DE2001915A1

DE2001915A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kaltwalzen

Info

Publication number: DE2001915A1
Application number: DE19702001915
Authority: DE
Inventors: Bills Max Edward; Hansen Jun Henry John
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1969-01-17
Filing date: 1970-01-16
Publication date: 1970-07-23
Also published as: GB1302841A; BE744556A; US3619881A; FR2032316B1; FR2032316A1; US3754873A; AT302225B

Description

Die Erfindung befaßt sich mit kaltgewalztem Blech, einem Verfahren zur Herstellung desselben sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Herstellung vonkaltgewalzten Blechen muß die Oberflächenbeschaffenheit des Produkts so gesteuert werden, daß der verlangte Rauhigkeitsgrad erhalten wird, um das Aussehen und die Leistungsfähigkeit des Materials in den nachfolgenden Prozessen zu verbessern* Die erforderliche Oberflächengüte wird im allgemeinen in den Endstufen des Herstellungsverfahrens dadurch erhalten, daß das Bandmaterial zwischen Walzen mit eingestellter Rauhigkeit gewalzt wird, die eine solche Rauhigkeit im allgemeinen in die Oberflächen des Bandmaterials einpressen. Es ist

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Patentanwälte Dipl.-Ιης. Martin Licht, Dipl.-Wirtodi.-Ιης. Axel Hanimann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

• MÖNCHEN 2, THiHESIENSTRASSE 3J · T.kfofli 2IUW · Ttligromm-Adr·«·. Upalll/MOnchtn Bayer. V«r«!nibank MOndwn, Zw»!ge*. Oikar-von-Mllkr-Mne/ Kto.-Nr. N249S · rOiticfuck-Kontoi Münchtn Nr. 1*3397

Ope*newrlüro. PATENTANWALT D». KiINHOLD SCHMIDT

desahlb von ausschlaggebender Bedeutung, daß diese Walzen die richtige Rauhigkeit aufweisen. Üblicherweise wird die Walzenrauhigkeit hergestellt, indem die vorbereitete Walzenoberfläche sorgfältig sandgestrahlt wird, wonach die auf diese Weise durch die aufschlagenden Teilchen erzeugten Vertiefungen und zugehörigen Umfangserhebungen die gewünschte Rauhigkeit ergeben. Diese Verfahrensweise ist jedoch schwer zu steuern, und zwar aufgrund der Unterschiede in der kinetischen Energie, Größe und dem Aufschlagwinkel der Sandstrahlteilchen. Somit kennzeichnet sicn das sich einstellende Walzenrauhigkeitsmuster durch willkürliche Form, Größe und Verteilung der überflächenmerlcmale. Üblicherweise verlangt der Käufer auf dem kaltgewalzten Band eine bestimmte Oberfläche, die kenntlich gemacht wird durch die Anzahl Mikrometer Rauhigkeit, die durch eine genormte Rauhigkeitsmessvorrichtung ermittelt werden. Die erhaltene Ablesung hat jedoch verhältnismässig wenig zu tun mit der wirklichen Art der Oberflächen. In anderen Worten, Oberflächen, die sich im Aussehen und/oder in der Form und Anordnung der Vertiefungen erheblich unterscheiden, ergeben mit Hilfe des Rauhigkeitsmessers den gleiohen Meßwert. Da erwünsoht ist, daß die Überflächen

|i des Bandmaterials das gleiche sichtbare Aussehen aufweisen und auch die gleiche Textur für die Farbaufnahme besitzen, bedarf es keiner weiteren Erläuterungen, daß das Verfahren und die Walzen, wie'sie jetzt gebräuchlich sind, nicht vollständig befriedigen können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein kaltgewalztes Blech zu schaffen, da· mit Vorsprlingen solcher Form und Anordnung versehen ist, daß die sichtbaro Erscheinung und die Oberfläche des Bleches im großen und ganzen übereinstimmen. Des weiteren soll erfindungsgemäß ein Verfahren zum Kaltwalzen eines Stahlbleches geschaffen werden, mit dem eine einheitliche, steuerbare *md reproduzierbare Oberfläche auf dem Stahl erzeugt werden kann. Zu diesem

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Zweck soll eine neuartige Arbeitswalze verwendet werden. -■

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung, auf die sich die folgende Beschreibung bezieht, schematisch dargestellt. In der Zeichnung zeigen:

■Flg. 1 Ein gewöhnliches Temperwalzwerk, in dem die hier beschriebenen, neuartigen Walzen Verwendung finden,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vertiefungen, die in der Oberfläche, der neuartigen Walze erzeugt werden,

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines ÖefUgeeohliffbildes der neuartigen Walzenoberfläche und . -

Fig. k einevergrößerte Ansicht eines GefUgeschliffbildes einer Walzenoberfläche, wie sie durch Sandstrahlen in bekannter Weise hergestellt wird.

