BE1021399B1

BE1021399B1 - A PRODUCTION METHOD FOR A FLAT METAL PLATE

Info

Publication number: BE1021399B1
Application number: BE2014/0273A
Authority: BE
Inventors: Heyghen Henri Van
Original assignee: Van Heyghen Staal Nv
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2015-11-16
Also published as: EP2933033B1; PL2933033T3; EP2933033A1; DK2933033T3

Abstract

De skin-pass verlenging (44) is zodanig dat ze ter hoogte van de alternerende kromming (54) resulteert in een translatieratio (220) van 15% of meer, waarbij de translatieratio (220) bepaald wordt door de verhouding volgens de dikte van de metaalplaat (10) tussen: - de translatie van de elastische zone (202) ter hoogte van de maximale kromming van de alternerende kromming (54); en - de helft van de dikte (12) van de metaalplaat (10).The skin-pass extension (44) is such that at the level of the alternating curvature (54) it results in a translation ratio (220) of 15% or more, the translation ratio (220) being determined by the ratio according to the thickness of the metal plate (10) between: - the translation of the elastic zone (202) at the level of the maximum curvature of the alternating curvature (54); and - half the thickness (12) of the metal plate (10).

Description

EEN PRODUCTIEMETHODE VOOR EEN VLAKKE METAALPLAATA PRODUCTION METHOD FOR A FLAT METAL PLATE

De uitvinding betreft een productie methode voor het vervaardigen van een vlakke metaalplaat.The invention relates to a production method for manufacturing a flat metal sheet.

Een vlakke metaalplaat wordt in het algemeen vervaardigd door een gegoten blok metaal warm te walsen tot een dunne, plaatvormige metaallaag wordt verkregen. Wanneer de term metaalplaat wordt gebruikt, geeft dit in het algemeen aan dat de dikte van de metaallaag groter is dan 6 mm. Bij dunnere laagdiktes gebruikt men in het algemeen de term metaalband of metaalfolie. In bijvoorbeeld de ASTM A480M standaard en de Bureau of Indian Standards ICS 77.140.01 wordt de grenswaarde tussen metaalplaat en metaalband op een dikte van 5mm bepaald. In de ISO 6929:2013(en) standaard punten 1.3.2.1.2 en 1.3.2.2.2 wordt deze grenswaarde op een dikte van 3 mm bepaald. In de Europese standaard EN10051 is er sprake van een range van diktes van 2mm tot 25 mm voor metaalbanden / metaalplaten, Met de term vlak in de context van vlakke metaalplaat wordt bedoeld dat de metaalplaat een nagenoeg rechthoekige dwarse doorsnede vertoont waarvan de breedte veel groter is dan de dikte. De breedte van de vlakke metaalplaat is in het algemeen hoger dan 0,6 m en kan tot bijvoorbeeld meer dan 2 m gaan, terwijl de dikte lager blijft dan 2 tot 3 cm.A flat metal sheet is generally manufactured by hot-rolling a cast block of metal until a thin, plate-shaped metal layer is obtained. When the term metal sheet is used, it generally indicates that the thickness of the metal layer is greater than 6 mm. For thinner layer thicknesses, the term metal strip or metal foil is generally used. For example, in the ASTM A480M standard and the Bureau of Indian Standards ICS 77.140.01, the limit value between metal plate and metal strip is determined at a thickness of 5 mm. In ISO 6929: 2013 (en) standard points 1.3.2.1.2 and 1.3.2.2.2 this limit value is determined at a thickness of 3 mm. In the European standard EN10051 there is a range of thicknesses from 2 mm to 25 mm for metal strips / metal sheets. The term flat in the context of flat metal sheet means that the metal sheet has an almost rectangular transverse cross-section whose width is much larger then the thickness. The width of the flat metal sheet is generally higher than 0.6 m and can go up to, for example, more than 2 m, while the thickness remains lower than 2 to 3 cm.

Grote hoeveelheden warm gewalste metaalplaat worden getransporteerd in de vorm van metaalrollen, ook wel coils genoemd. Deze metaalrollen kunnen een gewicht hebben van enkele tientallen tonnen en hebben bijvoorbeeld een binnendiameter van bijvoorbeeld 0,5m tot 1m en een buitendiameter van bijvoorbeeld meer dan 2m en kan dus enkele honderden meter metaalplaat in opgerolde vorm bevatten. De vlakke metaalplaat worden vervolgens door middel van een productieproces afgewikkeld van de metaalrol en versneden dwars op de bewegingsrichting van de vlakke metaalplaat om zo een versneden vlakke metaalplaat met een bepaalde lengte volgens de bewegingsrichting wordt verkregen. Deze versneden vlakke metaalplaten hebben bijvoorbeeld een lengte in het bereik van 0,8m tot 15m, bijvoorbeeld 6m. Deze versneden metaalplaten worden bijvoorbeeld gebruikt in verdere productiebewerkingen waarbij kleinere onderdelen uit deze metaalplaat worden gesneden, zoals bijvoorbeeld door middel van lasersnijden. Hierbij wordt de metaalplaat versneden door middel van een hoog vermogen laser. Omdat de kop van een dergelijke laser op slechts op beperkte afstand van het oppervlak van de metaalplaat wordt bewogen, moet de metaalplaat aan bepaalde vereisten wat betreft minimale vlakheid en maximale kromming voldoen om voor een dergelijke bewerking in aanmerking te komen.Large quantities of hot-rolled metal sheet are transported in the form of metal rolls, also known as coils. These metal rolls can have a weight of a few tens of tons and have, for example, an inner diameter of, for example, 0.5 m to 1 m and an outer diameter of, for example, more than 2 m, and can therefore contain several hundred meters of metal sheet in rolled-up form. The flat metal plate is then unwound from the metal roll by means of a production process and cut transversely to the direction of movement of the flat metal plate so as to obtain a cut flat metal plate with a certain length in the direction of movement. These cut flat metal sheets have, for example, a length in the range of 0.8 m to 15 m, for example 6 m. These cut metal sheets are used, for example, in further production operations in which smaller parts are cut from this metal sheet, such as, for example, by laser cutting. Hereby the metal plate is cut by means of a high power laser. Because the head of such a laser is moved only a limited distance from the surface of the metal plate, the metal plate must meet certain requirements with regard to minimum flatness and maximum curvature in order to qualify for such processing.

Bovendien moet niet alleen de metaalplaat, maar ook de daaruit gesneden kleinere onderdelen aan bepaalde vereisten inzake minimale vlakheid en maximale kromming voldoen. Hoewel de versneden metaalplaat als geheel aan deze vereisten kan voldoen als alle restspanningen in de metaalplaat elkaar voldoende compenseren, kan de ongelijke lokale verdeling van restspanningen over de metaalplaat ertoe leiden dat het uitgesneden onderdeel een veel hogere kromming en lagere vlakheid vertoont. Dit probleem kan zich, in het bijzonder bij dikkere metaalplaten, in die mate voordoen dat er tijdens het snijproces een risico bestaat dat bij het lossnijden van het onderdeel plotse vervormingen optreden die de laserkop beschadigen.In addition, not only the metal sheet, but also the smaller parts cut out of it, must meet certain minimum flatness and maximum curvature requirements. Although the cut metal sheet as a whole can meet these requirements if all the residual stresses in the metal sheet sufficiently compensate each other, the uneven local distribution of residual stresses over the metal sheet can cause the cut part to exhibit much higher curvature and lower flatness. This problem can occur, in particular with thicker metal plates, to the extent that during the cutting process there is a risk that, when the component is cut loose, sudden deformations occur that damage the laser head.

Het is duidelijk dat niet alleen een lasersnijproces, maar eender welk andere metaalbewerkingsproces waarbij kleinere onderdelen uit een dergelijke metaalplaat vervaardigd worden deze problemen zich kunnen voordoen, waardoor de gewenste kwaliteit voor het te fabriceren onderdeel niet kan gewaarborgd worden.It is clear that not only a laser cutting process, but any other metal-working process in which smaller parts are manufactured from such a metal plate, these problems can occur, whereby the desired quality for the part to be manufactured cannot be guaranteed.

Een productiemethode voor vervaardigen van een vlakke metaalplaat met een bepaalde dikte afgewikkeld van een metaalrol is bijvoorbeeld gekend uit CA940431.A production method for manufacturing a flat metal plate with a certain thickness unwound from a metal roll is known, for example, from CA940431.

Dit productieproces bevat in grote lijnen de volgende stappen: - afwikkelen van de metaalplaat van de metaalrol met een alwikkelaar; - vervolgens vlakrichten van de metaalplaat door middel van een vlakrichter met elkaar afwisselende vlakrichtrollen die geconfigureerd zijn om de metaalplaat volgens een bepaalde alternerende kromming te vervormen ten opzichte van de bewegingsrichting van de metaalplaat; en - vervolgens versnijden van de metaalplaat dwars op de bewegingsrichting (M) door middel een snijdinrichting zodat een versneden vlakke metaalplaat met een bepaalde lengte volgens de bewegingsrichting wordt verkregen.This production process basically comprises the following steps: - unwinding the metal sheet from the metal roll with an all-winder; - subsequently aligning the metal plate by means of a plane straightener with alternating surface orientating rollers which are configured to deform the metal plate according to a certain alternating curvature relative to the direction of movement of the metal plate; and - subsequently cutting the metal plate transversely to the direction of movement (M) by means of a cutting device so that a cut flat metal plate with a certain length according to the direction of movement is obtained.

