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Procédé pour améliorer La rugosité d'un cylindre de Laminoir.
La presente invention concerne un procédé pour améliorer la rugosité d'un cylindre de Laminoir.
On sait que la rugosité d'un cylindre de laminoir conditionne dans une très Large mesure la rugosité des töles métalliques Laminees avec ce --cyL-i-ndre.
Cette rugosite du cylindre est constituee d'une multitude de vallées et de pics microscopiques, qui impriment respectivement des pics et des vallées dans La surface de la thole. La régularité des dimensions et de la repartition de cette rugosité influence en particulier
L'aptitude à L'emboutissage et'au revêtement de ces tôles.
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On connaft dejà, notamment par Le brevet BE-A-870. un procede pour 609,créer, au moyen d'un faisceau Laser intermittent, une multitude de microcratères dans la surface d'un cylindre de Laminoir. Ces microcratères sont entoures d'un bourrelet en relief forme par éjection, hors du microcratère, d'une gouttelette de métal fondu par Le faisceau laser et par solidification rapide de celle-ei.
Une tôle Laminee avec un tel cylindre présente donc, en surface, une multitude de vallées imprimées par les bourrelets du cylindre, ainsi que des plateaux correspondant aux microcrateres.
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IL a également été propose, par Le brevet BE-A-898. 952, d'insuffLer un jet de gaz teL que de L'oxygène pour influencer Le processus de fusion du metal- et la formation du microcratere et du bourrelet. l'expérience a cependant montré que, dans Le cas ou L'on travaille
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--avecorrfrsTreau tBte"d'ämpTiorer
Laser intermittent, i'L-etait-püsencore ta rugosité du cylindre en utilisant un autre type de gaz que l'oxygène.
En effet, l'emploi d'un jet d'oxygène- conduit à la formation d'un bourrelet en forme de croissant, qui entoure presqu'entjèrement Le microcratère, comme on L'a rappelé plus haut ; en outre, ce bourrelet est rejeté assez Largement au-deLä des limites de La zone fondue par Le faisceau Laser. Il occupe dès Lors une surface relativement grande sur Le cylindre et sa hauteur est par consequent limitée. En outre, une grande partie du bourrelet étant deposee sur une surface froide, son adhérence n'est pas optimale. La rugosité qui en resuLte presente done une duree de vie relativement limitée, avec
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Le resultat que Le cylindre doit être reconditionne assez fréquement.
La présente invention a pour objet un procédé qui permet de réaliser une rugosité plus élevée à La surface du cylindre, et par consequent d'espacer les operations de reconditionnement de ce cylindre.
Conformement ei la présente invention, un procédé pour ameLiorer La rugosité d'un cylindre de Laminoir, dans LequeL on forme des microcratères dans la surface dudit cylindre au moyen d'un faisceau Laser intermittent et en présence d'un jet de gaz dirigé vers La zone d'impact dudit faisceau Laser, est caractérisé en ce que Ledit jet de gaz est constitué par un gaz non oxydant.
Suivant L'invention, on utilise un gaz non oxydant choisi parmi Le groupe composé du dioxyde de carbone, l'helium, l'argon, l'azote et Leurs melanges.
Le procédé de l'invention est illustré par Les dessin. s annexes, dans lesquels la
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figure 1 représente, en profil et en plan, un microcratère et un bour-
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relet obtenus avec un jet d'oxygène, suivant La technique an'tieure et La figure 2 représente, egalement en profil et en plan, un microcratère et un bourrelet obtenus avec un jet de dioxyde de ;(CO2),conformémentàlaprésenteinvention.
Dans Les-deux-f-igures, des eLements analogues ou identiques sont désignés par Les memes reperes numériques. A L'exception de La nature du gaz utilisé, toutes Les autres conditions de marche sont identiques dans les deux cas illustrés. Néanmoins, les dessins ne sont pas tracés à une echeLLe particulière, car iLs n'ont d'autre objet que d'iLLustrer La forme et La disposition relative du fnicrocratere et du bourrelet obtenus dans ces deux cas.
Dans la figure 1, on a représenté schematiquement un microcratère et un bourrelet formes par un faisceau laser intermittent, en presence d'un jet d'oxygène, conformément à la technique antérieure. Le faisceau laser intermittent 1, focalisé par une LentiLLe 2, frappe la surface 3 d'un cylindre de laminoir et provoque la fusion d'une gout- telette de métal délimitée par Le trait interrompu 4. Sous L'effet notamment du jet d'oxygene, Le métal fondu 4 est partiellement expulse de son logement et iL forme un bourrelet 5 asymétrique qui entoure un microcratere 6. Le trait 7 indique une position intermédiaire de La gouttelette de metaL fondu au cours de son mouvement d'expulsion.
La figure 2 illustre une situation analogue à celle de La figure 1, où Le jet d'oxygene a été remplace par un jet de dioxyde de carbone, toutes les autres conditions de marche étant inchangées. On voit que, dans ce cas, La gouttelette de metaL fondu forme un bourrelet 5'qui reste sous forme d'une pastiLLe plus abrupte et beaucoup moins étendue que dans la figure 1. Elle reste en majeure partie au-dessus de La zone fondue où son adherence est maximale.
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La situation de La figure 2 s'est avérée beaucoup plus favorable en ce qui concerne La régularité et La duree de vie de La rugosite d'un cyti-ndre de Laminoir.
A titre de comparaison, l'exemple suivant illustre Les resuLtats obtenus en traitant une surface de cylindre avec un faisceau laser d'une puissance de 1300 W, en presence d'un debit de gaz de 9 L/min.
