaal als verticaal bewerken. Het staal vervormt plastisch. Er vindt geen versteviging plaats omdat de temperatuur hoog blijft. Na de laatste passage volgt de uitloopfase. Het materiaal wordt op lengte gezaagd of opgerold op een haspel. Onvermijdelijk koelt het staal af in de open lucht. Hierbij ontstaat de typische blauwgrijze walshuid door reactie met zuurstof. Een richtmachine corrigeert na afloop vaak kleine afwijkingen in de rechtheid die door ongelijkmatige koeling zijn ontstaan.
Loop een willekeurige bouwplaats van een bedrijfshal op en je ziet ze direct liggen: de HEA-kolommen en IPE-liggers. Deze zware profielen zijn hét gezicht van warmgewalst staal. De donkere, bijna zwarte kleur en de licht ruwe textuur verraden de herkomst uit de gloeiende walsstraat. Je merkt het verschil pas echt als je er met een vinger overheen strijkt; de karakteristieke walshuid voelt een beetje vettig en korrelig aan. Dit is geen foutje in de afwerking. Het is de natuurlijke beschermlaag die ontstaat tijdens het afkoelen.
Een ander herkenbaar beeld tref je aan in de machinebouw bij de fabricage van chassis voor vrachtwagens. Men gebruikt hier vaak warmgewalste U-profielen. Waarom? Omdat deze onderdelen later intensief bewerkt en gelast worden. De stabiliteit van het materiaal na het walsen voorkomt dat het chassis tijdens het productieproces gaat torderen. Het is de werkpaard-mentaliteit van staal: niet de mooiste, wel de sterkste en meest betrouwbare partner voor het grove werk.
NEN-EN 10025 regeert de wereld van warmgewalst constructiestaal. Deze Europese norm legt de technische leveringsvoorwaarden vast voor de meest gebruikte kwaliteiten zoals S235JR en S355J2. Chemische analyses. Treksterktes. Kerfslagwaarden. Alles staat erin vastgelegd. Voor de constructeur is dit de absolute basis voor elke berekening, want zonder deze normering is er simpelweg geen garantie op de materiaaleigenschappen die in de Eurocode 3 (NEN-EN 1993) worden verondersteld voor het ontwerp van staalconstructies.
NEN-EN 1090 is de andere grote speler. Cruciaal voor de praktijk. Deze norm dwingt fabrikanten en verwerkers tot een strikte kwaliteitsbeheersing voor dragende staalconstructies. CE-markering is hierbij geen keuze maar een keiharde wettelijke eis onder de Verordening Bouwproducten (CPR). Elk warmgewalst profiel dat onderdeel wordt van een hoofddraagconstructie moet traceerbaar zijn. Attesten zijn de norm; 3.1 certificaten volgens NEN-EN 10204 zijn het bewijsstuk dat het materiaal daadwerkelijk is wat op de bon staat.
Warmwalsen is een grof proces door de hoge temperaturen. Afwijkingen in rechtheid en dikte zijn inherent aan de techniek, maar ze mogen niet onbeperkt zijn. Daarom bestaan er specifieke tolerantienormen. NEN-EN 10034 voor die bekende H- en I-profielen. NEN-EN 10056 voor hoeklijnen. NEN-EN 10051 voor continu warmgewalst plaatstaal. Deze normen bepalen precies hoeveel een flens mag afwijken of hoe krom een balk mag zijn voordat hij wordt afgekeurd.
Het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL) vormt het juridische dak boven al deze technische voorschriften. Veiligheid staat centraal. Een constructeur mag in zijn berekeningen alleen uitgaan van genormeerde waarden om te voldoen aan de fundamentele eisen van constructieve veiligheid die het BBL stelt aan bouwwerken in Nederland. Geen certificaat betekent in feite: niet bruikbaar voor de dragende structuur.
Smeden was eeuwenlang de standaard. Handmatig hameren op gloeiend ijzer bepaalde de output. Tot 1783. Henry Cort patenteerde toen het proces om ijzer tussen rollen door te voeren. Een technologische sprong. Walsen verving de arbeidsintensieve smeedhamer en bracht voor het eerst uniformiteit in de productie van staven en platen. De negentiende eeuw eiste rails. Kilometers aan spoorstaven waren nodig voor de opstoom van de industriële revolutie. Zonder de techniek van het warmwalsen was de uitbreiding van het spoornetwerk simpelweg onmogelijk geweest.
De techniek evolueerde mee met de metallurgie. Van bros gietijzer naar taai smeedijzer, en uiteindelijk naar modern staal door de komst van de Bessemer-peer en de Siemens-Martinoven. In de jaren 20 van de vorige eeuw volgde de volgende revolutie: de introductie van de continuous strip mill in de Verenigde Staten. Geen losse platen meer. Een eindeloze stroom gloeiend metaal rolde van de band. Snelheid werd essentieel. De beheersing van de walstemperatuur werd nauwkeuriger door de overgang van stoomkracht naar elektrische aandrijvingen.
Na de Tweede Wereldoorlog verschoof de focus naar schaalvergroting. De integratie met continugieterijen zorgde voor een directe koppeling tussen vloeibaar staal en het walsblok. Geen afkoeling tussendoor. Maximale energie-efficiëntie. Waar men vroeger tevreden was met een ruwe vorm, dwong de opkomst van wolkenkrabbers en enorme bruggen in de 20e eeuw tot strengere toleranties en betrouwbaardere kristalstructuren. Het proces veranderde van een brute krachtoefening in een computergestuurde precisie-operatie.
247tailorsteel | Slabinck | Systeelgroup | Merkson | Dbpedia