Volgens dit productieproces wordt de vlakrichter zo ingesteld dat de bepaalde alternerende kromming een maximale oppervlakterek van de metaalplaat volgens de bewegingsrichting vertoont in het interval van 0,6% tot 3,0%, voor metaalplaten met een bepaalde dikte in het interval van 4,5 mm tot 16 mm. Zie bijvoorbeeld Figuur 4 van CA940431. Om een indicatie te geven van de kromming, werd de maximale afwijking a dwars op de bewegingsrichting over een lengte van 3 m van de metaalplaat bepaald voor onderdelen die uit de metaalplaat werden gesneden met een lengte L van 3m en een breedte b van 150mm. Zoals zichtbaar in Figuur 6 tot 11 werden deze onderdelen verspreid over de breedte van de metaalplaat uitgesneden. Het is duidelijk uit Figuren 7, 8, en 11 dat voor de versneden onderdelen de grootste maximale afwijking a voor alle onderdelen versneden uit de metaalplaat in de buurt kan komen van 10mm. Dit betekent dat het niet haalbaar is om met deze methode te garanderen dat dergelijke onderdelen kunnen versneden worden uit de metaalplaat en consistent een kromming met een maximale afwijking a van minder dan 10 mm voor een lengte L van 3m, of anders geformuleerd een maximale kromming met een maximale afwijking van minder dan ongeveer 3 mm per lengte L van 1m van de metaalplaat volgens de bewegingsrichting te produceren voor metaalplaten met een bepaalde dikte die hoger is dan 4,5 mm. Zelfs niet als de maximale kromming van de versneden metaalplaat als geheel resulteert in een maximale afwijking volgens een dwarse doorsnede volgens de bewegingsrichting die lager is dan 3 mm per lengte L van 1 m volgens de bewegingsrichting.According to this production process, the plane straightener is adjusted so that the determined alternating curvature has a maximum surface stretch of the metal plate in the direction of movement in the interval of 0.6% to 3.0%, for metal plates with a certain thickness in the interval of 4.5 mm to 16 mm. See, for example, Figure 4 of CA940431. To give an indication of the curvature, the maximum deviation a transverse to the direction of movement over a length of 3 m of the metal plate was determined for parts that were cut from the metal plate with a length L of 3 m and a width b of 150 mm. As visible in Figure 6 to 11, these parts were cut out across the width of the metal plate. It is clear from Figures 7, 8, and 11 that for the cut parts the greatest maximum deviation a for all parts cut from the metal plate can come close to 10 mm. This means that it is not feasible with this method to guarantee that such parts can be cut from the metal sheet and consistently have a curvature with a maximum deviation a of less than 10 mm for a length L of 3 m, or formulated otherwise a maximum curvature with produce a maximum deviation of less than about 3 mm per length L of 1 m from the metal plate in the direction of movement for metal plates with a certain thickness higher than 4.5 mm. Even if the maximum curvature of the cut metal sheet as a whole results in a maximum deviation according to a cross-section according to the direction of movement that is lower than 3 mm per length L of 1 m according to the direction of movement.

Zoals beschreven in de eerste paragraaf van pagina 2 van CA940431, was het niet mogelijk om met een productiemethode die de volgende stappen bevat: - afwikkelen van de metaalplaat van de metaalrol met een afwikkelaar; - vervolgens koud walsen van de metaalplaat door middel van een skin-pass wals met tegenoverliggende skin-pass rollen die geconfigureerd zijn om een bepaalde skin-pass verlenging van de metaalplaat volgens de bewegingsrichting van de metaalplaat te realiseren; - vervolgens vlakrichten van de metaalplaat door middel van een vlakrichter met elkaar afwisselende vlakrichtrollen die geconfigureerd zijn om de metaalplaat volgens een bepaalde alternerende kromming te vervormen ten opzichte van de bewegingsrichting van de metaalplaat, waarbij de bepaalde alternerende kromming een maximale oppervlakterek van de metaalplaat volgens de bewegingsrichting vertoont die maximaal 0,6% bedraagt een dergelijke maximale kromming voor de uitgesneden onderdelen uit de metaalplaat te garanderen.As described in the first paragraph of page 2 of CA940431, it was not possible to use a production method that includes the following steps: - unwinding the metal sheet from the metal roll with a unwinder; - then cold rolling of the metal plate by means of a skin-pass roller with opposite skin-pass rollers configured to realize a specific skin-pass extension of the metal plate in the direction of movement of the metal plate; - subsequently aligning the metal plate by means of a plane straightener with alternating plane orienting rollers configured to deform the metal plate according to a certain alternating curvature relative to the direction of movement of the metal plate, wherein the determined alternating curvature is a maximum surface stretch of the metal plate according to the direction of movement that is at most 0.6% to guarantee such a maximum curvature for the cut parts from the metal sheet.

Dit wordt bijvoorbeeld bevestigd door JP 2000-176504 A waar bijvoorbeeld uit tabel 1 duidelijk blijkt dat een dergelijk productieproces voor metaalbanden met een relatief beperkte dikte met een bepaalde skin-pass verlenging in het interval van 0,5% tot 2% en de bepaalde alternerende kromming van de vlakrichter een maximale oppervlakterek 0,2% tot 0,5%, slechts een maximale kromming van 0,40 % ofwel ongeveer 4 mm afwijking per lengte van 1 m kan bereikt worden voor een dikte van 5,6mm voor de kleinste breedte van de staalplaat van 650 mm. Het dient verder opgemerkt te worden dat dit de maximale kromming voor de niet versneden staalplaat betreft en dat het dus te verwachten valt dat de kromming voor daaruit gesneden kleinere onderdelen gevoelig groter zal zijn. Verder is ook duidelijk uit Figuur 1 dat de staalband na de productiemethode opnieuw op wordt gewikkeld tot een metaalrol in plaats van het versnijden van de metaalplaat dwars op de bewegingsrichting door middel een snijdinrichting zodat een versneden vlakke metaalplaat met een bepaalde lengte volgens de bewegingsrichting wordt verkregen. Dit is bijkomend nadelig aangezien de resultaten van een dergelijk productieproces op het gebied van optimale vlakheid en minimale kromming volgens de bewegingsrichting van de metaalplaat zo minstens gedeeltelijk teniet gedaan worden ten gevolge van de longitudinale residuele spanningen geïntroduceerd door de plastische vervormingen van de terug opgerolde metaalplaat.This is confirmed, for example, by JP 2000-176504 A where, for example, Table 1 clearly shows that such a production process for metal bands with a relatively limited thickness with a certain skin-pass extension in the interval of 0.5% to 2% and the determined alternating curvature of the straightener a maximum surface elongation 0.2% to 0.5%, only a maximum curvature of 0.40% or about 4 mm deviation per length of 1 m can be achieved for a thickness of 5.6 mm for the smallest width of the 650 mm steel plate. It should further be noted that this concerns the maximum curvature for the uncut steel sheet and that it is therefore to be expected that the curvature for smaller parts cut out therefrom will be considerably greater. Furthermore, it is also clear from Figure 1 that after the production method the steel strip is rewound into a metal roll instead of cutting the metal plate transversely to the direction of movement by means of a cutting device so that a cut flat metal plate with a certain length according to the direction of movement is obtained . This is also disadvantageous since the results of such a production process in the field of optimum flatness and minimal curvature in the direction of movement of the metal sheet are thus at least partially canceled out due to the longitudinal residual stresses introduced by the plastic deformations of the rolled back metal sheet.

Bijkomend blijkt uit JP 2007-330996 A dat wanneer de oppervlakterek door de vlakrichter groter is dan 1% zoals aangegeven in de zesde kolom, zelfs voor metaalbanden met een beperkte dikte van 2 tot 2,5 mm, er beschadigingen kunnen optreden aan het oppervalk die de oppervlaktekwaliteit nadelig beïnvloeden, zie de voorlaatste kolom.In addition, it appears from JP 2007-330996 A that if the surface stretch through the straightener is greater than 1% as indicated in the sixth column, even for metal bands with a limited thickness of 2 to 2.5 mm, damage to the surface may occur which adversely affect surface quality, see the penultimate column.

