層壓滾筒的制作方法
【專利摘要】一種層壓滾筒包括其上限定有多個凹坑（K，Z)的表面結(jié)構(gòu)（S)，這些凹坑具有不同的幾何形狀以及隨機的分布，所述凹坑（K，Z)中的一些相對于彼此部分重疊。
【專利說明】
層壓滾筒

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種層壓滾筒。
[0002]具體地說，本發(fā)明涉及一種具有適用于讓所述滾筒能夠有利地用在軋機中的特定表面特性(后面將具體對此進行說明)，并同時保持其一般特性，用于生產(chǎn)具有包括粗糙度的表面特性的板材，尤其是金屬板和類似產(chǎn)品，使得它們適合用于例如模制、涂覆和上漆的應(yīng)用中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]一種金屬層壓方法，大體上涉及使得金屬板材通過一對旋轉(zhuǎn)的滾筒，其力矩使得所述板材具有一定的厚度和硬度，并且一些情況下例如在用于汽車和家用電器制造的扁平產(chǎn)品的冷層壓中，具有一定的表面粗糙度，因為幾何表面特性反過來形成在所處理的板材上。
[0004]層壓滾筒的上述粗糙度參數(shù)以及因此幾何表面特性根據(jù)通過上述那對滾筒而得到的所述板材的最終用途來預(yù)先確定，并且也被定義為具有在一定數(shù)值范圍內(nèi)的內(nèi)部尺寸的脊部和谷部的隨機分布。
[0005]因為在生產(chǎn)過程期間所經(jīng)受的弱化，用于層壓的上述滾筒通常必須進行周期性調(diào)整，并且這種調(diào)整過程對于為滾筒表面提供所有必要特性而言并不總是充分的，這時需要例如在上面的應(yīng)用中進行進一步的表面處理，從而能夠獲得并且控制一定的粗糙度。
[0006]用于獲得所期望的粗糙度的層壓滾筒的表面處理當(dāng)前可以采用各種技術(shù)來進行，其中最廣泛采用的技術(shù)是噴砂和電腐蝕，這對于本領(lǐng)域技術(shù)專家也被稱為EDT(放電刻花)。
[0007]這些處理技術(shù)能夠很好地調(diào)節(jié)平均粗糙度，但是具有方法危險并且對環(huán)境影響較大的特點，因此除了操作成本之外，在廢棄料管理和丟棄方面具有相當(dāng)大的復(fù)雜性。
[0008]例如噴砂需要規(guī)模相當(dāng)大的工廠，這些工廠其運行采用了嘈雜危險的大型渦輪機；而且該工藝其從磨砂中釋放出的灰塵具有很大的毒性，這必須通過特殊的系統(tǒng)進行凈化和過濾。最后，噴砂工藝的特性由于所采用的磨料而需要很多維護，這些磨料會損壞不能受到充分保護的許多部件。除此之外，噴砂不能對粗糙度進行良好的控制，并且因此用該工藝處理的滾筒生產(chǎn)出相對于粗糙度而言同質(zhì)度較差的層壓產(chǎn)品。
[0009]上述電腐蝕或EDT由于所獲得的粗糙度的同質(zhì)性以及完全沒有加工痕跡所以是當(dāng)前從質(zhì)量角度看提供最佳結(jié)果的技術(shù)。
[0010]但是，這項技術(shù)由于廣泛采用可燃產(chǎn)品例如介質(zhì)液體所以是潛在危險的方法，這需要安裝復(fù)雜的沖洗系統(tǒng)以便降低發(fā)生火災(zāi)的可能性。EDT還對環(huán)境具有非常大的影響，因為介質(zhì)流體毒性高并且必須經(jīng)常采用特殊的過程廢棄。
[0011]另一項已知的技術(shù)很少使用，它采用了所謂的EBT工藝(電子束刻花)，其中通過電子束來使得材料局部熔融，從而形成微凹坑和沉積在凹坑自身的壁上的熔融材料脊部。
[0012]該技術(shù)的重要缺點是由于滾筒的加工導(dǎo)致的，滾筒的加工必須在真空腔室內(nèi)進行。這使得這項技術(shù)成本非常高并且尤其不適用于金屬層壓過程。
[0013]ECD工藝(電解鍍鉻)存在許多類似的缺點，該工藝采用脈沖電流來形成粗糙表面，而且這從廢棄的角度看會產(chǎn)生出很多問題。
[0014]最后，當(dāng)前可用的另一種方法采用適用于限定一定表面粗糙度的層壓滾筒的激光束。
