Perslucht in de metaalindustrie

De metaalindustrie omvat zowel de productie als de verwerking van metaal. Dit houdt in dat de fabricage van staal en NF (non-ferro) - metalen, de gieterijen en de metaalverwerking tot de metaalindustrie behoren.

De branche is een van de energie-intensieve industrieën. Perslucht wordt als flexibel medium ingezet in tal van productieprocessen in metaal verwerkende en metaal producerende bedrijven. Bij de verlaging van de energie-intensiteit en de daarmee gepaard gaande stijging van de energie-efficiëntie is de perslucht een vaak een onderschatte factor.

Naast het belang van perslucht voor de energie-efficiëntie is de juiste kwaliteit van de perslucht een doorslaggevende factor ter vermijding van problemen in de productie en van gebreken aan het eindproduct. Ondernemingen actief in de metaalproductie en -verwerking kunnen door de op hun behoeften afgestemde bereiding van perslucht kosten verlagen, de energie-efficiëntie verbeteren en uitschot en productie-uitval vermijden.

Toepassingen in de metaalbranche

Staalproductie

Bij de fabricage van staal in hoogovens zijn er twee stappen: in de eerste stap wordt ijzererts door reductie omgezet tot ruwijzer, in de tweede stap volgt de verdere verwerking in de converter tot ruw staal. In de eerste stap wordt perslucht ingezet: de hoogoven wordt van boven gevuld, zodat in de oven lagen van cokes en ijzererts elkaar afwisselen. Beneden wordt via windvormen zogenaamde hete wind binnengeblazen. Met hete wind wordt verhitte, met zuurstof- en koolwaterbrandstof verrijkte perslucht bedoeld. Deze is nodig om ijzer effectief te smelten.

Perslucht wordt eveneens ingezet bij de afkoeling van de lucht. De afkoeling is van invloed op de eigenschappen van het staal, en om die reden worden er bijzondere eisen gesteld aan de koeling van het staal en het ingezette medium. Een voorbeeld is de versnelde afkoeling, die plaatsvindt in bewogen lucht (luchtval).

Zandstralen

Tijdens het productieproces van metaal en metalen delen moet het oppervlak volledig worden ontdaan van afzettingen en stofdeeltjes, aangezien deze anders het verdere verwerkingsproces, zoals bijv. oppervlaktebewerking, negatief zouden kunnen beïnvloeden. Eén proces is het zandstralen, dat ook persluchtstralen wordt genoemd. Deze techniek wordt toegepast om het materiaal te ontdoen van lakresten, vervuilingen en roest, het werkstuk om te vormen en om de kwaliteit van het oppervlak te behandelen.

De perslucht dient ertoe om het straalmiddel te versnellen als het door het mondstuk gaat. Want voor de behandeling moet het straalmiddel met een hoge snelheid op het oppervlak treffen.

Oppervlaktetechniek

Poedercoating, ook poederlakkering genoemd, is een coating procedé, dat geschikt is voor metalen en niet-metalen voorwerpen. Er zijn twee procedé’s: de elektrostatische poedercoating (EPS) en het wervelsinteren.

Er wordt perslucht gebruikt om het werkstuk af te blazen, voor het transport van het poeder en voor de fluïdisering. Daarnaast kan de perslucht worden ingezet als doseerlucht in de coating cabine en als sproeilucht. De persluchtkwaliteit is van invloed op het eindproduct: oliehoudende perslucht kan bijv. problemen, zoals open plekken (kraters) in de laklaag of blazen resp. kraters in het fluïdumreservoir, veroorzaken.

Een ander procedé waarbij perslucht een rol speelt, is het zgn. gelijkstroom-zwavelzuur proces, een elektrolytisch procedé, dat vaak wordt gehanteerd bij de fabricage van aluminium. Voor het elektrolytisch oxideren is een beweging van ionen in een elektrolyt nodig, waarvoor gereinigde, olievrije perslucht wordt ingeblazen.