Deze beide documenten bevestigen dus dat er een nood blijft bestaan aan productieproces dat in staat is om metaalplaten met een grotere dikte, meer in het bijzonder metaalplaten met een dikte hoger dan 8 mm, alsook om metaalplaten met een relatief hoge vloeigrens, meer in het bijzonder een vloeigrens hoger dan 400 N/mm2, te produceren waarbij de vlakheid van de versneden metaalplaat als geheel en waarbij de verdeling van de longitudinale residuele spanningen binnen de metaalplaat van die aard zijn dat bij het versnijden van kleinere onderdelen uit een dergelijke metaalplaat een hogere mate van vlakheid en lagere maximale kromming kan gegarandeerd worden.These two documents thus confirm that there remains a need for a production process that is able to produce metal plates with a greater thickness, more in particular metal plates with a thickness higher than 8 mm, as well as metal plates with a relatively high yield point, more particularly to produce a yield point higher than 400 N / mm 2 where the flatness of the cut metal sheet as a whole and where the distribution of the longitudinal residual stresses within the metal sheet are of such a nature that when cutting smaller parts from such a metal sheet a higher degree flatness and lower maximum curvature can be guaranteed.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt er voorzien in een productiemethode voor vervaardigen van een vlakke metaalplaat met een bepaalde dikte afgewikkeld van een metaalrol die de volgende stappen bevat: - afwikkelen van de metaalplaat van de metaalrol met een afwikkelaar; - vervolgens koud walsen van de metaalplaat door middel van een skin-pass wals met tegenoverliggende skin-pass rollen die geconfigureerd zijn om een bepaalde skin-pass verlenging van de metaalplaat volgens de bewegingsrichting van de metaalplaat te realiseren; - vervolgens vlakrichten van de metaalplaat door middel van een vlakrichter met elkaar afwisselende vlakrichtrollen die geconfigureerd zijn om de metaalplaat volgens een bepaalde alternerende kromming te vervormen ten opzichte van de bewegingsrichting van de metaalplaat; en - vervolgens versnijden van de metaalplaat dwars op de bewegingsrichting door middel een snijdinrichting zodat een versneden vlakke metaalplaat met een bepaalde lengte volgens de bewegingsrichting wordt verkregen,According to a first aspect of the invention there is provided a production method for manufacturing a flat metal sheet with a certain thickness unwound from a metal roll comprising the following steps: - unwinding the metal sheet from the metal roll with a unwinder; - then cold rolling of the metal plate by means of a skin-pass roller with opposite skin-pass rollers configured to realize a specific skin-pass extension of the metal plate in the direction of movement of the metal plate; - subsequently aligning the metal plate by means of a plane straightener with alternating surface orientating rollers which are configured to deform the metal plate according to a certain alternating curvature relative to the direction of movement of the metal plate; and - subsequently cutting the metal plate transversely of the direction of movement by means of a cutting device so that a cut flat metal plate with a certain length according to the direction of movement is obtained,

DAARDOOR GEKENMERKT DAT - de alternerende kromming zodanig is dat ze resulteert in een plastificeringsratio van 55% of meer, waarbij deze plastificeringsratio bepaald wordt door de verhouding volgens de dikte van van de metaalplaat tussen: - de plastische zones met materiaal van de metaalplaat dat plastisch wordt vervormd; en - de elastische zone met materiaal van de metaalplaat dat enkel elastisch wordt vervormd ter hoogte van de maximale kromming van de alternerende kromming; en - de skin-pass verlenging zodanig is dat ze ter hoogte van de alternerende kromming resulteert in een translatieratio van 15% of meer, waarbij de translatieratio bepaald wordt door de verhouding volgens de dikte van de metaalplaat tussen: - de translatie van de elastische zone ter hoogte van de maximale kromming van de alternerende kromming; en - de helft van de dikte van de metaalplaat.THAT IS CHARACTERIZED THAT - the alternating curvature is such that it results in a plasticization ratio of 55% or more, this plasticization ratio being determined by the ratio of the thickness of the metal sheet between: - the plastic zones with material of the metal sheet that becomes plastic distorted; and - the elastic zone with material from the metal plate that is elastically deformed only at the maximum curvature of the alternating curvature; and - the skin-pass extension is such that, at the level of the alternating curvature, it results in a translation ratio of 15% or more, the translation ratio being determined by the ratio according to the thickness of the metal plate between: - the translation of the elastic zone at the maximum curvature of the alternating curvature; and - half the thickness of the metal plate.

Deze productiemethode slaagt erin om ook voor metaalplaten toch de longitudinale residuele spanningen te egaliseren voor een groter gedeelte van de dikte van de metaalplaat dan tot nog toe mogelijk was. Bovendien zorgt deze productiemethode ervoor dat zelfs voor metaalplaten met een dergelijke dikte de uniformiteit van de longitudinale residuele spanningen kan gegarandeerd worden, zodat met zekerheid onderdelen uit een dergelijke plaat kunnen worden versneden die een maximale kromming vertonen die resulteert in een afwijking van 3 mm per lengte van 1 m volgens de bewegingsrichting van de metaalplaat. Dit wordt veroorzaakt door het synergetisch effect van een voldoende hoge plastificeringsratio veroorzaakt door de vlakrichter en een specifiek geselecteerde skin-pass die aanleiding geeft tot een voldoende grote translatieratio. Zoals verder meer in detail zal worden beschreven geeft dit aanleiding tot een gegarandeerde en tot nu toe onbereikbare egalisatie van de longitudinale residuele spanningen over een hoger deel van de dikte van de metaalplaat. Ter hoogte van de vlakrichter zorgt dit synergetisch effect er namelijk voor dat de elastische zone zich namelijk zich dichter naar de compressiezijde van de kromme verplaatst. Dit betekent dus dat na het doorlopen van de alternerende kromme de elastische zone afwisselend verschuift naar de zijde van de metaalplaat die in contact staat met de elkaar afwisselende vlakrichtrollen van de vlakrichter. Dit wil dus zeggen afwisselend respectievelijk naar de bovenzijde en onderzijde van de metaalplaat. Hierdoor komt na het doorlopen van de alternerende kromme een groter deel van de dikte van de metaalplaat afwisselend in de plastische zone terecht, wat noodzakelijk is voor de egalisatie van de longitudinale residuele spanningen, waardoor dus over een groter deel van de dikte van de metaalplaat de longitudinale residuele spanningen worden geëgaliseerd.This production method also manages to equalize the longitudinal residual stresses for metal plates for a larger part of the thickness of the metal plate than was previously possible. Moreover, this production method ensures that even for metal plates with such a thickness the uniformity of the longitudinal residual stresses can be guaranteed, so that parts can be cut from such a plate with a certain degree of curvature that results in a deviation of 3 mm per length. of 1 m according to the direction of movement of the metal plate. This is caused by the synergistic effect of a sufficiently high plasticization ratio caused by the straightener and a specifically selected skin-pass that gives rise to a sufficiently large translation ratio. As will be described in more detail below, this gives rise to a guaranteed and hitherto unattainable equalization of the longitudinal residual stresses over a higher part of the thickness of the metal sheet. At the level of the plane director, this synergistic effect ensures that the elastic zone moves closer to the compression side of the curve. This means that, after the alternating curve has been traversed, the elastic zone shifts alternately to the side of the metal plate which is in contact with the alternating face guide rollers of the face guide. This means alternately to the top and bottom of the metal plate respectively. As a result, after passing through the alternating curve, a larger part of the thickness of the metal plate ends up alternately in the plastic zone, which is necessary for the equalization of the longitudinal residual stresses, so that a greater part of the thickness of the metal plate longitudinal residual stresses are leveled.

Deze productiemethode is in het bijzonder voordelig wanneer de bepaald dikte van de metaalplaat hoger is dan 8 mm. Deze productiemethode is eveneens bijzonder voordelig bij metaalplaten waarbij de vloeigrens van de metaalplaat hoger is dan 400 N/mm2, bij voorkeur hoger dan 600N/mm2. Bijvoorbeeld bij metaalplaten met een vloeigrens van 700N/mm2 en hoger, of 1000N/mm2 en hoger.This production method is particularly advantageous when the determined thickness of the metal plate is higher than 8 mm. This production method is also particularly advantageous with metal plates in which the flow limit of the metal plate is higher than 400 N / mm 2, preferably higher than 600 N / mm 2. For example with metal plates with a yield point of 700 N / mm 2 and higher, or 1000 N / mm 2 and higher.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt er voorzien dat: - de dikte van de metaalplaat lager is dan 30 mm, bijvoorbeeld 10 mm tot 25 mm, bij voorkeur 12 mm tot 18 mm; - de alternerende kromming zodanig is dat ze resulteert in een plastificeringsratio van 60% of meer ter hoogte van de maximale kromming van de alternerende kromming; en - de skin-pass verlenging zodanig is dat ze ter hoogte van de alternerende kromming resulteert in een verschuiving van de elastische zone over 20% of meer van de dikte van de metaalplaat ter hoogte van de maximale kromming van de alternerende kromming.According to a preferred embodiment, it is provided that: - the thickness of the metal plate is lower than 30 mm, for example 10 mm to 25 mm, preferably 12 mm to 18 mm; - the alternating curvature is such that it results in a plasticization ratio of 60% or more at the maximum curvature of the alternating curvature; and - the skin-pass extension is such that at the level of the alternating curvature it results in a shift of the elastic zone by 20% or more of the thickness of the metal plate at the level of the maximum curvature of the alternating curvature.

Bij een dergelijke productiemethode kan gegarandeerd worden dat nagenoeg de volledige dikte alternerend in de plastische zone terecht komt wat aanleiding geeft tot optimale egalisatie van de longitudinale residuele spanningen in de metaalplaat en een gegarandeerde minimale kromming van de onderdelen versneden uit de metaalplaat.With such a production method it can be guaranteed that almost the entire thickness ends up alternatingly in the plastic zone, which gives rise to optimum equalization of the longitudinal residual stresses in the metal plate and a guaranteed minimum curvature of the parts cut from the metal plate.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt er voorzien dat: - de bepaalde skin-pass verlenging maximaal 5% bedraagt; en - de bepaalde alternerende kromming een maximale oppervlakterek van de metaalplaat volgens de bewegingsrichting vertoont die maximaal 1% bedraagt.According to a preferred embodiment, it is provided that: - the determined skin-pass extension is at most 5%; and - the determined alternating curvature has a maximum surface stretch of the metal plate in the direction of movement, which is a maximum of 1%.

