Processens påverkan på rakhet hos bandstål : Från inkommande råmaterial till färdigt halvfabrikat

Sammanfattning: Examensarbetet har utförts under våren 2017 vid Bergsskolan i Filipstad, i samarbete med voestalpine Precision Strip i Munkfors. Att producera så kostnadseffektivt som möjligt likväl att minimera material som kasseras är något företag idag ser som självklart. På samma gång som detta efterlevs bör även kundnöjdheten maximeras. Utrymmet att göra fel har minskat vilket leder till en ständig strävan att undvika att produkter med oönskade defekter går ut till kund. För att nå detta måste företaget ha en förståelse för vilka mekanismer som påverkar vilka defekter. Syftet med det här arbetet är att dokumentera bandstålets processteg, från råmaterial till halvfabrikat. På så vis kan arbetets mål uppnås, det vill säga att hitta vilka möjliga orsaker som kan påverka bandstålets rakhet, specifikt den så kallade kortkrokigheten. Det finns två typer av rakhet, långkrok och kortkrok. Den som ställer till med problem vid beläggning och slipning av bandstål är den så kallade kortkroken. Därmed är det detta som voestalpine Precision Strip önskat hjälp med att kartlägga. Materialet som studerats var tre olika band av samma stålsort (UHB 20C), dessa var alla tänkta att gå vidare till beläggningen. För att bandet ska kunna beläggas måste materialet vara helt rakt, toleransen är +/- 33 µm, vilket många gånger innebär att bandet ser rakt ut trots en rakhetsavvikelse. Finns en avvikelse går det inte att färdigställa produkten utifrån kundspecifikation och materialet används då till annan slutprodukt, eller i värsta fall skrotas. För att kartlägga vilka mekanismer som bandstålet utsattes för användes den teoretiska ansatsen ”de sju förbättringsverktygen”, en teori utvecklad i Japan som är användbar då kvalitetsförbättringar efterfrågas. Arbetet börjades med litteraturstudier, det var svårt att hitta studier och annan litteratur som behandlar ämnet kortkrok i allmänhet och kortkrok i kallvalsat bandstål i synnerhet. Förutom litteratur erhölls en del information av personal på voestalpine Precision Strip i Munkfors. Det gjordes inga intervjuer utan enbart samtal med personal på plats i Munkfors. Dessa samtal ledde till ökad förståelse för vad problemet innebär och ett orsak-verkan-diagram gjordes. Fem möjliga orsaker till kortkrok vid kallvalsning av stål identifierades. Utifrån detta ritades ett flödesschema över hela processen upp. De fem möjliga orsakerna som studerades närmre var ·        tvärprofil ·        reduktionen i tre olika valsverk ·        kontaktlängd och valsmaterial i valsverken ·        rullsaxen som kantskär och slittar materialet ·        den mänskliga faktorn. Utifrån detta arbete kunde flera alternativa svar på problemet till varför kortkrok uppstår identifieras. Det kan vara stickserien i valsverk 311, bomberingen som var sliten/icke-sliten i valsverk 322, kontaktlängden i valsverk 345, materialet i arbetsvalsen i valsverk 311 eller rullsaxen. Ett antal orsaker som kan påverka att kortkrok uppkommer är överhuvudtaget inte är studerade. Till exempel värmebehandling, friktion och smörjmedel. I arbetet framkom en orsak som mest trolig till varför kortkroken uppstår, rullsaxen. Att rullsaxen påverkat kortkrokens uppkomst kan bero på den mänskliga faktorn likväl som att det kan bero på att den är felkonstruerad för just detta ändamål. I dagsläget saknas exakta rutiner för hur arbetsprocessen vid rullsaxen utförs, vilket inneburit att de som arbetar vid maskinen gör samma sak men på olika vis. Slutresultatet kan ha påverkats av vilken person som arbetat vid valsen. Det finns en möjlighet att voestalpine Precision Strip kan vinna på att ha detaljerade inställningsscheman så det är möjligt att utesluta att slutresultatet påverkas av vem som arbetar vid maskinen.