[0015]采用激光束能夠克服上述方法的問題并且具有多個優(yōu)點，尤其是在層壓滾筒的表面上最優(yōu)地形成凹坑。另外，從環(huán)境角度看它沒有缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的因此在于提供一種具有優(yōu)選采用脈沖激光束在自身表面上形成規(guī)定粗糙度的特定凹坑分布的層壓滾筒。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]從下面的權(quán)利要求書尤其是從下面的說明書參照附圖將更加清楚地了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能特征，這些附圖顯示出層壓滾筒表面的一些優(yōu)選但非限定性實施方案的示意圖，其中:
[0018]圖1顯示出在層壓滾筒表面上的可再生凹坑的主要單個形式；
[0019]圖2以平面圖的形式顯示出在所述層壓滾筒表面上形成的凹坑的第一優(yōu)選結(jié)構(gòu)；
[0020]圖3以平面圖的形式顯示出在所述層壓滾筒表面上形成的凹坑的第二優(yōu)選結(jié)構(gòu)；
[0021]圖4以平面圖的形式顯示出在所述層壓滾筒表面上形成的凹坑的第三優(yōu)選結(jié)構(gòu)；
[0022]圖5以側(cè)面剖視圖的形式顯示出所述層壓滾筒的一部分，其具有兩種形式的圖1中的凹坑；
[0023]圖6以側(cè)面剖視圖的形式顯示出所述層壓滾筒的另一個部分；
[0024]圖7以平面圖的形式顯示出在所述層壓滾筒表面上形成的凹坑的第四優(yōu)選結(jié)構(gòu)；
[0025]圖8以側(cè)面剖視圖的形式顯示出所述層壓滾筒表面的一部分，其具有多種形式的圖7中的凹坑；
[0026]圖9為用于獲得在圖7和8中所不的凹坑的一些變量的數(shù)值表；
[0027]圖10以平面圖的形式顯示出在所述層壓滾筒表面上形成的凹坑的第五優(yōu)選結(jié)構(gòu)；
[0028]圖11以側(cè)面剖視圖的形式顯示出所述層壓滾筒表面的一部分，其具有多種形式的圖10中的凹坑；并且
[0029]圖12用于獲得在圖10和11中所示的凹坑的一些變量的數(shù)值表。

【具體實施方式】
[0030]參照這些附圖，S表示層壓滾筒C的整個外周表面，其上根據(jù)特定的布置形成有圓形凹坑K和橢圓形凹坑Z，并且如下面所具體指出的一樣它們相對于彼此重疊，因此再現(xiàn)出沒有任何明顯圖案的隨機分布，但是具有良好的一致性并且具有一定范圍的粗糙度參數(shù)。
[0031]所述凹坑K和Z優(yōu)選通過脈沖激光射束通過除了激活頻率之外改變激光束的功率和持續(xù)時間形成在表面S上。
[0032]圓形凹坑K具有一定的直徑XI，而橢圓形凹坑Z具有直徑Xl和一定的長度X2。
[0033]根據(jù)在圖2中所示的第一優(yōu)選但非限定性結(jié)構(gòu)，橢圓形凹坑Z根據(jù)螺旋形路徑順序形成在滾筒的表面S上，它們布置成使得每個橢圓形凹坑Z沿著螺旋線與橢圓長形凹坑V間隔距離X3形成，長形凹坑Z’通過兩個橢圓形凹坑Z沿著螺旋線彼此間隔距離X4地部分重疊而形成。
[0034]根據(jù)在圖3中所示的第二優(yōu)選但非限定性結(jié)構(gòu)，將由相對于橢圓形凹坑Z部分和另一個橢圓形凹坑Z重疊的圓形凹坑K限定的凹坑KZ加入到在圖2中所示的凹坑Z、Z’的布置中，在這兩種布置之間的距離等于一定的數(shù)值X5，其等于在兩條連續(xù)螺旋線之間的距離。
[0035]根據(jù)在圖4中所示的第三優(yōu)選但非限定性結(jié)構(gòu)，圓形凹坑K和橢圓形凹坑Z根據(jù)可變且隨機的順序相對于彼此可變地重疊形成在表面S上，并且也具有由兩條連續(xù)螺旋線的距離確定的也是隨機變化的距離X6。
[0036]這些凹坑深度X7以及因此形成的脊部Y的厚度X8 (圖5和6)也可以根據(jù)期望變化，因此獲得所期望的粗糙度。
[0037]根據(jù)在圖7和8中所示的第四優(yōu)選但非限定性結(jié)構(gòu)，圓形凹坑K和橢圓形凹坑Z基本上沿著螺旋線對準，它們具有其趨勢隨機變化的橫向尺寸/直徑Di，例如如圖7所示的增大-減小-增大趨勢，它們根據(jù)預(yù)定的順序SQ相對于彼此可變重疊地形成在表面S上，并且其深度具有隨機變化的趨勢，如圖8所示一樣。
