Bandanlagen, Bandreinigungsanlagen, Bandbeschichtungsanlagen und Bandglühanlagen - Überblick

Side view of typical gas heated WSP floatation furnace
WSP Bandanlage zum kontinuierlichen Glühen (Durchlaufanlage) für Kupferband, inkl. Entfettung, Beize und Bürsten

Bandanlage - Begriff und Untergliederung

Eine Bandanlage führt mindestens einen Prozessschritt mit einem bahnförmigen Metallband durch. Das Metallband wird auf eine solche Anlage als gewickelter Bund (auch als Coil bezeichnet) aufgegeben.

Der grundsätzliche Aufbau einer Bandanlage ist immer identisch:

  • Abwickelbereich mit mindestens einem Abwickelhaspel, Bandschere, Treibrolle sowie meistens einer Verbindungsmaschine

  • Prozessbereich (Bandbearbeitung, Bandbehandlung, Bandbeschichtung, Bandglühung)

  • Aufwickelbereich mit einer Bandschere, Treibrollen sowie mindestens einem Aufwickelhaspel

Beispiele für Bandanlagen können sein:

  • Umwickelanlagen wickeln ein Coil über einen Abwickelhaspel ab und auf einem Aufwickelhaspel erneut auf. Somit wird das Coil umgewickelt, die zuvor inneren Windungen sind nun die äußeren.
  • Streck-Biege-Richtanlagen verändern die Eigenschaften der Metallbänder, indem ein hoher Bandzug aufgebracht wird und das Band zugleich um relativ geringe Rollendurchmesser gebogen wird. Hierdurch können Eigenschaften wie Streckgrenze oder Dehngrenze beeinflusst werden.
  • Besäumanlagen schneiden die Bandseiten der Metallbänder ab. - Eine Querteillinie schneidet das bahnförmige Metallband zu Blechen.
  • Eine Längsteillinie („Scherenlinie“) schneidet das Band in Längsstreifen, welche dann auf einem gemeinsamen oder einzelnen Aufwicklern wieder aufgewickelt werden.

Bandbehandlungsanlage: Entfettungsanlage, Bandreinigungsanlage, Beizanlage, Bürstanlage und Bürstmaschine für Metall und Metallband

Eine Bandbehandlungsanlage verändert die Oberflächeneigenschaften des Metallbands.

So reinigen beispielsweise Bandreinigungsanlagen die Bandoberfläche. Je nach Art der Verunreinigung können alkalische oder saure Entfettungen oder Beizen zum Einsatz kommen. In Sonderfällen auch elektrolytische Entfettungsverfahren bzw. Ultraschallentfettungsanlagen. Typischer Zweck von Beizanlagen ist, die Oxide auf der Bandoberfläche zu reduzieren. Auch dieser Vorgang kann elektrolytisch unterstützt werden. Meist kommen im Buntmetallbereich Schwefelsäurebeizen zum Einsatz. Abrasive Bürstanlagen oder Polieranlagen schleifen bzw. polieren die Bandoberfläche. Hierzu kommen Walzenbürsten oder auch Vliesbürsten auf Bürstmaschinen zum Einsatz. Siehe zu diesem Thema die WSP Bürstmaschinen für Metallbänder. Als letzter Schritt nach einer Beizbehandlung oder Bürstbehandlung des Bandes folgt häufig eine Passivierung, um das blanke Bandmaterial vor Oxidation zu schützen.

Bandbeschichtungsanlage: Beschichtungsauftrag und Bandtrockner

Bei Bandbeschichtungsanlagen wird mittels verschiedener Verfahren (beispielsweise Rollcoater oder auch Rakel) ein Beschichtungsmedium in einer definierten Dicke aufgetragen und im Anschluss aufgetrocknet. Das aufgetragene Medium kann wasserbasiert oder lösungmittelbasiert sein. In letzterem Fall muss sicherstgestellt sein, dass es zu keiner gefahrbringenden Anreicherung von Lösemitteln in der Trockneratmosphäre kommen kann. Die Auftrocknung erfolgt typischerweise konvektiv (Konvektionstrockner, meist energiesparender) bzw. über Strahlung (IR-Strahlungstrockner).

