VERWERKING VAN KOPER

Na de bewerking van het mineraal en de zuivering wordt de productiecyclus van het koper beëindigd.

Het heeft nu de vorm van ruw metaal. De verwerkingshandelingen van het koper starten om in eerste instantie te komen tot de vervaardiging van halffabrikaten en in de laatste fase van het industriële proces tot afgewerkte producten.

Na de zuivering wordt het koper in verschillende vormen gebracht of gegoten naargelang de verwerking die zal volgen:

- Kathoden die onmiddellijk verkregen worden via het elektrolytische raffinageproces voor de fabricatie van elektriciteitsdraden en -kabels en van alle legeringen.

- Blokken (cakes) in de vorm van grote parallellepipedums die meerdere ton wegen, bestemd voor de fabricatie van walserijproducten.

- Knuppels zijn rollen van enkele honderden kilo’s en zijn bestemd voor de fabricatie van buizen en staven.

En tenslotte is er nog de belangrijkste verwerking van koper die gebruikmaakt van afval in al zijn vormen en vooral voorbehouden is voor de fabricatie van legeringen.

knuppels	cakes

Koperdraden en kabels

De koperdraden en -kabels krijgen een eerste vorm op een continugietlijn; hierbij wordt het gesmolten koper op een gleufwiel gegoten waarin het hard wordt en de vorm van een ononderbroken halffabrikaat aanneemt dat vervolgens gewalst wordt.

Door dit halffabrikaat warm te walsen wordt het in opeenvolgende stappen omgevormd tot een ronde draad met een grote diameter van 8 tot 20 mm. Het verkregen product noemt men nu een walsdraad en zal gebruikt worden als basisproduct bij het trekken van koperdraden en vervolgens bij de vervaardiging van kabels.

Deze walsdraad wordt aldus bewerkt in draadtrekbanken, m.a.w.: de draad passeert door draadtrekbanken waarvan de diameter steeds kleiner wordt om uiteindelijk te komen tot de gewenste einddiameter. Door de diameter achtereenvolgens te verkleinen krijgt men uiteindelijk draad die soms dunner is dan een haar, m.a.w. enkele honderdsten van een millimeter. Vervolgens kunnen de draden op geordende wijze geassembleerd worden tot kabels, of op ongeordende wijze om tot meeraderige kabels te komen.


Staven en draden in messing

De staven worden verkregen door een roodgloeiende ronde knuppel warm te persen. Onder invloed van de druk wordt het metaal door een trekbank gehaald waardoor het de gewenste vorm krijgt: rond, hexagonaal, vierkant of geprofileerd. Het warme metaal is vervormbaar en komt uit de trekbank in de vorm van een halffabrikaat met grote afmetingen, in gestrekte lengte of opgerold.

Het halffabrikaat dat we zo verkrijgen, de zogenaamde ruwe extrusie, wordt na afkoelen en afbijten opnieuw op de trekbanken gelegd om de precies gewenste maten te krijgen. Deze vervorming bij lage temperatuur biedt bovendien ook nog het voordeel dat het metaal verhardt.
Deze staven in messing worden gebruikt in een bijzonder grote industrie die zich bezighoudt met eindproducten, en in het bijzonder in de sector van het draaiwerk.

De afnemermarkten voor messing staven bestemd voor revolverbankdraaiwerk en matrijspersen variëren van het ene land tot het andere, naargelang het belang van de respectieve eindproductenindustrie.

Koperen buizen :

	Diverse procédés voor vormgeving bij hoge temperatuur, waarbij het de bedoeling is om uit een vol cilindrisch lichaam een hol cilindrisch lichaam te krijgen, kunnen gebruikt worden bij de fabricatie van naadloze buizen. Zo kan men gebruikmaken van de draadtrektechniek met behulp van een pers voorzien van een boorzuiger, of van een boorwals die de lagen rond het metaal tussen de cilinders en drevel walsen.
Na het warmwalsen en vóór het continutrekken wordt de doorsnede van de voordien verkregen buizen bij lage temperatuur verminderd, zowel in dikte als in diameter, door ze te persen tussen walsen in de vorm van halve kegels en een conische drevel.
	Om de buizen hun definitieve afmetingen te geven worden ze vervolgens een aantal keer door een trekbank gehaald. Zodra ze hun definitieve afmetingen hebben, worden de buizen continu gecontroleerd, eventueel uitgegloeid, op de juiste lengte gebracht en verpakt. De buizen worden meestal geleverd in koud nabewerkte gestrekte lengtes (hard of halfhard) of warm nabewerkt op rol (halfzacht).

Toepassingen met koperen buizen worden vooral in deze drie domeinen gebruikt:

- Sanitaire leidingen. Hierbij gaat het om de distributie van warm en koud water in appartementen en woningen, en in mindere mate om afvoerbuizen.

- Verwarmings- en gasleidingen, vooral voor de traditionele verwarmingsinstallaties en in mindere mate voor vloerverwarmingsinstallaties.