Dit laat toe, om zelfs voor een metaalplaat van een dergelijke dikte de residuele longitudinale spanningen optimaal te egaliseren en bijkomend een goede oppervlaktekwaliteit van de metaalplaat te garanderen.This makes it possible to optimally equalize the residual longitudinal stresses even for a metal plate of such a thickness and also to guarantee a good surface quality of the metal plate.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding is: - de bepaalde skin-pass verlenging maximaal 4,5%, bijvoorbeeld 0,2% tot 4,5%. - de maximale oppervlakterek van de metaalplaat volgens de bewegingsrichting maximaal 0,6%, bijvoorbeeld 0,05% tot 0,5%.According to an embodiment of the invention: the determined skin-pass extension is at most 4.5%, for example 0.2% to 4.5%. - the maximum surface stretch of the metal sheet in the direction of movement is a maximum of 0.6%, for example 0.05% to 0.5%.

Dit optimaliseert verder de verdeling van de inwendige spanningen en de oppervlaktekwaliteit van de metaalplaat.This further optimizes the distribution of the internal stresses and the surface quality of the metal plate.

Volgens een uitvoeringsvorm bevat de productiemethode verder deze bijkomende stap: - na het afwikkelen van de metaalplaat met de afwikkelaar en voor het koud walsen van de metaalplaat met de skin-pass wals, voorbereidend vlakrichten van de metaalplaat door middel van een voorbereidende vlakrichter met elkaar afwisselende voorbereidende vlakrichtrollen die geconfigureerd zijn om de kromming van de metaalplaat volgens de bewegingsrichting te reduceren tot beneden een bepaalde vlakheidstolerantie, waarbij de bepaalde vlakheidstolerantie resulteert in een maximale vervorming van 20 mm dwars op de bewegingsrichting gemeten per lente van 1 m van de metaalplaat volgens de bewegingsrichting.According to an embodiment, the production method further comprises this additional step: - after unwinding the metal plate with the unwinder and before cold-rolling the metal plate with the skin-pass roller, preparatory plane alignment of the metal plate by means of a preparatory plane straightener alternating with each other preparatory plane directional rollers configured to reduce the curvature of the metal sheet in the direction of movement to below a certain flatness tolerance, the determined flatness tolerance resulting in a maximum deformation of 20 mm perpendicular to the direction of movement measured per spring of 1 m of the metal sheet in the direction of movement .

Dit resulteert in een verdere optimalisatie van de oppervlaktebehandeling door de skin-pass wals aangezien de vlakheid van de metaalplaat aan de ingangszijde van de skin-pass walls voor een meer homogene oppervlaktebehandeling zorgt.This results in a further optimization of the surface treatment by the skin-pass roller since the flatness of the metal plate on the entrance side of the skin-pass walls provides a more homogeneous surface treatment.

Volgens een uitvoeringsvorm bevat de bepaalde alternerende kromming een bepaald veelvoud alternerende krommen. Bij voorkeur bedraagt het bepaald veelvoud alternerende krommen drie tot tien bedraagt, bij voorkeur vijf tot acht. Bij voorkeur bevat de bepaalde alternerende kromming nagenoeg een gedempte sinusoïde volgens de bewegingsrichting.According to an embodiment, the determined alternating curvature comprises a determined plurality of alternating curves. Preferably the determined plurality of alternating curves is three to ten, preferably five to eight. The determined alternating curvature preferably comprises substantially a damped sinusoid in the direction of movement.

Een dergelijk vlakrichten in combinatie met de skin-pass operatie zorgt niet alleen voor een een geschikte vlakheidstolerantie, maar ook voor een meer homogene verdeling van de interne spanningen in de metaalplaat met een dergelijke dikte.Such surface alignment in combination with the skin-pass operation not only ensures a suitable flatness tolerance, but also a more homogeneous distribution of the internal stresses in the metal plate with such a thickness.

Volgens een uitvoeringsvorm bevat de productiemethode verder deze bijkomende stap: - het bepalen van een verlengingscorrelatiefunctie voor de skin-pass verlenging en een vlakrichtcorrelatiefunctie voor de alternerende kromming in functie van de dikte van de metaalplaat en de daarbij horende plastificeringsratio en translatieratio; - het aansturen van de skin-pass wals door een verlengingscorrelatiemodule in functie van de verlengingscorrelatiefunctie; en - het aansturen van de vlakrichter door een vlakrichtcorrelatiemodule in functie van de vlakrichtcorrelatiefunctie.According to an embodiment, the production method further comprises this additional step: - determining an extension correlation function for the skin-pass extension and a plane-direction correlation function for the alternating curvature as a function of the thickness of the metal sheet and the associated plasticization ratio and translation ratio; - driving the skin-pass roller by an extension correlation module in function of the extension correlation function; and - controlling the plane straightener by a plane direction correlation module in function of the plane direction correlation function.

Bij voorkeur wordt de verlengingscorrelatiefunctie en de vlakrichtcorrelatiefunctie verder worden bepaald in functie van de dikte en/of de vloeigrens van de metaalplaat.Preferably, the elongation correlation function and the planar direction correlation function are further determined as a function of the thickness and / or the yield point of the metal sheet.

Op deze manier wordt het mogelijk om efficiënt en op consistente wijze uit de metaalplaat versneden onderdelen te verkrijgen met een gegarandeerde zeer beperkte kromming.In this way it becomes possible to efficiently and consistently obtain parts cut from the metal plate with a guaranteed very limited curvature.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding wordt er voorzien in een productielijn voor het vervaardigen van een vlakke metaalplaat met een bepaalde dikte afgewikkeld van een metaalrol volgens de productiemethode volgens het eerste aspect van de uitvinding, de productielijn bevattende: - een afwikkelaar werkzaam om de metaalplaat van de metaalrol af te wikkelen; - een skin-pass wals werkzaam om vervolgens de metaalplaat koud te walsen met tegenoverliggende skin-pass rollen die geconfigureerd zijn om een bepaalde skinpass verlenging van de metaalplaat volgens de bewegingsrichting van de metaalplaat te realiseren; en - een vlakrichter werkzaam om vervolgens de metaalplaat vlak te richten met elkaar afwisselende vlakrichtrollen die geconfigureerd zijn om de metaalplaat volgens een bepaalde alternerende kromming te vervormen ten opzichte van de bewegingsrichting van de metaalplaat, - Een snijdinrichting werkzaam om vervolgens de metaalplaat dwars op de bewegingsrichting (M) te versnijden zodat een versneden vlakke metaalplaat met een bepaalde lengte volgens de bewegingsrichting (M) wordt verkregen,According to a second aspect of the invention there is provided a production line for manufacturing a flat metal plate with a certain thickness unwound from a metal roll according to the production method according to the first aspect of the invention, the production line comprising: - a unwinder working around the metal plate to unwind from the metal roll; - a skin-pass roller operative to subsequently cold-roll the metal plate with opposite skin-pass rollers configured to realize a certain skin-pass extension of the metal plate in the direction of movement of the metal plate; and - a straightener operative to subsequently level the metal plate flat with alternating flat directional rollers configured to deform the metal plate according to a certain alternating curvature with respect to the direction of movement of the metal plate, - A cutting device subsequently operable to cross the metal plate transversely to the direction of movement. (M) to obtain a cut flat metal sheet with a certain length in the direction of movement (M),

Deze productielijn is in het bijzonder voordelig wanneer de bepaald dikte van de metaalplaat hoger is dan 8 mm. Deze productielijn is eveneens bijzonder voordelig bij metaalplaten waarbij de vloeigrens van de metaalplaat hoger is dan 400 N/mm2, bij voorkeur hoger dan 600N/mm2. Bijvoorbeeld bij metaalplaten met een vloeigrens van 700N/mm2 en hoger, of 1000N/mm2 en hoger.This production line is particularly advantageous when the determined thickness of the metal plate is higher than 8 mm. This production line is also particularly advantageous with metal plates in which the flow limit of the metal plate is higher than 400 N / mm 2, preferably higher than 600 N / mm 2. For example with metal plates with a yield point of 700 N / mm 2 and higher, or 1000 N / mm 2 and higher.

Volgens een derde aspect van de uitvinding wordt er voorzien in een vlakke metaalplaat geproduceerd volgens de productiemethode volgens het eerste aspect van de uitvinding.According to a third aspect of the invention there is provided a flat metal sheet produced according to the production method according to the first aspect of the invention.