Bandglühanlage

In einer Bandglühanlage wird das Band einer Wärmebehandlung unterzogen. Das Bandglühen erfolgt beispielsweise für Zwischenglühungen (Weichglühen) zwischen den Walzschritten um eine erneute Kaltverformung für die noch folgenden Walzschritte zu ermöglichen. Häufig ist dem Ofen ein Bandreinigungsteil vorgeschaltet, um das noch anhaftende Walzöl zu entfernen. Da es durch den Glühprozess auch zu einer Oxidbildung auf der Bandoberfläche kommen kann (beispielsweise beim Glühen von Messing oder Neusilber), folgt hinter dem Ofenbereich meist eine Beizanlage mit anschließenden Bürstmaschinen und einer Passivierung. Diesen letzten Schritt bezeichnet man auch als Endbehandlung. Insbesondere wenn das Bandglühen als letzter Bearbeitungsschritt in der Bandherstellung erfolgt, kommt dem Finishbereich eine große Bedeutung zu: Mit der Beize, mit den abrasiven Bürstmaschinen sowie mit der Passivierung und Auftrocknung wird die Oberflächenbeschaffenheit festgelegt.

Die Anlagen zum Glühen von Buntmetallen unterscheiden sich hauptsächlich aus drei Gründen von Glühanlagen aus dem Stahlbereich:

  • Buntmetalle haben sehr niedrige Absorptionsgrade. Ein leistungsstarker Ofen für Buntmetalle muss die Energie somit primär durch Hochkonvektion in das Gut bringen.
  • Buntmetalle sind bei hohen Temperaturen äußerst empfindlich, zugleich sind die Oberflächenansprüche sehr hoch. Aus diesem Grund muss ein Ofen für Buntmetalle das Band möglichst berührungsfrei tragen.
  • Die Nachfrage nach Buntmetallwerkstoffen ist, verglichen mit dem Stahlbereich, deutlich geringer. Zugleich ist Kupfer als Rohstoff sehr teuer. Eine Tonne Kupfer kostete in den letzten Jahren zwischen 6.000 und 10.000 €/t.

Bandanlagenkonzept: Endlosband oder Einzeleinzug / -schub

In einer Bandanlage kann ein zu Ende laufendes Coil mit dem nächsten Band mittels einer Bandverbindungsmaschine verbunden werden. Diese Fahrweise bezeichnet man auch als „Endlosband“. Sofern jedoch ein Band komplett durch die Anlage läuft, ohne dass es mit einem neuen Band verbunden wird, spricht man von einer Einzeleinzug / Einzelschubanlage. In diesem Fall muss das Folgeband nämlich neu durch die Anlagenteile gezogen oder hindurchgeschoben werden. Umwickelanlagen, Streck-Biege-Richtanlagen, Besäumanlagen und Scherenanlagen sind häufig Einzeleinzuganlagen. Die meisten Behandlungsanlagen, Beschichtungsanlagen und Glühanlagen werden jedoch als Endlosbandanlagen konzipiert.

Behandlungskonzept: Diskontinuierliche oder kontinuierliche Bandanlage

Ein zusätzliches Unterscheidungsmerkmal betrifft die Fahrweise im Prozessteil. So können Endlosbandanlagen diskontinuierlich und kontinuierlich betrieben werden. Bei einer „Konti-Bandanlage“ ist das Band im Prozessteil kontinuierlich in Bewegung, selbst wenn das Coil im Abwickelbereich gerade leergelaufen ist. Während im Abwickelbereich nun die Verbindung mit dem neuen Band hergestellt wird, erhält die Prozesszone Band aus einem Bandspeicherturm. Um diesen möglichst kompakt zu bauen, muss die Verbindung so schnell wie möglich hergestellt werden können. Anlagen, bei denen ein kurzer Stillstand im Prozessteil unkritischer ist, werden auch diskontinuierlich ausgeführt. Hier steht das Band im Prozessteil für die Zeit der Verbindungsherstellung still.