- Industriële toepassingen. Ook deze industriële markten hebben voor ongeveer 3/4 te maken met de bouwsector: airconditioning, warmtepompen, koeling, sanitaire en industriële verbindingen, warmwatertoestellen, ketels ... Het resterende kwart wordt verdeeld onder enkele sterk gediversifieerde markten die te maken hebben met industriële leidingen of allerlei soorten leidingen in wagens, alsook de industrie van warmtewisselaars.

Naast de eigenlijke koperen buis bestaat er  parallel ook een kleinere markt van enkele duizenden ton voor buizen in koperlegeringen, en dan vooral in messing. Deze buizen in messing worden gebruikt in de verlichtingsindustrie, de elektrotechnische industrie, de decoratiesector en de kraanwerkindustrie. Buizen in koper-nikkellegeringen zijn vooral interessant voor de markt van warmtewisselaars.

Walserijproducten

Hierbij vertrekt men van gegoten platen die in eerste instantie warmgewalst worden tot lange halffabrikaten van een beperkte dikte van enkele centimeters.
Alle volgende walshandelingen worden daarna bij koude temperatuur uitgevoerd en eventueel onderbroken voor een tussentijdse uitgloeiing met de bedoeling het metaal zacht te maken en een metallurgische structuur te geven die ervoor zorgt dat het later makkelijk vervormd kan worden.

De dunne walserijproducten die aan het eind van de walscyclus verkregen worden, worden achteraf eventueel nog geknipt om te komen tot een eindproduct in de vorm van staalplaten, linten, dunne banden, enz.
Dankzij de grote corrosievastheid van koper kan dit materiaal een opmerkelijke levensduur voorleggen en worden de mogelijkheden van de koperen dakbedekking nog verder ontwikkeld, telkens men op zoek is naar een duurzaam en kwalitatief product of wanneer men de vormgeving van de koperen afvoerbuizen voor het regenwater weet te waarderen. In de elektrotechnische sector vinden de walserijproducten een afzetmarkt in de fabricatie van poolklemmen en stekkers, lampfittings en transformatoren.
In de automobielsector worden walserijproducten op traditionele wijze gebruikt bij de fabricatie van radiatoren en pakkingen, maar men gebruikt ze ook vooral in de poolklemmen en stekkers voor de wagenuitrusting.
En tenslotte vinden de walserijproducten in koper of in een koperlegering ook bijzonder gevarieerde afzetmarkten op diverse vlakken gaande van woninginrichting of kleding tot de zware industrie voor de fabricatie van warmtewisselaars bijvoorbeeld.

Koperen staven en profielen

De koperen staven en profielen worden gebruikt volgens de extrusie- en draadtrektechnologie die lijkt op die voor de staven in messing.
We hebben de gewoonte om bij deze producten ook de platte staven met kleine doorsnede te rekenen die geëmailleerd zullen worden of bekleed (omhuld met textiel) en die verkregen worden door ronde draden te persen op kleine walsmachines. Al deze producten worden gebruikt op de elektrotechnische markt.

De grote elektriciteitsinrichtingen die bestemd zijn voor de productie en distributie van elektriciteit vertegenwoordigen 30% van de afzetmarkt. Hierbij gaat het vooral om de fabricatie van wisselstroomgeneratoren, alsook transformatoren en stroomverbrekers bestemd voor hoogspanning. De uiteindelijke distributie en de industriële inrichtingen staan in voor bijna 60% van de betrokken halffabrikaten. Daarbij gaat het vooral om:
- stijgleidingen in gebouwen
- industriële elektrische leidingen
- elektrische apparatuur: relais, laagspanningsstroomverbrekers, schakelaars, zekeringen
- middenspanningstransformatoren
- industriële motoren.

En tenslotte zijn er nog de automobielsector en de industrie van de elektrische huishoudtoestellen die de resterende 10% onder elkaar verdelen. Hierbij gaat het voornamelijk om platte spoelstaven en profielen voor motorcollectoren.

Gegoten werkstukken

Vormgiettechnieken (zandgieten, metalen gietvorm, continugieten, centrifugaal gieten ...) worden over het algemeen gebruikt om complexe vormen direct te verkrijgen.

Ter compensatie van de verminderde mechanische kenmerken als gevolg van de heterogeniteit in geharde structuren bevatten de formules van gegoten legeringen vaak nogal wat toevoegingen.

Naast de traditionele eigenschappen van de koperlegeringen, namelijk elektrisch en thermisch geleidingsvermogen alsook corrosievastheid, vertonen deze legeringen ook goede mechanische kenmerken en zijn ze bovendien goed bestand tegen wrijvingen en slijtage. We kennen voornamelijk drie grote legeringsfamilies:

- messinglegeringen
- bronslegeringen
- koper-aluminiumlegeringen

De grote diversiteit van deze legeringen en de vele interessante eigenschappen zorgen ze ervoor dat ze bijzonder gevarieerd gebruikt kunnen worden in alle sectoren van de industrie, de bouwsector, de elektrotechnische industrie, de automobielsector en de luchtvaart.