De uitvinding zal nu, bij wijze van voorbeeld, verder worden beschreven aan de hand van in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvormen waarin: - Figuur 1 schematisch een uitvoeringsvorm van de productielijn voor het vervaardigen van een vlakke metaalplaat met een bepaalde dikte afgewikkeld van een metaalrol volgens de productiemethode volgens de uitvinding toont; en - Figuur 2 schematisch een zijaanzicht van een versneden vlakke metaalplaat geproduceerd met de productielijn van Figuur 1 weergeeft; - Figuur 3 een bovenaanzicht van de metaalplaat uit Figuur 2 weergeeft; - Figuur 4 schematisch illustreert hoe de maximale kromming van onderdelen versneden uit de metaalplaat uit Figuren 3 en 4 kan worden bepaald; - Figuren 5 en 6 het effect illustreren van de productiemethode volgens de stand van de techniek; - Figuren 7 en 8 het effect illustreren van de productiemethode volgens de uitvinding; - Figuur 9 een uitvoeringsvorm van de verlengingscorrelatiefunctie en de vlakrichtcorrelatiefunctie weergeeft; - Figuur 10 een selectie van geschikte staalplaten weergeeft voor het toepassen van de productiemethode volgens de uitvinding.The invention will now be further described, by way of example, with reference to the embodiments shown in the drawings, in which: - Figure 1 shows diagrammatically an embodiment of the production line for manufacturing a flat metal plate with a specific thickness unwound from a metal roll according to the invention; production method according to the invention; and Figure 2 schematically shows a side view of a cut flat metal sheet produced with the production line of Figure 1; Figure 3 shows a top view of the metal plate of Figure 2; Figure 4 schematically illustrates how the maximum curvature of parts cut from the metal plate of Figures 3 and 4 can be determined; - Figures 5 and 6 illustrate the effect of the production method according to the prior art; Figures 7 and 8 illustrate the effect of the production method according to the invention; Figure 9 shows an embodiment of the extension correlation function and the plane direction correlation function; Figure 10 shows a selection of suitable steel plates for applying the production method according to the invention.

Figuur 1 toont een productielijn 1 voor het vervaardigen van een vlakke metaalplaat 10 met een bepaalde dikte 12 afgewikkeld van een metaalrol 20 volgens de productiemethode die hieronder verder in detail zal worden beschreven. Zoals zichtbaar in Figuur 1 bevat de productielijn 1 een afwikkelaar 30 werkzaam om de metaalplaat 10 van de metaalrol 20 af te wikkelen. Het is daarbij duidelijk dat tijdens het afwikkelen van de metaalrol 20, de diameter van de metaalrol 20 afneemt van vaak meer dan 2 meter, schematisch weergegeven in volle lijn, tot de minimale binnendiameter die normaal gezien tussen 1 m en 0,5m ligt, zoals schematisch weergegeven in streeplijn.Figure 1 shows a production line 1 for manufacturing a flat metal plate 10 with a certain thickness 12 unwound from a metal roll 20 according to the production method, which will be described in further detail below. As visible in Figure 1, the production line 1 includes a unwinder 30 operable to unwind the metal plate 10 from the metal roll 20. It is clear that during the unwinding of the metal roll 20, the diameter of the metal roll 20 decreases from often more than 2 meters, shown schematically in full line, to the minimum inner diameter that normally lies between 1 m and 0.5 m, such as shown schematically in broken line.

Na het afwikkelen van de metaalplaat 10 van de metaalrol 20 met de afwikkelaar 30 wordt, zoals schematisch weergegeven, de metaalplaat 10 toegevoerd aan een voorbereidende vlakrichter 60 met elkaar afwisselende voorbereidende vlakrichtrollen 62. Deze voorbereidende vlakrichter 60 zorgt ervoor dat de metaalplaat 10 volgens de bewegingsrichting M aan de navolgende skin-pass wals 40 wordt toegevoerd onafhankelijk van de zich wijzigende diameter van de metaalrol 20. Verder zorgt de voorbereidende vlakrichter 60 er met de vlakrichtrollen 62 er tijdens het voorbereidend vlakrichten voor dat de kromming van de metaalplaat 10 volgens de bewegingsrichting M gereduceerd wordt tot beneden een bepaalde vlakheidstolerantie. Een geschikte bepaalde vlakheidstolerantie resulteert in een maximale vervorming van 20 mm dwars op de bewegingsrichting M gemeten per lente van 1 m van de metaalplaat 10 volgens de bewegingsrichting M. Een dergelijke vlakheidstolerantie zorgt voor een optimaal effect van de daarop volgende bewerking door de skin-pass wals 40.After unwinding of the metal plate 10 from the metal roller 20 with the unwinder 30, the metal plate 10 is supplied, as shown diagrammatically, to a preparatory planer 60 with alternating preparatory planer rollers 62. This preparatory planer 60 ensures that the metal plate 10 follows the direction of movement M is supplied to the subsequent skin-pass roller 40 independently of the changing diameter of the metal roll 20. Furthermore, the preparatory flattener 60 ensures that the curvature of the metal sheet 10 according to the direction of movement during the flattening plane 62 is reduced to below a certain flatness tolerance. A suitable determined flatness tolerance results in a maximum deformation of 20 mm perpendicular to the direction of movement M measured per spring of 1 m from the metal plate 10 in the direction of movement M. Such a flatness tolerance ensures an optimum effect of the subsequent processing by the skin-pass roller 40.

Deze skin-pass wals 40 werkzaam om vervolgens de metaalplaat 10 koud te walsen met tegenoverliggende skin-pass rollen 42 die geconfigureerd zijn om een bepaalde skin-pass verlenging 44 van de metaalplaat 10 volgens de bewegingsrichting M van de metaalplaat 10 te realiseren. De skin-pass verlenging 44 kan bijvoorbeeld worden bepaald door middel van een paar lengtesensoren 82, 84 aan de invoerzijde en uitvoerzijde van de skin-pass wals 40, waarbij het procentuele verschil tussen de metingen van deze beide lengtesensoren 82, 84 een maat is voor de bepaalde skinpass verlenging 44. Zoals schematisch weergegeven zijn de lengtesensoren gekoppeld aan een controller 80 die op basis van deze metingen de druk die uitgeoefend wordt op de skin-pass rollen 42 regelt zodat de gewenste skin-pass verlenging 44 wordt bereikt.This skin-pass roller 40 operates to then cold-roll the metal plate 10 with opposite skin-pass rollers 42 configured to realize a particular skin-pass extension 44 of the metal plate 10 in the direction of movement M of the metal plate 10. The skin-pass extension 44 can be determined, for example, by means of a pair of length sensors 82, 84 on the input side and output side of the skin-pass roller 40, the percentage difference between the measurements of these two length sensors 82, 84 being a measure of the determined skin-pass extension 44. As shown schematically, the length sensors are coupled to a controller 80 which controls the pressure exerted on the skin-pass rollers 42 on the basis of these measurements so that the desired skin-pass extension 44 is achieved.

Na de skin-pass wals 40 wordt de metaalplaat 10 volgens de bewegingsrichting M toegevoerd aan een vlakrichter 50. Deze vlakrichter 40 bevat elkaar afwisselende vlakrichtrollen 52 die geconfigureerd zijn om de metaalplaat volgens een bepaalde alternerende kromming 54 te vervormen ten opzichte van de bewegingsrichting M van de metaalplaat 10 om op deze manier de metaalplaat 10 vlak te richten. Dit wordt bereikt door de vlakrichter zo aan te sturen dat de alternerende kromming 54 op alternerende wijze een maximale oppervlakterek 56 aan de expansiezijde van de metaalplaat 10 volgens de bewegingsrichting M veroorzaakt. Dit wil zeggen afwisselend aan de bovenzijde en onderzijde van de metaalplaat 10, telkens wanneer deze respectievelijke zijde zich tegenover de zijde bevindt die in contact komt met de vlakrichtrol 52. Het is duidelijk dat aan de compressiezijde van de metaalplaat die in contact staat met de vlakrichtrol 52 een zogenaamde negatieve oppervlakte rek optreedt. Door het alternerend onderwerpen van de tegenoverliggende zones van de metaalplaat aan positieve en negatieve rek worden de de longitudinale residuele spanningen in de metaalplaat geëgaliseerd, zoals verder in detail zal worden beschreven.After the skin-pass roller 40, the metal plate 10 is supplied in the direction of movement M to a surface straightener 50. This surface straightener 40 contains alternating surface directional rollers 52 which are configured to deform the metal plate according to a certain alternating curvature 54 relative to the direction of movement M of the metal plate 10 to align the metal plate 10 flat in this way. This is achieved by driving the plane straightener such that the alternating curvature 54 alternately causes a maximum surface stretch 56 on the expansion side of the metal plate 10 in the direction of movement M. That is to say alternately on the top and bottom of the metal plate 10, each time when this respective side is opposite the side that comes into contact with the flat directional roller 52. It is clear that on the compression side of the metal plate which is in contact with the flat directional roller 52 a so-called negative surface elongation occurs. By alternatively subjecting the opposite zones of the metal sheet to positive and negative elongation, the longitudinal residual stresses in the metal sheet are leveled, as will be described in further detail.