Verder zijn er thermische spuitprocessen om oppervlakken te veredelen. In verband met perslucht kunnen hier het vlamspuiten en het lichtboogspuiten worden genoemd. De perslucht dient bij deze toepassing als verstuivergas, dat het materiaal op het oppervlak spuit.

Snijden en lassen

Bij het snijden en lassen van metaal wordt vaak gewerkt met laserprocessen. Zowel bij het laserlassen als bij het lasersnijden wordt perslucht ingezet. Olievrije, droge en schone perslucht is bij deze toepassingen nodig, opdat er geen problemen optreden in het proces en bij het eindproduct.

Bij het laserlassen wordt perslucht, met een druk van max. 8 bar, gebruikt om materiaaldeeltjes en -dampen te deflecteren van de lasoptiek en beschadigingen te verhinderen. Dit proces vindt plaats met de zgn. crossjet eenheid.

Bij het lasersnijden wordt de perslucht al naargelang het procedé ingezet om het spiegelkanaal te spoelen en de smelt uit te blazen. Deze kan eveneens worden gebruikt als snijgas bij het snijproces. De zuivere perslucht koelt het oppervlak van het materiaal en verbetert de snijkwaliteit. De perslucht zorgt er eveneens voor dat verdampende materie en andere materialen worden verwijderd.

Pneumatische gereedschappen

Ook in de metaalindustrie werken veel gereedschappen met perslucht en worden daardoor aangestuurd. Een adequate kwaliteit van de perslucht is noodzakelijk, aangezien teveel waterdamp in de machines en installaties, en ook corrosie in de buisleidingen een frequente oorzaak zijn van een productie-uitval.

Een voorbeeld van een persluchtgereedschap is de pneumatische hamer (zie ook staalproductie), die wordt ingezet voor het uitstoten van kernen en voor het losbreken van stoffen uit ovens en ketels. Er worden ook pneumatische stampers en schuurmachines ingezet.

3D-druk uit metaalpoeder

Het procedé van de 3D-metaaldruk brengt een aantal voordelen met zich mee in vergelijking met processen tot op heden: de additieve vervaardiging maakt het mogelijk om gecompliceerde delen te fabriceren, bespaart materiaal, verkort productietijden en vermindert foutenbronnen. Bij het selectieve lasersmelten (SLM) worden componenten laagsgewijs opgebouwd. Dit proces vindt meestal plaats in een atmosfeer van schermgas. Als schermgas dient vaak stikstof, die deels met een stikstofgenerator uit perslucht wordt gegenereerd. De perslucht moet een zekere kwaliteit bezitten, opdat de componenten en processen niet nadelig worden beïnvloed en er geen kosten door uitval, reiniging en vervanging ontstaan.

Referenties - Toepassingen

ThyssenKrupp Steel Europe, Duisburg (Germany)

Meer dan tien kilometer lang is het persluchtnet in de vestiging in Duisburg van ThyssenKrupp Steel Europe AG. Evenredig hoog is het volume van de perslucht ter plaatse. De turbocompressoren hebben speciale BEKOMAT condensaatafvoeren nodig voor de hoeveelheid gevormd condensaat.

meer ontdekken...
Perslucht als transport- en bedrijfsmedium

Bij de onderneming GF Automotive wordt zand getransporteerd met lucht. Door vocht zouden er verklonteringen in de leidingen ontstaan. Ook regelkleppen werken met perslucht als regellucht. Een DRYPOINT koeldroger zorgt hier voor droge lucht.

meer ontdekken...
Kwaliteitsnormen in de fabricage van koppelingen

Flender in Mussum heeft absoluut olievrije en droge perslucht nodig. Met name bij de complexe fabricage van koppelingen moet de lucht voldoen aan alle eisen van de toepassing van proces- tot sperlucht.

meer ontdekken...
Koeling van laser snijmachines met perslucht

Horstmann in Verl kiest bij de koeling van laser snijmachines voor BEKOKAT olievrij bereide perslucht. Bij de hier gebruikte perslucht betreft het proceslucht die in directe aanraking komt met de laser.

meer ontdekken...

Verdere industrieën