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GAZ <SEP> h <SEP> L <SEP> p <SEP> d
<tb> O2 <SEP> 34,3 <SEP> 159,4 <SEP> 43,2 <SEP> 155,5
<tb> CO2 <SEP> 45,8 <SEP> 143,0 <SEP> 44,7 <SEP> 153,6
<tb>
Toutes les dimensions sont exprimées en micromètres (m).
Les symboles ont La signification suivante : h : hauteur du bourrelet,
L : largeur du bourrelet à son point Le plus haut, p : profondeur du microcratère, d : largeur du microcratere à son point Le plus profond.
ILs sont indiquas dans Les figures.
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Method for improving the roughness of a rolling mill cylinder.
The present invention relates to a method for improving the roughness of a rolling mill cylinder.
It is known that the roughness of a rolling mill cylinder determines to a very large extent the roughness of laminated metal sheets with this --cyL-i-ndre.
This roughness of the cylinder is made up of a multitude of valleys and microscopic peaks, which respectively print peaks and valleys in the surface of the thole. The regularity of the dimensions and the distribution of this roughness influences in particular
The ability to stamp and coat these sheets.
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We already know, in particular by Patent BE-A-870. a method for 609, creating, by means of an intermittent laser beam, a multitude of microcraters in the surface of a rolling mill cylinder. These microcraters are surrounded by a raised bead formed by ejection, out of the microcrater, of a droplet of molten metal by the laser beam and by rapid solidification of the latter.
A laminated sheet with such a cylinder therefore has, on the surface, a multitude of valleys imprinted by the beads of the cylinder, as well as plates corresponding to the microcraters.
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It has also been proposed, by patent BE-A-898. 952, to inject a jet of gas such as oxygen to influence the process of metal melting - and the formation of the microcrater and the bead. experience has shown, however, that in the case where one works
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--withorrfrsTreau tBte "d'ämpTiorer
Intermittent laser, it was still your roughness of the cylinder using a different type of gas than oxygen.
Indeed, the use of a jet of oxygen- leads to the formation of a crescent-shaped bead, which almost entirely surrounds the microcrater, as we recalled above; in addition, this bead is rejected quite far beyond the limits of the area melted by the laser beam. It therefore occupies a relatively large area on the cylinder and its height is therefore limited. In addition, a large part of the bead being deposited on a cold surface, its adhesion is not optimal. The resulting roughness therefore has a relatively limited lifespan, with
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The result is that the cylinder must be reconditioned quite frequently.
The subject of the present invention is a method which makes it possible to achieve higher roughness on the surface of the cylinder, and consequently to space out the reconditioning operations of this cylinder.
In accordance with the present invention, a method for improving the roughness of a rolling mill cylinder, in which microcraters are formed in the surface of said cylinder by means of an intermittent laser beam and in the presence of a gas jet directed towards the impact zone of said laser beam, is characterized in that said gas jet consists of a non-oxidizing gas.
According to the invention, use is made of a non-oxidizing gas chosen from the group consisting of carbon dioxide, helium, argon, nitrogen and their mixtures.
The process of the invention is illustrated by The drawings. s annexes, in which the
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FIG. 1 represents, in profile and in plan, a microcrater and a bour-
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Relet obtained with an oxygen jet, according to the prior art and FIG. 2 represents, also in profile and in plan, a microcrater and a bead obtained with a jet of dioxide (CO2), in accordance with the present invention.
In Les-deux-f-igures, analogous or identical elements are designated by the same numerical marks. With the exception of the nature of the gas used, all the other operating conditions are identical in the two cases illustrated. However, the drawings are not drawn at a particular scale, because they have no other object than to illustrate the shape and the relative arrangement of the microcrater and the bead obtained in these two cases.
In Figure 1, there is shown schematically a microcrater and a bead formed by an intermittent laser beam, in the presence of an oxygen jet, according to the prior art. The intermittent laser beam 1, focused by a LENS 2, strikes the surface 3 of a rolling mill cylinder and causes the fusion of a metal droplet delimited by the broken line 4. Under the effect in particular of the jet of oxygen, the molten metal 4 is partially expelled from its housing and it forms an asymmetrical bead 5 which surrounds a microcrater 6. The line 7 indicates an intermediate position of the droplet of molten metal during its expulsion movement.
FIG. 2 illustrates a situation similar to that of FIG. 1, where the jet of oxygen has been replaced by a jet of carbon dioxide, all the other operating conditions being unchanged. It can be seen that, in this case, the molten metal droplet forms a bead 5 ′ which remains in the form of a more abrupt and much less extended tablet than in FIG. 1. It remains mainly above the molten zone where its adhesion is maximum.
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The situation in FIG. 2 has proved to be much more favorable with regard to the regularity and the lifespan of the roughness of a laminator cyti-ndre.
By way of comparison, the following example illustrates the results obtained by treating a cylinder surface with a laser beam having a power of 1300 W, in the presence of a gas flow rate of 9 L / min.
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GAS <SEP> h <SEP> L <SEP> p <SEP> d
<tb> O2 <SEP> 34.3 <SEP> 159.4 <SEP> 43.2 <SEP> 155.5
<tb> CO2 <SEP> 45.8 <SEP> 143.0 <SEP> 44.7 <SEP> 153.6
<tb>
All dimensions are expressed in micrometers (m).
The symbols have the following meaning: h: height of the bead,
L: width of the bead at its highest point, p: depth of the microcrater, d: width of the microcrater at its deepest point.
They are indicated in the figures.