Highlights:

• Duurzamer in gebruik met verminderde investeringen
• Klaar voor standaarden in voedselveiligheid van de toekomst
• Nieuwe lijn helpt Tata Steel om nog beter samen te werken met klanten

In blikjeslijnen worden blikjes gevormd door eerst ‘cupjes’ van staal te persen waarvan de zijkant wordt uitgerekt. Door de wrijving worden in het traditionele proces de machines en blikjes heet, waardoor koelwater nodig is, wat vervolgens van de blikjes afgespoeld moet worden. Al met al is dat een proces dat veel water en energie kost. De nieuwe blikjeslijn heeft dat niet nodig. Dankzij het innovatieve Protact®-staal en geavanceerde interne koeling van de gereedschappen in de machine, kunnen de blikjes in een droog proces gevormd worden. Doordat er geen emulsiewater meer nodig is, hoeven klanten minder te investeren in een productielijn als deze en is het proces duurzamer.

Voedselveiligheid van de toekomst

Het Protact-staal is voorzien van een polymeer-laagje, waardoor er minder wrijving met de gereedschappen optreedt. “Het polymeer-laagje zorgt er ook voor dat het blik voldoet aan alle voedselveiligheidseisen van de toekomst”, zegt Hans van der Weijde, directeur R&D bij Tata Steel Nederland. “Er is geen laklaag meer nodig op het staal. Hoewel dit nu nog voldoet aan alle eisen, zien we dat regelgeving wegbeweegt van dit soort chemische componenten. Bij blikken die gelakt worden wordt bovendien meestal tin gebruikt. Protact maakt de productielijn korter en schoner.”

Samen met klanten

De nieuwe lijn kan tot wel 400 blikjes per minuut maken, 25% meer dan de industriestandaard van 320 blikjes per minuut. De lijn bij Tata Steel Nederland fungeert dan ook als ‘proof of concept’. Klanten kunnen hier de droge technologie in combinatie met het Protact-staal in de praktijk zien, op industriële snelheden. “Die samenwerking met de klant is belangrijk”, zegt Joris Essing, marketingmanager verpakkingsstaal bij Tata Steel Nederland. “Wij hebben de kennis van het droge proces hier, maar de klant moet het zelf op de eigen productielocatie verder in praktijk brengen. Daarin werken we nauw samen, zodat de klant goed met ons staal aan de slag kan.”

Dat het samenwerken kan leiden tot mooie resultaten bleek al eerder in de verpakkingsmarkt. Als voorbeeld noemt Essing de samenwerking met Grupo Calvo, wat leidde tot een innovatief Protact-visblikje. Dankzij de polymeerlaag die Tata Steel aanbrengt op het verpakkingsstaal is er minder olie nodig om de tonijn vers te houden en uit de verpakking te laten glijden. Bovendien is de verpakking lichter, vanwege het lagere materiaal gebruik wat leidt tot efficiëntie in transport ervan.

Recyclekampioen

Naast de vele voordelen van stalen voedselverpakkingen zoals lange houdbaarheid (zelfs buiten de koelkast) en dus minder voedselverspilling zijn stalen blikken niet alleen goed recyclebaar maar ook relatief gemakkelijk en goedkoop te scheiden van ander afval door de magnetische eigenschappen. In Nederland zijn stalen verpakkingen, van bijvoorbeeld bonen, maïs en vis, dan ook de ‘recyclekampioen’.  Meer dan 95% van het verpakkingsstaal, denk hierbij aan voedselblikken, spuitbussen en verfblikken, dat wij met ons allen in Nederland gebruiken, wordt gerecycled tot nieuw staal. Blik is dan ook het meest gerecyclede verpakkingsmateriaal.

