InfoNu.nl > Wetenschap > Techniek > Het verschil tussen koud gevormd en warm gewalst staal!

Het verschil tussen koud gevormd en warm gewalst staal!

Het verschil tussen koud gevormd en warm gewalst staal! Staal wordt op twee manieren gemaakt. Enerzijds wordt het staal getrokken of gevormd, waarbij geen hitte aan te pas komt en anderzijds wordt een massief heet stuk staal warm gewalst om de gewenste vorm te verkrijgen. Het grote verschil tussen beide is dat het getrokken staal koud een vervorming is ondergaan, waardoor er geen waarschuwing voor bezwijken meer bestaat. Welk type staal kan beter worden toegepast en wat zijn de grote verschillen?

Koud gevormd vs warm gewalst staal


Verschillende methoden van productie

Staal waarbij het materiaal snel in de juiste vorm kan worden gedrukt danwel getrokken valt onder de noemer koud gevormd staal. Vaak zal er een zichtbare naad zijn alwaar twee delen tegen elkaar zijn vervormd en verbonden. Daarmee is een relatief goedkope en minder energievergende productiemethode verkregen. Toch wordt het overgrote deel gemaakt door het vervormen van heet staal onder druk van persen en walsen. Het kost relatief veel energie, echter men verkrijgt exact het gewenste profiel in de juiste vorm zonder dat er een naad aanwezig is. De doorsnede is dus daarmee uit een enkel solide stuk gemaakt.

Gunstige eigenschappen bij warm gewalst

Standaard constructiemateriaal is gemaakt van warm gewalst staal. Dat houdt in dat het materiaal onder invloed van hitte is vervormd, waarna het relatief elastisch is geworden met een waarschuwingsplafond. Deze eigenschap houdt in dat het materiaal tot de vloeispanning kan vervormen en in de oorspronkelijke vorm terugkomt, indien het wordt ontlast. De vloeigrens is de maximale spanning tot waaraan toe de oorspronkelijke vorm weer terugkomt. Indien het verder wordt belast zal de vervorming permanent optreden, echter waarbij het staal nog niet zover is belast dat het gaat breken. Dit wordt ook wel het insnoereffect genoemd. Wil het materiaal echt breken dan dient de spanning nog verder op te lopen. Oftewel indien er een vervorming optreedt dan is dat zichtbaar zonder dat de constructie faalt. Dit is dan ook een goede waarschuwingsmethode voor een overbelaste constructie. Dit is compleet anders indien het gaat om koud gevormd staal.

Waarom niet alles koud gemaakt?

Zowel gewoon constructiestaal als betonstaal kan zijn gevormd of gewalst. Primair is het echter zo dat profielen zoals de L-staal, IPE, HEA van warm gewalst staal zijn gemaakt, omdat het walsen de meest handige manier voor het realiseren van de doorsnede is. Andere doorsneden zoals ronde of vierkante kolommen daarentegen worden koud gevormd. Het staal wordt zodanig uitgerekt, dat de optredende spanningen groter zijn dan de vloeigrens. Daardoor ontstaan blijvende vervormingen. Ook vele hoogwaardige bouten zijn gemaakt van koud gevormd materiaal. Dat houdt in dat er geen waarschuwing bij overbelasting van toepassing is. Men merkt het dus niet indien er iets mis is met een constructie als het van koud gevormd staal is gemaakt tot het reeds te laat is. Dat is ook een voorname reden, waarom uit veiligheidsoverwegingen bij voorkeur voor warm gewalst staal wordt gekozen.

Hoe zit het met betonstaal?

Om beton af te wapenen wordt betonstaal gebruikt. Dit kan op beide manieren zijn geproduceerd. Omdat vervormingen van dit staal nooit zichtbaar zijn, wordt uit praktische overweging koud getrokken staal toegepast. Het betreft voornamelijk staalkwaliteit FeB500, waarbij een maximale rekenspanning van 435 N/mm2 wordt aangehouden. (Dit is een relatief hoge spanning 435/500 = 0,87 omdat de elastische vervorming wegens koudgetrokkenheid tot dit niveau gaat. Bij gewoon constructiestaal warm gewalst is de verhouding 235/360 = 0,65. Dit geeft ook aan dat er praktisch geen waarschuwing mogelijk is indien het bezwijkt.) Daarnaast geldt dat betonstaal enige roestvorming moet hebben ondergaan, voordat het in de betonconstructie wordt toegepast. Het geeft een solide verbinding van het betonstaal met beton. Om de hechting aanvullend te verbeteren wordt het betonstaal geribd uitgevoerd.

Registratie materiaalkeuze

De mate van toegepast staal en de keus tussen het type materiaal dient altijd concreet te zijn vastgelegd. Het bepaalt namelijk de mate van sterkte van een doorsnede. Indien de juiste staalkwaliteit niet wordt toegepast kan een constructie namelijk te zwak zijn, waardoor het niet meer voldoet.

Lees verder

© 2013 - 2017 Geinformeerd, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Mechanische materiaaleigenschappen, welke zijn dat?Mechanische materiaaleigenschappen, welke zijn dat?Materialen hebben vele eigenschappen, waarmee wij handig constructies, machines, wegen, gebouwen kunnen maken. Die eigen…
Blik als materiaal en verpakkingBlik als materiaal en verpakkingBlik, in de woordbetekenis van materiaal, is dun gewalst plaatstaal. Van dat materiaal wordt verpakking gemaakt dat ook…
St 52-3: Eigenschappen en toepassingenSt 52-3: Eigenschappen en toepassingenStaal St 52-3 is een veel gebruikt laaggelegeerd constructiestaal staal. De oorspronkelijke ongelegeerde stalen C35(St50…
Hoeveel buigt een stalen ligger door op de vloeigrens?Hoeveel buigt een stalen ligger door op de vloeigrens?Stalen liggers worden belast op een moment, waarmee in de balk een spanning ontstaat. Die spanning mag nooit groter zijn…
Zoab en geen aquaplaning meerZoab (zeer open asfalt beton) is een wegverharding met een hoog percentage holle ruimte. Met zoab wordt het opspatten va…
Bronnen en referenties
  • Inleidingsfoto: Dlritter, Rgbstock
  • Bron: Overspannend staal Rotterdam: Stichting Kennisoverdracht SG; 1994

Reageer op het artikel "Het verschil tussen koud gevormd en warm gewalst staal!"

Plaats een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Reacties

Rutger, 05-12-2016 08:02 #2
Is het niet zo dat je bij koud walsen een betere maat tolerantie krijgt? Ik lees het zowat bijna overal echter snap ik het niet waarom bij koud een betere tolerantie kan krijgen en textuur dan bij warm walsen. Reactie infoteur, 06-12-2016
Indien het staal bij koud gewalst de vorm heeft gekregen, zal het die vorm behouden. Bij warm walsen is er een temperatuursverschil en dient het te worden afgekoeld. Dit kan tot een "minimale" intolerantie leiden.

Filip, 16-12-2015 21:04 #1
Wat gebeurt er met het restafval van wanneer men ijzeren platen lasert of brandt( crasse, slakken of slag genoemd) en is dit evt. iets van waarde?
Mvg Filip. Reactie infoteur, 17-12-2015
Bepaald restafval kan worden hergebruikt in nieuw staal. Zogeheten slakken (bijvoorbeeld hoogovenslakken) wordt volop toegepast in de fundering van wegen en als mengsel in asfalt.

Infoteur: Geinformeerd
Laatste update: 17-03-2017
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Techniek
Special: Staal
Bronnen en referenties: 2
Reacties: 2
Schrijf mee!