Das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Abspulvorrichtung, von der das Band S abgespult wird und durch einen Satz Walzen 4 zu einer Aufspulvorrichtung 6 läuft» Es versteht sich, daß zusätzliche Walzengerüste auf der Eintrittsseite der Walzen 4 verwendet werden können. Die Anzahl der Gerüste ist jedo.ch für den Erfindungsgegenstand von untergeordneter Bedeutung, denn hier kommt es nur darauf an, daß das Band eine verhältnismässig glatte Oberfläche aufweist, bevor es durch die Walzen 4 hindurchgeht. Erfindungsgemäß werden die Walzen 4 mit einer Textur versehen oder aufgerauht, und zwar mit Hilfe des bekannten, mit elettrischer Entladung arbeitenden Elektroerosionsverfahrens (Funkeneros Lon) , bei dem Entladungsstösse elektrischer Energie 8 von der Elektrode 10 ausgehen und kleine Metallmengen von der Oberfläche der Walze entfernen_e Durch diese Verfahrensweise werden flache Vertiefungen 12 in der äußeren Ober-

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fläche der Walze erzeugt, die die gewünschte Rauhigkeit der Valzenoberflache erbringen.

Diese Vertiefungen weisen im wesentlichen einheitliche Form und Tiefe auf, und sind, obgleich sie mit Abstand eng nebeneinanderliegen, wahllos über die äußere Walzenoberfläche verstreut angeordnet. Es läßt sioh erkennen, daß die Vertiefungen 12 gerundet und im wesentlichen kuge!schalenförmig ausgebildet sind. Zur Verdeutlichung sind in Figur 2 nur wenige Vertiefungen 12 dargestellt, bei der fertige Walzen liegen sie jedoch sehr viel enger fk nebeneinander.

Tiefe und Durchmesser der Vertiefungen 12 können in weiten Grenzen in Abhängigkeit von dem gewünschten Rauhigkeitsgrad variieren, wobei dies eine Sache der geeigneten Auswahl der elektrischen Parameter für die einzelnen elektrischen Entladungen ist, so daß der gewünschte Rauhigkeitsgrad in der Walzenoberfläche erreicht wird. Diese Verfahrensweise ist bekannt und wirft für die Bedienungsperson keine Probleme auf. Wenn die Tiefe der einzelnen Vertiefungen so eingestellt wird, daß in der Walzenoberfläche eine arithmetische Durchschnittsrauhigkeit von etwa 1,52 χ ΙΟ""-⁵ mm, gemessen mit einer gewöhnlichen Rauhigkeitsmesseinrichtung, dann variieren die einzelnen Vertiefungen, aus denen sich diese Rauhigkeit zusammensetzt, bezüglich ihrer Tiefe annähernd zwischen 0,0005" und 0,001" und bezüglich ihres Durchmessers zwischen 0,01" und 0,02". Es versteht sich, daß sich von diesen Zahlen Abweichungen ergeben können, da die elektrischen Entladungen gebündelt sind und so wirken, daß sie die Dimensionen der einzelnen Rauhigkeitsmerkmale verändern. Trotz dieser Erscheinungen bleiben jedoch die einzelnen Vertiefungen immer gerundet und weisen für eine gegebene elektrische Einstellung • der Funkenerosionsvorrichtung vergleichbare Tiefen auf.

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Aus dieser charakteristischen Erscheinung ergeben sich die neuartigen Merkmale der Oberflächenbeschaffenheit* Scharfe Ecken werden im wesentlichen ausgeschaltet. Die

—4 -Rauhigkeit kann von annähernd 5108 χ IO bis, annähernd

1,02 χ 10 mm variieren, wird jedoch in den meisten Fällen

-4 —^

zwischen 5»⁰⁸ x 10 und 2,03 x 10. mm liegen. Durch Verstärkung der Intensität oder des Umfangs der elektrischen Entladung wird die Rauhigkeit vergrciße,rt, während eine Verringerung der Intensität oder des Umfangs der elektrischen Entladungen zu einer Abnahme der Rauhigkeit der Walzenoberfläche führt.

Da die Zeit, die erforderlich ist, um den Walzen die glattere Oberfläche zu geben, länger dauern kann, kann es in gewissen Fällen ratsam sein, tiefere Vertiefungen als gewünscht herzustellen, und dann die Oberfläche der Walze zu bürsten oder auf andere Weise zu glätten, um,eine glattere fertige Oberfläche zu erhalten. Ea muß derauf geachtet werden, daß die Form oder andere wesentliche Eigenschaften der Bearbeitung mit der elektrischen Funkenerosionsvorrichtung nicht wesentlich geändert werden.