Vervolgens wordt de metaalplaat 10 dwars op de bewegingsrichting M door middel een snijdinrichting 70 versneden. Op deze manier wordt een versneden vlakke metaalplaat 10 met een bepaalde lengte 14 volgens de bewegingsrichting M verkregen, Deze versneden vlakke metaalplaten hebben bijvoorbeeld een lengte in het bereik van 0,8m tot 15m, bijvoorbeeld 6m. Bij voorkeur laat de snijdinrichting toe om de transportsnelheid van de metaalplaat 10 volgens de bewegingsrichting M nagenoeg constant te houden zodat de effecten van de skin-pass wals 40 en de vlakrichter 50 op de metaalplaat 10 op deze manier kunnen aangebracht worden in de veronderstelling van een nagenoeg constante blootstellingsduur voor alle zones van de metaalplaat 10 volgens de bewegingsrichting M.The metal plate 10 is then cut transversely to the direction of movement M by means of a cutting device 70. In this way a cut flat metal plate 10 with a certain length 14 according to the direction of movement M is obtained. These cut flat metal plates have, for example, a length in the range of 0.8 m to 15 m, for example 6 m. Preferably, the cutting device allows to keep the conveying speed of the metal plate 10 substantially constant in the direction of movement M, so that the effects of the skin-pass roller 40 and the straightener 50 on the metal plate 10 can be applied in this way, assuming a practically constant exposure time for all zones of the metal plate 10 in the direction of movement M.

Optioneel kan daarna de versneden metaalplaat 10 onderworpen worden aan verschillende navolgende operaties, zoals bijvoorbeeld transport-, stapel- of verpakkingsoperaties, waarbij de versneden metaalplaten 10 in geschikte pakketten 90 worden gegroepeerd voor verdere opslag of transport. Ook hierbij is het belangrijk dat de versneden metaalplaten 10 met voldoende omzichtigheid behandeld worden zodat tijdens deze operaties geen substantiële vervormingen optreden die de vlakheid en de verdeling van de residuele spanningen nadelig kunnen beïnvloeden. Zoals schematisch weergegeven in Figuur 1, spreekt het voor zich dat optioneel bijkomende sensoren kunnen worden aangebracht om die informatie aanleveren om via de controller 80 het productieproces te optimaliseren. Zo is er bijvoorbeeld na de vlakrichter 50 een vlakheidssensor 86 weergegeven die informatie aan de controller 80 levert die representatief is voor de resulterende vlakheid van de metaalplaat 10 na de skin-pass en vlakrichtoperatie. Dit kan bijvoorbeeld een geschikte afstandssensor zijn die het verloop van de relatieve afwijking dwars ten opzichte van de bewegingsrichting M en ten opzichte van het vlak van de metaalplaat 10 kan bepalen , bijvoorbeeld op verschillende locaties volgens de breedte 16 van de metaalplaat 16. Op deze manier kan een vlakheidsprofiel voor de metaalplaat 10 worden samengesteld op basis waarvan de instellingen van het productieproces kunnen worden geverifieerd en/of aangepast door de controller 80 om een gewenste vlakheid te garanderen.Optionally, the cut metal plate 10 can then be subjected to various subsequent operations, such as, for example, transport, stacking or packaging operations, wherein the cut metal plates 10 are grouped in suitable packages 90 for further storage or transport. Here too it is important that the cut metal plates 10 are treated with sufficient care so that no substantial deformations occur during these operations that can adversely affect the flatness and the distribution of the residual stresses. As shown schematically in Figure 1, it goes without saying that additional sensors may optionally be provided to supply that information to optimize the production process via the controller 80. For example, a flatness sensor 86 is shown after the straightener 50 which supplies information to the controller 80 that is representative of the resulting flatness of the metal plate 10 after the skin-pass and face alignment operation. This may, for example, be a suitable distance sensor which can determine the variation of the relative deviation transversely to the direction of movement M and relative to the plane of the metal plate 10, for example at different locations according to the width 16 of the metal plate 16. In this way For example, a flatness profile for the metal plate 10 can be assembled on the basis of which the settings of the production process can be verified and / or adjusted by the controller 80 to ensure a desired flatness.

Een zijaanzicht en een bovenaanzicht van een metaalplaat geproduceerd volgens het productieproces weergegeven in Figuur 1 is respectivelijk weergegeven in Figuren 2 en 3, Dit productieproces is in het bijzonder voordelig bij metaalplaten 10 waarvan de dikte 12 hoger is dan 8mm. Hoewel het productie proces ook voor andere metalen van toepassing kan zijn is het in het bijzonder geschikt voor warmgewalste staalplaten die zich op een metaalrol 20 bevinden. Geschikte warmgewalste staalplaten hebben bijvoorbeeld een treksterkte in het bereik van 300 tot 700N/mm2 of hoger, een elasticiteitsgrens of vloeigrens in het bereik van 200 tot 600 N/mm2 of hoger,. De productiemethode is in het bijzonder voordelig wanneer de vloeigrens van de metaalplaat hoger is dan 400 N/mm2, bij voorkeur hoger dan 600N/mm2. Bijvoorbeeld bij metaalplaten met een vloeigrens van 700N/mm2 en hoger, of 1000N/mm2 en hoger..Het meest optimaal is de productiemethode voor dergelijke staalplaten 10, waarvan de dikte 12 van de metaalplaat 10 lager is dan 30 mm, bijvoorbeeld 10 mm tot 25 mm, bij voorkeur 12 mm tot 18 mm. De breedte 16 van de vlakke metaalplaat 10 is in het algemeen hoger dan 0,6 m en kan tot bijvoorbeeld meer dan 2 m bedragen. Dergelijke versneden vlakke metaalplaten 10 hebben bijvoorbeeld een lengte in het bereik van 0,8m tot 15m, voor het weergegeven voorbeeld in Figuren 2 en 3 gaan we uit van een lengte van ongeveer 5m.A side view and a top view of a metal plate produced according to the production process shown in Figure 1 is shown respectively in Figures 2 and 3. This production process is particularly advantageous with metal plates 10 whose thickness 12 is higher than 8 mm. Although the production process may also be applicable to other metals, it is particularly suitable for hot-rolled steel sheets that are on a metal roll. Suitable hot-rolled steel sheets have, for example, a tensile strength in the range of 300 to 700 N / mm 2 or higher, an elasticity limit or yield strength in the range of 200 to 600 N / mm 2 or higher. The production method is particularly advantageous when the flow limit of the metal plate is higher than 400 N / mm 2, preferably higher than 600 N / mm 2. For example with metal plates with a yield point of 700 N / mm 2 and higher, or 1000 N / mm 2 and higher. The most optimal method is the production method for such steel plates 10, the thickness 12 of the metal plate 10 of which is lower than 30 mm, for example 10 mm to 25 mm, preferably 12 mm to 18 mm. The width 16 of the flat metal plate 10 is generally higher than 0.6 m and can be up to, for example, more than 2 m. Such cut flat metal plates 10 have, for example, a length in the range of 0.8 m to 15 m, for the example shown in Figures 2 and 3 we assume a length of approximately 5 m.

Om een maat voor de maximale kromming van onderdelen 11 versneden uit deze metaalplaat 10 te bepalen worden, zoals weergegeven in Figuur 3 op verschillende locaties volgens de breedte 16 van de metaalplaat 10, langwerpige onderdelen 11 uitgesneden die zich nagenoeg uitstrekken volgens de bewegingsrichting M. Dergelijke onderdelen 11 hebben bijvoorbeeld een lengte van 3 m en een breedte van 3 mm. Een indicatie voor de maximale kromming van de onderdelen 11 wordt dan gevormd, zoals weergegeven in Figuur 4, door het onderdeel waarvoor de afwijking 18 dwars ten opzichte van de bewegingsrichting M maximaal is. Deze afwijking 18 kan worden uitgedrukt in een afwijking per meter lengte van het versneden onderdeel, in dit voorbeeld waarbij de lengte van de het onderdeel 11 3m is en via de productiemethode een maximale afwijking 18 van minder dan 9 mm kan worden gegarandeerd, kan men dus spreken van een maximale afwijking van 3 mm per lengte van 1 m van het uit de metaalplaat gesneden onderdeel.In order to determine a measure of the maximum curvature of parts 11 cut out of this metal plate 10, as shown in Figure 3, elongated parts 11 are cut out at different locations along the width 16 of the metal plate 10 and extend substantially in the direction of movement M. parts 11 have, for example, a length of 3 m and a width of 3 mm. An indication of the maximum curvature of the components 11 is then formed, as shown in Figure 4, by the component for which the deviation 18 transversely of the direction of movement M is maximum. This deviation 18 can be expressed as a deviation per meter of the length of the cut component, in this example where the length of the component 11 is 3 m and a maximum deviation 18 of less than 9 mm can be guaranteed via the production method, one can therefore speak of a maximum deviation of 3 mm per length of 1 m of the part cut from the metal plate.

Wanneer de metaalplaat 10 enkel wordt onderworpen aan een vlakrichtoperatie door de vlakrichter 50 dan wordt in Figuren 5 en 6 schematisch het effect op de longitudinale rek £ en de bijhorende longitudinale spanning σ verdeeld over de dikte 12 van de metaalplaat 10 wordt weergegeven ter hoogte van respectievelijk de alternerende vlakrichtrollen 52 die een maximale oppervlakterek veroorzaken respectievelijk aan de bovenzijde 214 en de onderzijde 216 van de vlakke metaalplaat 10.When the metal plate 10 is only subjected to a plane alignment operation by the plane straightener 50, in Figs. 5 and 6 the effect on the longitudinal strain β and the associated longitudinal stress σ distributed over the thickness 12 of the metal plate 10 is shown at the level of respectively the alternating flat guide rollers 52 which cause a maximum surface stretch on the upper side 214 and the lower side 216 of the flat metal plate 10, respectively.

