Stroje pro válcování za studena, jakožto klíčové zařízení pro přeměnu plechů na vysoce přesné{0}}profily při pokojové teplotě, do značné míry spoléhají na použité materiály pro svou konstrukční výkonnost a provozní stabilitu. Různé součásti jsou během provozu vystaveny různému zatížení, tření, nárůstu teploty a vlivům prostředí; proto musí být vhodné materiály přizpůsobeny funkčním požadavkům, aby se dosáhlo rovnováhy mezi vysokou pevností, vysokou tuhostí, odolností proti opotřebení a odolností proti korozi. Vědecký výběr hlavních materiálů pro stroje na tváření za studena je zásadní pro zajištění dlouhodobého-spolehlivého provozu a je zásadní pro zlepšení přesnosti tváření profilů a efektivity výroby.
Rám a lože jsou hlavní nosné-komponenty stroje na válcování za studena a musí mít vynikající tuhost, odolnost proti vibracím a rozměrovou stabilitu. Obvykle se používá vysoce-kvalitní uhlíková konstrukční ocel nebo nízkolegovaná -legovaná ocel{4}}, jako je Q235B a Q345B. Po svaření nebo integrálním odlitku procházejí ošetřením stárnutím a přesným obráběním, aby se odstranilo vnitřní pnutí a snížilo se riziko deformace. Pro vysoce-přesná nebo velkorozměrová zařízení je také vybrána temperovaná legovaná konstrukční ocel, která zvyšuje únavovou pevnost a odolnost proti nárazu a zajišťuje konzistentní geometrickou přesnost při dlouhodobém{11}}nepřetržitém provozu.
Tvarovací válce jsou základní komponenty, které přímo ovlivňují přesnost obrysu profilu a kvalitu povrchu a vyžadují rovnováhu mezi vysokou tvrdostí, odolností proti opotřebení a určitým stupněm houževnatosti. Mezi běžně používané materiály patří ložisková ocel s vysokým-uhlíkovým chromem (jako je GCr15), rychlo-rychlostní ocel (W18Cr4V) nebo povrchová-upravená legovaná ocel. Aby se dále zvýšila odolnost proti opotřebení a antiadhezivní vlastnosti, tvarovací válce často podstupují povrchové kalení, nauhličování nebo nitridaci, aby se vytvořila tvrdá vrstva odolná proti opotřebení- při zachování houževnatosti jádra, aby se zabránilo křehkému lomu při silném nárazu. U válců zpracovávajících speciální materiály, jako je nerezová ocel a slitiny hliníku, se také používají povlaky z tvrdé slitiny nebo keramiky, aby se snížila adheze materiálu a riziko poškození povrchu válce.
Komponenty převodového systému, jako jsou vřetena, ozubená kola, ložiska a spojky primárně nesou cyklické zatížení a tření, což vyžaduje vysokou únavovou pevnost a dobrou odolnost proti opotřebení. Vřeteno a ozubená kola jsou většinou vyrobeny z vysoce-kvalitní legované oceli (jako je 40Cr a 20CrMnTi) a povrchově kalené, aby se zlepšila kontaktní únavová pevnost a odolnost proti opotřebení. Valivá ložiska používají ložiska z vysoce uhlíkové chromové oceli nebo keramická hybridní ložiska, která zajišťují nízké tření a dlouhou životnost při vysokorychlostním nepřetržitém provozu. Spojky jsou vyrobeny z vysokopevnostní kované oceli nebo tvárné litiny v závislosti na kroutícím momentu a požadavcích na vyrovnání, vyvažovací houževnatosti a torzní tuhosti.
Vodicí a polohovací zařízení zajišťují, že se pás a profil během procesu tváření pohybují po předem stanovené trajektorii, což vyžaduje dobrou rozměrovou stabilitu a odolnost proti opotřebení. Mezi běžně používané materiály patří středně-uhlíková ocel nebo legovaná konstrukční ocel, které jsou popouštěny a poté povrchově -tvrzeny pomocí vysokofrekvenčního{3}}kalení, aby se zlepšila odolnost proti opotřebení a odolnost proti deformaci. Pro vysoce-přesné vodicí součásti lze také použít stárnutím-tvrzené hliníkové slitiny nebo litinu, které využívají jejich nízký koeficient tepelné roztažnosti k udržení rozměrové stability.
Řezné nástroje a držáky nástrojů v řezném mechanismu jsou vystaveny vysoko-frekvenčnímu nárazu a opotřebení, což vyžaduje vysokou-tvrdost, nárazu{2}}odolnou nástrojovou ocel (jako je Cr12MoV a SKD11) a vakuové tepelné zpracování, aby byly zajištěny ostré řezné hrany a trvanlivost. Držák nástroje je zkonstruován ze svařované nebo lité konstrukční oceli, vyztužený žebry pro absorbování nárazových zatížení a zachování přesnosti polohování.
Pomocné součásti, jako jsou ochranné kryty, operační stoly a konektory, i když nejsou přímo zapojeny do procesu tváření, mají výběr materiálu, který významně ovlivňuje bezpečnost a životnost zařízení. Ochranné kryty jsou obvykle vyrobeny ze za studena-válcovaných ocelových profilů nebo profilů z hliníkové slitiny, které jsou potaženy antikorozním nátěrem-, aby se zabránilo korozi. Povrchy operačních stolů jsou vyrobeny z neklouzavých, otěruvzdorných{5}} ocelových nebo technických plastových desek. Šrouby, matice a další spojovací prvky jsou obvykle vyrobeny z vysoce-nerezové oceli nebo pozinkované uhlíkové oceli, aby se zabránilo uvolnění a korozi.
Za zvláštních provozních podmínek, jako je zpracování vysoce korozivních materiálů nebo provoz ve vlhkém prostředí, musí být nechráněné součásti a součásti snadno vystavené médiu vyrobeny z materiálů odolných proti korozi, jako je nerezová ocel 304 nebo 316, nebo kompozitní konstrukce s antikorozními povlaky, aby se prodloužila životnost a snížila frekvence údržby.
Obecně platí, že výběr hlavních materiálů pro tvářecí stroje pro válcování za studena se řídí zásadami „první funkčnost, přizpůsobení výkonu a proveditelnost procesu“. Prostřednictvím rozumných kombinací materiálů a procesů tepelného zpracování se různé komponenty vzájemně doplňují, pokud jde o pevnost, tuhost, odolnost proti opotřebení, odolnost proti korozi a rozměrovou stálost, a tak poskytují pevný materiálový základ pro přesné tvarování, efektivní nepřetržitý provoz a bezpečný a spolehlivý provoz zařízení. Tato optimalizace materiálového systému nejen zlepšuje celkový výkon stroje, ale také poskytuje škálovatelnou technickou podporu pro zpracování profilů v různých průmyslových odvětvích.