5.3 Planhet och profil vid plattvalsning

Vid både varm- och kallvalsning av plåt och band utsätts valsarna för ett kraftigt böjande moment kring valstapparnas lagercentrum och valsarna får en väsentlig utböjning. För att undvika detta slipas valsarna till en svagt konvex profil (bombering), så att inverkan av det böjande momentet och bomberingen tillsammans ger ett rektangulärt tvärsnitt på produkten.

I praktiken sker valsningen så att plåten eller bandet blir obetydligt tjockare på mitten. Detta för att erhålla bättre styrning i valsverket. Felaktig bombering eller utböjning medför oftast problem under valsningen.

För liten utböjning eller för stor bombering av valsarna medför att bandkanterna förlängs mindre med ett mittlångt band som följd. Tryckspänningar uppstår i bandets mitt, medan bandets kanter utsätts för dragspänningar, vilket kan orsaka kantsprickor i materialet.

Om bomberingen varit för liten eller utböjningen för stor, erhålls ”lösa” kanter eller ett kantlångt band. Genom att avsiktligt valsa något kantlångt i de första sticken, valsas kanterna under tryckspänning och risken för kantsprickor minskar. En olycklig utböjning i kombination med bombering kan även orsaka kvartsbucklor på materialet.

Med ämnesprofil (absolut krona) på bandet menas mittjockleken minus kanttjockleken 50-75 mm från bandkanten. Den relativa kronan erhålls genom att dividera absoluta kronan med mittjockleken. Kantraset på varmband är oftast definierat som absolut krona 25 mm från kanten minus absolut krona 50-75 mm från bandkanten.

Valsning med konstant relativ krona ger plant material. Planheten definieras som skillnad i förlängning mellan bandets kant och mitt. En relativ förlängning av 10^-5 (det vill säga 0,01 mm på 1 m) kallas för 1 I-enhet. ”Steepness” är ett annat mått på planhet och definieras som våghöjd dividerat med våglängd.

Planhetskraven har förändrats drastiskt de senaste åren. Detta beror på förändrade tillverkningsprocesser inom verkstadsindustrin. Till och med till synes helt plant material kan orsaka problem genom inre spänningar som utlöses vid klippning. Tjockleks- och planhetstoleranserna har förbättrats dels genom införande av automatiska reglersystem, dels genom jämnare värmning i moderna ugnar och snabbare valsningsförfarande.

Varmvalsade band för kallvalsning måste ha så reproducerbar profil som möjligt för att inte orsaka kallvalsningsproblem. Särskilt viktigt är detta när banden slittas före kallvalsning, eftersom den varmvalsade relativa tvärprofilen bibehålls genom kallvalsningen. Genom en låg och jämn tvärprofil i varmvalsningen erhåller man bättre toleranser även på kallvalsade band. Eftersom band för kallvalsning oftast är den största produkten i varmvalsverken, är detta ett viktigt motiv för införande av styrmedel för profil och planhet. Kraven på tvärprofil för ett varmband mätt 25 mm från bandkanten är 100 µm.

Ett annat problem, som är relaterat till tvärprofilen, är snedprofil, som medför styrproblem av bandet under kallvalsningen och som dessutom ger planhetsproblem. Kraven på tvärprofil varierar med typen av kallvalsverk. Alla verk önskar jämn och reproducerbar profil utan snedhet. Kvartovalsverk kräver en rund tvärprofil som skall passa verkets utböjningar.

I moderna mångvalsverk är inte ingående bandprofil lika kritisk, eftersom man där har möjligheter att kompensera för olika bandprofiler. Kraven på planhet varierar beroende på hur den kan justeras vid kallvalsningen. I en del betsträckor förekommer skalbrytning genom sträckning av bandet före betning, vilket innebär en sträckriktningsoperation med åtföljande planhetsförbättring.