Artiklar
Kallformade hålprofiler från SSAB sparar pengar och miljö
22 mars 2019 13:19 CET 6 min läsning
SSAB tillverkar kallformade och svetsade hålprofiler för olika ändamål. Med SSABs högpresterande hålprofiler går det att minska vikten betydligt på stålkonstruktioner, samtidigt som du sparar in på miljö och tillverkningskostnader med minimal begränsning av design och kvalitet. Den tydligaste fördelen generellt med kallformade hålprofiler, är priset. Kallformade Konstruktionsrör, KKR är generellt ca 20-25% billigare än Varmformade Konstruktionsrör, VKR i samma dimension.
Priset speglas av produktionskostnaden och det är produktionsmetoderna som skiljer sig mellan profiltyperna. Enkelt beskrivet så utförs kallformningen av KKR med hjälp av långa rullverk som stegvis viker ihop en stålstrip på längden och längdsvetsar ihop kanterna till en cirkulär eller rektangulär hålprofil.
De vanligaste sättet att producera ett VKR, är att först tillverka ett KKR och sedan värma upp det till en normaliseringstemperatur som frigör restspänningar i materialet. Dessa uppstår i kallformningen och är den betydande mekaniska skillnaden mellan VKR och KKR. För att komma upp till normaliseringstemperatur så behöver stålet upphettas till ca 950-980 °C.
Detta kräver stora mängder med energi och rent fysiskt behöver stålet 127 KWh/Ton för att komma upp till normalisering, men med diverse värmeförluster, i ändå relativt effektiva induktionsugnar, så kan denna siffra normalt ligga på ca 300-350 KWh/ton. Skulle en lastbilsleverans på 50 Ton innehålla VKR istället för KKR så skulle energimängden som gått åt för att normalisera stålet motsvara 15 000 - 17 500 KWh, vilket motsvarar den årliga energiförbrukningen för ett normalstort svenskt hushåll. Med modern byggteknik kan energiförbrukningen vara mycket lägre än så.
”SSAB producerar enbart kallformade hålprofiler och vi försöker även, tack vare HYBRIT-projektet, att bli först i världen med att producera stål i en process som reducerar nästan allt CO2 utsläpp per ton jämfört med en traditionell masugn”, berättar Andreas Sjöström, produktchef på SSAB. SSAB arbetar ständigt med att göra konstruktioner starkare samt lättare och därmed bidra till ökad hållbarhet i samhället.
Så trots de ekonomiska och miljömässiga fördelarna, varför byggs det så lite med kallformade profiler i Sverige jämfört med varmformade? Uppskattningar har gjorts som visar på att ca 85-95% av alla konstruktionsrör som går till byggbranschen i Sverige fortfarande är varmformade. ”Det handlar mycket om tradition, bristande information om kallformade hålprofiler (KKR) och att det finns en del påståenden om att KKR har bristande lämplighet inom stålbyggnad”, enligt Andreas Sjöström.
De vanligaste påståendena handlar om att svetsning i hörn på KKR inte är tillåtet på grunda av de restspänningar som förekommer samt att kallformning skulle ge mycket sämre knäckningskapacitet. SS-EN 1993 pekar dock på att om man uppfyller vissa krav så kan en KKR behandlas som en VKR och svetsas nära hörn. Kraven som skall uppfyllas är att:
- Tjockleken på godset inte överstiger 12,5 mm
- Stålet skall vara aluminiumtätat
- Leveransvillkor J2H, K2H, MH, MLH, NH eller NLH
- Tillfredsställande kemisk sammansättning C <0,18%, P <0,020%, S <0,012%
”De första tre kraven är något som nästan alltid uppfylls av KKR producenter och det som kan vara svårare att uppfylla är materialets ingående kemiska renhet och sammansättning. SSAB har uppfyllt dessa krav i nästan 20 år. Det är viktigt att man förstår hur man på rätt sätt föreskriver sina konstruktionselement i underlaget så att man får en passande kvalitet” tillägger Andreas Sjöström.
Gällande den sänkta knäckningskapaciteten så utförde SSAB år 2014 en studie på Tampere och Lappeenranta tekniska universitet, som tydligt visade att deras SSAB Domex Tube Double Grade har betydligt bättre knäckhållfasthet än KKR på marknaden. Detta visar ännu tydligare på att det är produktionsprocesserna och råvarans kvalitet, snarare än formningstemperaturen som avgör rörens prestanda. Tack vare sin undersökning så tillåts SSAB Domex Tube Double Grade att konstrueras med lägre reduktionsfaktorer för knäckningskapacitet.
Då SSAB Domex Tube Double Grade är certifierade både som S355J2H och S420MH, så kan man välja vilken stålkvalitet man vill använda i konstruktionen, för exakt samma rör. Detta gör att viktoptimering blir lättare att utföra då man får en hållfasthetsökning på 18 % utan kostnad, samt att kallformade KKR generellt har 20-25 % lägre pris än ett varmformat VKR.