[0038]為了獲得圖7和8的第四結(jié)構(gòu)的凹坑布置，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)激光源的打開和關(guān)閉時間，從而產(chǎn)生出在圖9中的表格數(shù)值所具體表示的脈沖激光束，這樣能夠獲得具有順序SQ的凹坑，其直徑Dl通過相對于形成具有直徑D2的第二凹坑的時間段Ton2的激光脈沖具有激光脈沖的較短時間段Tonl的激光脈沖而得到，這意味著兩個連續(xù)的凹坑具有不同深度(Zl小于Ζ2)以及不同直徑(Dl小于D2)。
[0039]根據(jù)在圖10和11中所示的第五優(yōu)選但非限定性結(jié)構(gòu)，采用圖12的表格中的數(shù)值，通過根據(jù)其中加入隨機信號的恒定信號適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)脈沖激光的發(fā)射功率P來獲得凹坑的順序SQ。這使得能夠形成具有不同尺寸和深度的凹坑。
[0040]除了上面具體指出的那些之外，本發(fā)明的優(yōu)點在于能夠根據(jù)要求控制在其上要形成上述凹坑的表面和非處理表面之間的比例。該特性提供了可用于滾筒的表面處理工藝的另一個參數(shù)，以便改善層壓產(chǎn)品的特性。
[0041]最后，應(yīng)該指出的是，由于在滾筒表面上的凹坑順序是通過在受控氛圍中的熔融過程產(chǎn)生出的，所以滾筒自身表面的硬度特性相對于上述傳統(tǒng)工藝總體上得到改善，因為材料的冷卻在處于受控溫度下的合適氣體氛圍中進行，這使得滾筒能夠承受更長時間的層壓活動而不會有任何不利后果，且不會使得層疊產(chǎn)品的質(zhì)量變差。
[0042]本發(fā)明的保護范圍由下面的權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種層壓滾筒，其特征在于，所述層壓滾筒包括其上限定有多個凹坑(K，Z)的表面結(jié)構(gòu)(S)，所述多個凹坑具有不同的幾何形狀并且隨機分布，所述多個凹坑(κ，ζ)中的一些相對于彼此部分重疊。
2.如權(quán)利要求1所述的層壓滾筒，其特征在于，所述多個凹坑(Κ，Ζ)基本上為圓形。
3.如權(quán)利要求1所述的層壓滾筒，其特征在于，所述多個凹坑包括圓形構(gòu)造凹坑(K)和橢圓形構(gòu)造凹坑(Z)。
4.如權(quán)利要求3所述的層壓滾筒，其特征在于，所述圓形構(gòu)造凹坑(K)相對于所述橢圓形構(gòu)造凹坑(Z)部分重疊。
5.如權(quán)利要求3所述的層壓滾筒，其特征在于，所述橢圓形構(gòu)造凹坑(Z)相對于彼此部分重疊。
6.如權(quán)利要求4和5所述的層壓滾筒，其特征在于，相對于所述橢圓形凹坑部分重疊的所述圓形構(gòu)造凹坑和相對于彼此部分重疊的所述橢圓形構(gòu)造凹坑也部分重疊以便形成預(yù)定的粗糙度。
7.如權(quán)利要求1所述的層壓滾筒，其特征在于，在恒定功率模式下采用激光通過脈沖激光束以及通過改變激光束在一定時間段內(nèi)的持續(xù)時間來獲得所述凹坑，以便獲得具有不同尺寸和深度的凹坑。
8.如權(quán)利要求7所述的層壓滾筒，其特征在于，還通過根據(jù)其中已經(jīng)加入隨機信號的恒定信號來調(diào)制所述脈沖激光的發(fā)射功率來獲得所述凹坑，因此使得所述凹坑的尺寸和深度能夠隨著所述脈沖的持續(xù)時間而改變。
9.如前面權(quán)利要求中任一項所述的層壓滾筒，其特征在于，能夠根據(jù)需要來確定在其上形成有所述凹坑的表面和未經(jīng)處理的表面之間的比例。
10.如前面權(quán)利要求中任一項所述的層壓滾筒，其特征在于，進行表面熱處理來提高其硬度，以便提高滾筒自身在層壓工廠中的使用時間。
【文檔編號】B32B37/00GK104210212SQ201410235000
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月30日
【發(fā)明者】G·博塞利, M·卡瓦拉里, P·加博阿爾迪, R·麥克沃特, M·佩拉索羅, C·特雷維桑 申請人:特諾恩股份公司