Met dit nieuwe staal is een volgende stap gezet in robuustheid van staalkwaliteiten voor de auto-onderdelenindustrie. Dr. Arjan Rijkenberg, Principal Scientist en gespecialiseerd in hogesterktestaal bij Tata Steel Nederland, licht toe: “In veel chassisonderdelen worden tijdens het productieproces gaten geponst voor assemblage, doorvoer van leidingen en het realiseren van gewichtsbesparingen. Voor extra stevigheid hebben die gaten vaak een opstaande rand, maar juist deze rand is gevoelig voor scheurvorming tijdens het persen van het onderdeel in de fabriek. Daarnaast kunnen deze randen ook gevoelig zijn voor scheurvorming bij dynamische belastingen van het chassisonderdeel tijdens het rijden. Voor het ontwikkelen van deze nieuwe geavanceerde staalsoort HyperFlange® hebben we specifieke testmethodieken ontworpen waarmee we het risico op scheurvorming kunnen beoordelen en de robuustheid van staalsoorten kunnen evalueren. Met de hieruit verkregen kennis en inzichten hebben we deze nieuwe staalsoort ontwikkeld, die zowel robuust, sterk als goed vervormbaar is.”

Minder materiaalverlies en minder brandstof verbruik met HyperFlange

Scheurvorming, met name randbreuk, is een van de meest voorkomende problemen voor persafdelingen van autofabrikanten bij het vormen van chassisonderdelen. Met deze nieuwe staalsoort kunnen we juist deze uitdaging samen met onze klanten in de auto-industrie het hoofd bieden. Moe Ziaran, Marketing Manager Automotive Chassis & Components bij Tata Steel, stelt daarover: "Dankzij de optimalisatie van vervormbaar staal met onze HyperFlange-producten ontstaan er minder randfouten, minder materiaalverlies en minder productieonderbrekingen. Dit draagt bij aan verhoogde productiviteit en efficiëntie van de persafdelingen bij onze klanten in de auto-industrie.” Daarnaast kunnen auto-ontwerpers met HyperFlange®  dunner materiaal gebruiken om hogere randen te vormen zonder verhoogd risico op scheurvorming. Hierdoor worden auto-onderdelen lichter, wat de auto uiteindelijk efficiënter maakt en bijdraagt aan minder brandstof- en energieverbruik.  

Nico Langerak, Department Manager Applications & Engineering: “In het laboratorium doen we botsproeven met eigen (elektrische) simulatieauto’s en onderdelen. We laten auto’s virtueel tegen een muur crashen of met 50 kilometer per uur vallen in onze 10 meter hoge valtoren. Aan de hand van rekenmodellen zien we vervolgens wat de crash met het staal doet.” 

Belang sterk staal  

Nu steeds meer auto’s elektrisch zijn, is dit van nóg groter belang. Vliegt het batterijpakket van een elektrische auto in brand, dan is de brand bijvoorbeeld moeilijk te blussen want de batterijen wakkeren de brand steeds opnieuw aan. Alleen heel veel water, zoals een dompelbad, kan de brand blussen, maar dat is meestal niet voorhanden op de weg. Nico: “Elektrische auto’s moeten zo sterk zijn dat de batterijcase heel blijft. Daar heb je supersterk staal voor nodig.”

Proefmateriaal kniptangen   

Ultrahoog sterktestaal is 10 keer sterker dan de oude staalsoorten waar vroeger bijvoorbeeld Volkswagen Kevers of Dafjes van gemaakt werden. Dat betekent ook  dat het voor de brandweer lastiger is om mensen te bevrijden uit gecrashte auto’s. Nico: “Daarom werken we samen met een Nederlandse producent van kniptangen. We leveren proefmateriaal zodat zij tangen kunnen ontwikkelen om mensen snel en veilig uit de auto te krijgen.”  

Vangrails  

Ook de vangrail is onmisbaar voor de verkeersveiligheid. De vangrail voorkomt namelijk dat voertuigen van de weg raken. In tegenstelling tot betonnen vangrails, buigen stalen vangrails mee. Hierdoor is de klap voor inzittenden minder hard. 

Nico: “Vooral onze Engelse Tata Steel-collega’s doen onderzoek naar het beste staal en ontwerp voor vangrails. Bij een instituut laten ze auto’s en zelfs vrachtwagens tegen vangrails botsen. Belangrijk is dat de voertuigen niet door de rails gaan en dat de vangrail heel blijft. Het staal moet in dit geval sterk zijn, maar ook flexibel.” 

Electrische auto's worden gemaakt met staal dat 10x sterker is dan het staal waar vroeger Volkswagen Kevers of Dafjes van gemaakt werden. 

Vind je dit leuk? Lees dan ook

• Zo maken we staal
• Staal maken op basis van data 
• Staal en innovatie