Figur 3 ist eine vergrößerte photographische Aufnahme eines Gefügesohliffbildes, hergestellt von der Oberfläche einer mit Hilfe des elektrischen Entladungsbearbeitungsverfahrens mit einer »struktur-versehenen Arbeitswalze, und-.stellt die ideale Wandoberfläohenfertigbearbeitung dar, die mit Hilfe der neuartigen Walzen erreichbar ist» Die Arbeitswalzenendbearbeitung ist jedoch bis zu einem gewissen Grad irgendeiner anderen Fertigbearbeitung überlagert, die das zu walzende Band besitzen kann, so daß eine perfekte Reproduktion der Walzenoberfräche nicht inter in die Stahloberfläche eingepreßt weden kann» Ee 1st jedoch klar, daß die durch Bearbeitung mit Hilfe elektrischer Entladung hergestellte Walzenoberfläche eine fertig'e Bandober-

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fläche erzeugt, die aus gründeten Oberflächenmerkmalen von im allgemeinen konstanter Gestalt und Größe besteht. Die Regelmässigkeit von Form und Größe der Oberflächen— merkmale der durch elektrische Entladung bearbeiteten Oberfläche, wie sie in Figur 3 gezeigt ist, treten durch einen Vergleich mit der sich ändernden Form und Größe der Merkmale der in Figur k dargestellten, sandgestrahlten Oberfläche besonders hervor.

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Claims

P A TE NT A N WA L. T E . Dipl.-lng. M ARTIN L PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN Dr. R-E I ΝΉ OtD SCHMIDT BMONCHEN^-THERESIENSTRASSESS rf , .... . . ."„..., ., . ν«.", Λ·»ι -* wt'wi Γ Dipl.-Wirtsch.-lng. AXE L HANSMAN N Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN USS ENGINEERS AIiD CONSULTANTS, INC. PITTSBURGH, PENNSYLVANIA, V. St. A. Mönchen/den l6. Januar 1970 WILLIAM PENN PLACE 525 ■ Ihr ZeiAen UnseV Zeichen Κβ/θβ Patentanmeldung: Verfahren und Vorrichtung zum Kaltwalzen • P a tent a η s ρ r U c h e

1. Arbeitswalze, gekennzeichnet durch mehrere in geringem Abstand voneinander angeordnete, flache und in der äußeren Oberfläche der Walze befindliche Vertiefungen (12), von denen die überwiegende Zahl im wesentlichen einheitliche Form und Tiefe aufweist.

2. Arbeitswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (12) etwa kugelschalenfö-rmig ausgebildet sind.

3. Arbeitswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die arithmetische Durchschnittsrauhiglceit der Walz

beträgt.

—4 · —2 der Walzenoberfläche zwischen 5,OB X 10 und 1,02 χ 10 mm

> 4» Verfahren zum Kaltwalzen eines Stahlblechs mit Hilfe von Arbeitswalzen nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß das Blech zwischen zwei gegenüberliegende Walzen hindurchgeführt wird, von denen wenigstens e,itie auf ihrer äußeren Oberfläche mit den flachen Vertiefungen verstehen ist.

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phyi. Sebastian Herrmann

8 MÖNCHEN 2.THERESIENSTRASSE 33 · T.Iefoni 281202 · Telegramm-Adrene: lipalli/MOnch.n Bayer. Vereinsbohk München, Zw«igi». Oikär-von-Miller-Rine, Kto.-Nr. 882495 · Poitscheck-Kontp,·; ΜΟηΛβή.Nr.1*3397

' \ ■ Oppenauer Bürpi PATENTANWALT DR, RE I N HOLDSCHMIDT α λλ λ λ n/1O / O

5. Verfahren nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen in den Walzen im allgemeinen kugelschalenförmig ausgebildet sind.

6. Verfahren zur Herstellung einer aufgerauhten Oberfläche auf einer Walze nach einem der Ansprüche 1-3, mit der in die Oberfläche eines Bleches oder einer Metallplatte durch Kaltwalzen eine Rauhigkeit einpressbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenoberfläche durch maschinelle Bearbeitung mit Hilfe elektrischer Entladung aufgerauht wird, wobei kleine Mengen Metall aus der Oberfläche der Walze durch Stösse der Energie der elektrischen Entladung entfernt werden.

( 7.)Kaltgewalztes Blech, gekennzeichnet durch eine Vielzahl in geringem Abstand angeordnete, niedrige Vorsprünge auf wenigstens einer Seite des Bleches, wobei die Mehrzahl dieser Vorsprünge eine im wesentlichen einheitliche Form und Höhe aufweist.

8. Kaltgewalztes Blech nach Anspruch 7,. dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge im allgemeinen kugelschalenförmig ausgebildet sind.

9. Kaltgewalztes Blech nach Anspruch 8, dadurch

gekennzeichnet, daß die arithmetische Durchschnittsrauhig-

-4 keit der Blechoberfläche zwischen 5108 χ iO und 1,02 χ

_o
10 mm liegt.

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