Figuur 5 toont een zijaanzicht van de metaalplaat 10 ter hoogte van de maximale kromming van de alternerende kromming 54 waar een maximale oppervlakte rek aan bovenzijde 214 van de metaalplaat wordt veroorzaakt, dit wil zeggen ter hoogte van de vlakrichtrol 52 die contact maakt met de onderzijde 216 en daar de maximale kromming van de alternerende kromming 54 realiseert door zijn relatieve positie ten opzichte van de stroomopwaartse en stroomafwaartste vlakrichtrol 52 gezien volgens de bewegingsrichting M. Zoals weergegeven zal de rek nagenoeg lineair afnemen van een positieve maximale oppervlakterek ter hoogte van de bovenzijde 214 van de metaalplaat 10 tot een tot nagenoeg geen rek nagenoeg halverwege de dikte 12 van de metaalplaat 10 om verder linear af te nemen tot een negatieve oppervlakte rek ter hoogte van de onderzijde 216 van de metaalplaat die in absolute waarde nagenoeg overeenstemt met de positieve maximale oppervlakterek. Dit wil dus zeggen dat de neutrale vezels 200 van de metaalplaat 10, waar de rek bij buiging nagenoeg nul is zich ongeveer halverwege de dikte 12 van de metaalplaat bevindt. Met andere woorden de afstand 224 tussen de neutrale vezel 200 en de bovenzijde 214 van de metaalplaat 10, alsook de afstand 226 tussen de neutrale vezel 200 en de onderzijde 216 van de metaalplaat 10 bedraagt nagenoeg de helft van de dikte 12 van de metaalplaat 10.Figure 5 shows a side view of the metal plate 10 at the height of the maximum curvature of the alternating curvature 54 where a maximum surface elongation is caused at the top side 214 of the metal plate, that is at the level of the flat directional roller 52 which contacts the bottom side 216 and since the maximum curvature of the alternating curvature 54 is realized by its relative position with respect to the upstream and downstream surface-aligning roller 52 as viewed in the direction of movement M. As shown, the elongation will decrease substantially linearly from a positive maximum surface stretch at the height of the upper side 214 of the metal plate 10 to a substantially zero elongation substantially halfway the thickness 12 of the metal plate 10 to further linearly decrease to a negative surface elongation at the bottom 216 of the metal plate which in absolute value substantially corresponds to the positive maximum surface elongation. This means that the neutral fibers 200 of the metal plate 10, where the elongation at bending is practically zero, is approximately halfway the thickness 12 of the metal plate. In other words, the distance 224 between the neutral fiber 200 and the upper side 214 of the metal plate 10, as well as the distance 226 between the neutral fiber 200 and the lower side 216 of the metal plate 10 is almost half the thickness 12 of the metal plate 10.

Figuur 6 toont een zijaanzicht van de metaalplaat 10 ter hoogte van de maximale kromming van de alternerende kromming 54 waar een maximale oppervlakte rek aan onderzijde 216 van de metaalplaat 10 wordt veroorzaakt, dit wil zeggen ter hoogte van de vlakrichtrol 52 die contact maakt met de bovenzijde 214 en daar de maximale kromming van de alternerende kromming 54 realiseert door zijn relatieve positie ten opzichte van de stroomopwaartse en stroomafwaartste vlakrichtrol 52 gezien volgens de bewegingsrichting M. Zoals weergegeven zal de rek nagenoeg lineair afnemen van een positieve maximale oppervlakterek ter hoogte van de bovenzijde 214 van de metaalplaat 10 tot een tot nagenoeg geen rek nagenoeg halverwege de dikte 12 van de metaalplaat 10 om verder linear af te nemen tot een negatieve oppervlakte rek ter hoogte van de onderzijde 216 van de metaalplaat die in absolute waarde nagenoeg overeenstemt met de positieve maximale oppervlakterek. Dit wil dus, net zoals in Figuur 5, zeggen dat de neutrale vezels 200 van de metaalplaat 10, waar de rek bij buiging nagenoeg nul is zich ongeveer halverwege de dikte 12 van de metaalplaat bevindt. Met andere woorden de afstand 224 tussen de neutrale vezel 200 en de bovenzijde 214 van de metaalplaat 10, alsook de afstand 226 tussen de neutrale vezel 200 en de onderzijde 216 van de metaalplaat 10 bedraagt nagenoeg de helft van de dikte 12 van de metaalplaat 10.Figure 6 shows a side view of the metal plate 10 at the height of the maximum curvature of the alternating curvature 54 where a maximum surface elongation is caused on the underside 216 of the metal plate 10, i.e. at the level of the flat directional roller 52 which makes contact with the upper side 214 and since the maximum curvature of the alternating curvature 54 is realized by its relative position with respect to the upstream and downstream surface-aligning roller 52 as viewed in the direction of movement M. As shown, the elongation will decrease substantially linearly from a positive maximum surface stretch at the height of the upper side 214 from the metal plate 10 to a virtually zero elongation substantially halfway the thickness 12 of the metal plate 10 to further linearly decrease to a negative surface elongation at the bottom 216 of the metal plate which in absolute value substantially corresponds to the positive maximum surface elongation . Thus, as in Figure 5, this means that the neutral fibers 200 of the metal plate 10, where the elongation at flexion is substantially zero, is approximately halfway the thickness 12 of the metal plate. In other words, the distance 224 between the neutral fiber 200 and the upper side 214 of the metal plate 10, as well as the distance 226 between the neutral fiber 200 and the lower side 216 of the metal plate 10 is almost half the thickness 12 of the metal plate 10.

Om een goede egalisatie te bekomen van de longitudinale residuele spanningen in de metaalplaat 10 is het belangrijk dat zoveel mogelijk metaalvezels van de metaalplaat 10 alternerend onderworpen worden aan een plastische vervorming tijdens het vlakrichtproces om zo de lengte van deze metaalvezels van de metaalplaat te egaliseren en longitudinale residuele spanningen te egaliseren. Aan de andere kant wordt de maximale oppervlakterek van de metaalplaat begrensd door een maximale waarde waarbij het risico op beschadigingen aan het oppervalk niet langer aanvaardbaar is. Hierdoor ontstaat er dus een elastische zone 202 rondom de neutrale vezel 200 van de metaalplaat waarin de rek onvoldoende groot is om een spanning te veroorzaken die resulteert in een plastische vervorming. Tussen het bovenoppervlak 214 en deze elastische zone 202 bevindt zich een plastische zone 204, waarin de rek wel groot genoeg is om spanningen te veroorzaken die resulteren in een plastische vervorming. Tussen de onderzijde 216 en de elastische zone 202 bevindt zich eveneens een dergelijke plastische zone 206, zoals weergegeven in Figuren 5 en 6.In order to achieve a good equalization of the longitudinal residual stresses in the metal plate 10, it is important that as many metal fibers of the metal plate 10 as possible are subjected to plastic deformation during the plane alignment process in order to equalize the length of these metal fibers of the metal plate and longitudinal equalize residual stresses. On the other hand, the maximum surface stretch of the metal plate is limited by a maximum value at which the risk of damage to the surface is no longer acceptable. This results in an elastic zone 202 around the neutral fiber 200 of the metal plate in which the elongation is insufficient to cause a stress that results in a plastic deformation. Between the upper surface 214 and this elastic zone 202 there is a plastic zone 204, in which the elongation is large enough to cause stresses that result in a plastic deformation. Between the bottom side 216 and the elastic zone 202 there is also such a plastic zone 206, as shown in Figures 5 and 6.

Het blijkt verder duidelijk uit Figuren 5 en 6 dat tijdens een gekende vlakrichtoperatie de vezels van de metaalplaat in deze elastische zone 202 niet onderworpen worden aan alternerende plastische vervormingen tijdens het doorlopen van de alternerende kromming 54, wat resulteert in het feit dat ter hoogte van deze elastische zone 202 de residuele longitudinale spanningen onvoldoende worden geëgaliseerd. Bij dikkere metaalplaten 10, in het bijzonder wanneer de dikte 12 van de metaalplaat 10 hoger is dan 8 mm, worden de krachten die hiervan het gevolg zijn zo groot dat ze een verder verbetering van de gegarandeerde vlakheid van versneden onderdelen uit de metaalplaat 10 verhinderen. Verder wordt het bij toenemende dikte van de metaalplaat ook moeilijker om een voldoende hoge plastificeringsratio 100, van bijvoorbeeld 70% of meer, wat hieronder in verder detail zal worden beschreven.It is further evident from Figures 5 and 6 that during a known face alignment operation the fibers of the metal plate in this elastic zone 202 are not subjected to alternating plastic deformations during the passage of the alternating curvature 54, which results in the fact that at the level of this elastic zone 202 the residual longitudinal stresses are insufficiently leveled. With thicker metal plates 10, in particular when the thickness 12 of the metal plate 10 is higher than 8 mm, the forces resulting therefrom become so great that they prevent a further improvement of the guaranteed flatness of cut parts from the metal plate 10. Furthermore, with increasing thickness of the metal sheet, it becomes more difficult to achieve a sufficiently high plasticization ratio 100, for example 70% or more, which will be described in further detail below.

