Plaatstaal

Geschiedenis en toekomst van plaatstaal

Het eerste plaatstaal werd uit zeer zachte materialen vervaardigd.

Goud en zilver laten zich relatief makkelijk tot metaalplaat omvormen, waaruit vervolgens munten en sieraden gemaakt worden. Later werden ook koper en ijzer tot plaat gevormd. IJzerplaat werd in de late middeleeuwen vooral gebruikt voor het maken van harnassen en schilden. Omdat het walsen nog onbekend was, werden de materialen door hamerslagen in de gewenste dikte gebracht. Goud- en zilverplaat waren enkel door hun materiële waarde zeer waardevol. IJzeren platen werden door de ingewikkelde productie een dure grondstof.

Plaatstaal, een duur materiaal

Het was een zeer gecompliceerde taak om ijzer met pure handarbeid en simpele gereedschappen tot een plaat om te vormen. Hiervoor was een hoge mate van ervaring en oefening nodig om het materiaal vlak en gelijkmatig te krijgen.

Industrialisatie

Verlichting van het werk ontstond door water aangedreven hamers, die uitsluitend voor een kortere productietijd zorgden door hun grote afmeting en gewicht. Afhankelijk van de grootte kon het, ondanks de technische bijstand, enkele dagen duren tot een enkele plaat klaar was.

De industriële revolutie

In de industriële revolutie werden machines ontwikkelt, waarmee metaalblokken tot een plaat gewalst kunnen worden. Deze platen waren veel sneller te produceren en de kwaliteit was – in de maatnauwkeurigheid van de dikte en de vlakheid van het oppervlak – veel hoger. Dit had tot gevolg dat plaatstaal goedkoper werd en er nog meer producten uit vervaardigd konden worden.

Tegenwoordig

Tegenwoordig kom je overal op de wereld hoogovens en walserijen tegen. De productie van ruwstaal betrof in 2015 wereldwijd 1.620 miljoen ton (1.620.000.000.000 kg). China reeds jaren de grootste staalproducent ter wereld en produceert meer dan 50% van de totale wereldwijde productie.

Toekomst

De staalindustrie is een zeer CO2 producent. 15% Van de industriële uitstoot aan CO2 komt voor rekening van de productie van ruwijzer. Er is veel energie nodig om de hoge temperaturen te behalen die nodig zijn om erts te smelten. Daarnaast ontstaan ook CO2 bij het verwijderen (verbranden) van koolstof uit het ruwijzer. Bij de productie van elke ton staal komt tussen de 1,85 en 2 ton CO2 vrij.

Staalproducenten zijn volop bezig met de ontwikkeling van CO2 arme en zelfs CO2 vrije (emissievrije) productie van staal. De eerste positieve resultaten zijn reeds geboekt hierin. De schaalvergroting naar het niveau waarop het op industrieel niveau toegepast kan worden is de uitdaging waar hard aan gewerkt wordt. De toepassing van milieuvriendelijk opgewekte energie welke wordt omgezet naar waterstof, als milieuvriendelijke brandstof, speelt hierbij een grote rol.

Een onmisbaar constructiemateriaal

Tegenwoordig heeft men een grote keuze uit afmetingen en materiaaldiktes. Door de combinatie van verschillende eigenschappen en chemische samenstellingen, kan het materiaal optimaal aangepast worden aan de beoogde gebruiksomstandigheden. Een indrukwekkend voorbeeld hiervan is het slijtvaste Hardox® wear plate.

Hoge sterkte of juist zachte plaat wordt verkregen door verschillende legeringen. Er is een grote hoeveelheid elementen, die in vloeibare toestand aan het staal toegevoegd kunnen worden om zo de eigenschappen van het eindproduct te beïnvloeden. Chroom, Nikkel, Silicium, Molybdeen, Niobium, Koper en Titanium zijn enkele voorbeelden van elementen die worden toegevoegd als legeringselement om de mechanische eigenschappen positief te beïnvloeden.

Plaatwerk is verkrijgbaar in vele staalsoorten, aluminium en in andere metalen, die ieder op hun beurt in verschillende legeringen worden aangeboden. Om in deze verscheidenheid het overzicht te bewaren, worden normeringen toegepast, die de materialen op basis van de eigenschappen categoriseren. Werkstofnummers / materiaalnummers helpen om de grote hoeveelheid staalplaten overzichtelijk te houden.