Een oplossing wordt voorzien volgens het productieproces beschreven aan de hand van de uitvoeringsvorm van Figuur 1, waarbij om een voldoende egalisatie van de longitudinale residuele spanningen te bekomen het slechts noodzakelijk is om tijdens de vlakrichtoperatie een alternerende kromming 54 te realiseren die zodanig is dat ze resulteert in een plastificeringsratio 100 van 55% of meer, wat nu meer in detail zal worden beschreven aan de hand van Figuren 7 en 8. Deze plastificeringsratio 100 wordt bepaald wordt door de verhouding volgens de dikte van van de metaalplaat 10 tussen: - de plastische zones 204, 206 met materiaal van de metaalplaat 10 dat plastisch wordt vervormd; en - de elastische zone 202 met materiaal van de metaalplaat 10 dat enkel elastisch wordt vervormd ter hoogte van de maximale kromming van de alternerende kromming 54.A solution is provided according to the production process described with reference to the embodiment of Figure 1, in which in order to obtain a sufficient equalization of the longitudinal residual stresses, it is only necessary to realize an alternating curvature 54 during the face alignment operation such that it results in a plasticization ratio 100 of 55% or more, which will now be described in more detail with reference to Figures 7 and 8. This plasticization ratio 100 is determined by the ratio according to the thickness of the metal sheet 10 between: the plastic zones 204, 206 with material from the metal plate 10 that is plastically deformed; and - the elastic zone 202 with material from the metal plate 10 which is elastically deformed only at the maximum curvature of the alternating curvature 54.

Figuur 7 is gelijkaardig aan Figuur 5 en toont de metaalplaat ter hoogte van een maximale oppervlakte rek aan de bovenzijde 214 van de metaalplaat 10 en Figuur 8 is gelijkaardig aan Figuur 6 en toont de metaalplaat ter hoogte van een maximale oppervlakterek aan de onderzijde 216 van de metaalplaat 10 tijdens de vlakrichtoperatie.Figure 7 is similar to Figure 5 and shows the metal plate at the height of a maximum surface stretch on the top side 214 of the metal plate 10 and Figure 8 is similar to Figure 6 and shows the metal plate at the height of a maximum surface stretch on the bottom side 216 of the metal plate 10 during the face alignment operation.

Echter, er werd vastgesteld dat specifieke skin-pass verlengingen en de bijhorende verdeling van de residuele longitudinale spanningen ten gevolge van de skin-pass operatie resulteerden in een verschuiving van de neutrale vezel 200 in de richting van de compressiezijde, dit wil zeggen de onderzijde 216 in Figuur 7 en de bovenzijde 214 in Figuur 8, tijdens een daarop volgende vlakrichtoperatie. Dit liet toe om de skin-pass verlenging 44 zodanig te kiezen in functie van de daarop volgende alternerende kromming 10, dat ze ter hoogte van de alternerende kromming 54 resulteert in een translatieratio 220 van 15% of meer. Deze translatieratio 220 wordt bepaald door de verhouding volgens de dikte van de metaalplaat (10) tussen: - de translatie van de elastische zone 202 ter hoogte van de maximale kromming van de alternerende kromming 54; en - de helft van de dikte 12 van de metaalplaat 10.However, it was found that specific skin-pass extensions and the associated distribution of the residual longitudinal stresses as a result of the skin-pass operation resulted in a shift of the neutral fiber 200 toward the compression side, i.e., the underside 216 in Figure 7 and the top side 214 in Figure 8, during a subsequent face alignment operation. This allowed the skin-pass extension 44 to be selected in function of the subsequent alternating curvature 10 such that at the alternating curvature 54 it results in a translation ratio 220 of 15% or more. This translation ratio 220 is determined by the ratio according to the thickness of the metal plate (10) between: - the translation of the elastic zone 202 at the level of the maximum curvature of the alternating curvature 54; and - half the thickness 12 of the metal plate 10.

Dit wil zeggen dat de skin-pass verlenging zo gekozen wordt dat in Figuur 7 de afstand tussen de bovenzijde 214 en de elastische zone 202, ofwel de dikte van de plastische zone 204, met 15% toeneemt ten opzichte van de helft van de dikte 12 van de metaalplaat. Het is duidelijk dat dan de afstand tussen de elastische zone 202 en de onderzijde 216, ofwel de dikte van de plastische zone 206 met 15% afneemt ten opzichte van de helft van de dikte 12 van de metaalplaat 10, Met andere woorden de afstand 224 tussen de neutrale vezel 200 en de bovenzijde is nagenoeg 10% groter dan de helft van de dikte 12 en de afstand 226 tussen de neutrale vezel 200 en de onderzijde 216 is nagenoeg 15% kleiner dan de helft van de dikte 12 van de metaalplaat 10, Het is duidelijk dat door het aanwenden het effect van de specifieke skin-pass verlenging die resulteert in een dergelijke alternerende translatie van de elastische zone 202 volgens de dikte 12 van de metaalplaat 10 een groter deel van de dikte 12 van de metaalplaat 10 wordt onderworpen aan een rek die resulteert in voldoende hoge spanningen die resulteren in een plastische vervorming. Het is duidelijk, uit Figuren 7 en 8, dat de ratio van deze zone ten opzichte van de dikte 12 van de metaalplaat 10 nagenoeg overeenstemt met de som van de plastificeringsratio en translatieratio, dit wil zeggen de som van 55% of meer en 15% of meer, dus 70% of meer, wat voor metaalplaten met een dikte van 8mm of meer tot op heden niet op een eenvoudige en praktische wijze realiseerbaar was, in het bijzonder wanneer dergelijke metaalplaten staalplaten zijn met een relatief hoge vloeigrens, bijvoorbeeld hoger dan 400N/mm2.This means that the skin-pass extension is chosen such that in Figure 7 the distance between the top side 214 and the elastic zone 202, or the thickness of the plastic zone 204, increases by 15% with respect to half the thickness 12 of the metal plate. It is clear that then the distance between the elastic zone 202 and the underside 216, or the thickness of the plastic zone 206, decreases by 15% with respect to half the thickness 12 of the metal plate 10. In other words, the distance 224 between the neutral fiber 200 and the upper side is substantially 10% greater than half the thickness 12 and the distance 226 between the neutral fiber 200 and the lower side 216 is substantially 15% smaller than half the thickness 12 of the metal plate 10, it is clear that by applying the effect of the specific skin-pass extension that results in such an alternating translation of the elastic zone 202 according to the thickness 12 of the metal plate 10, a larger part of the thickness 12 of the metal plate 10 is subjected to a elongation that results in sufficiently high stresses that result in plastic deformation. It is clear from Figures 7 and 8 that the ratio of this zone to the thickness 12 of the metal sheet 10 substantially corresponds to the sum of the plasticization ratio and translation ratio, i.e. the sum of 55% or more and 15% or more, i.e. 70% or more, which for metal plates with a thickness of 8 mm or more has not hitherto been possible to realize in a simple and practical manner, in particular when such metal plates are steel plates with a relatively high yield point, for example higher than 400 N / mm2.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm, wordt dit productieproces volgens de uitvinding toegepast op metaalplaten met een dikte 12 die lager is dan 30 mm, bijvoorbeeld 10 mm tot 25 mm, bij voorkeur 12 mm tot 18 mm. In dergelijke gevallen wordt de alternerende kromming 54 zodanig gekozen dat ze resulteert in een plastificeringsratio van 60% of meer ter hoogte van de maximale kromming van de alternerende kromming 54. Bijkomend wordt de de skin-pass verlenging 44 zo ingesteld dat ze ter hoogte van de alternerende kromming 54 resulteert in een verschuiving van de elastische zone 202 over 20% of meer van de dikte 12 van de metaalplaat ter hoogte van de maximale kromming van de alternerende kromming 54. Het is duidelijk dat dit resulteert in een som van de plastificeringsratio en translatieratio van 100% of meer, wat betekent dat nagenoeg de volledige dikte 12 van de metaalplaat 10 wordt onderworpen aan voldoende hoge spanningen om een plastische vervorming te veroorzaken, wat een tot nu toe ongekende egalisatie van de longitudinale residuele spanningen mogelijk maakt.According to a preferred embodiment, this production process according to the invention is applied to metal plates with a thickness 12 that is lower than 30 mm, for example 10 mm to 25 mm, preferably 12 mm to 18 mm. In such cases, the alternating curvature 54 is selected such that it results in a plasticization ratio of 60% or more at the maximum curvature of the alternating curvature 54. In addition, the skin-pass extension 44 is adjusted to be at the level of the alternating curvature 54 results in a shift of the elastic zone 202 over 20% or more of the thickness 12 of the metal sheet at the maximum curvature of the alternating curvature 54. It is clear that this results in a sum of the plasticization ratio and translation ratio of 100% or more, which means that substantially the entire thickness 12 of the metal plate 10 is subjected to sufficiently high stresses to cause a plastic deformation, which allows an unprecedented equalization of the longitudinal residual stresses.

Om op een consistente manier de skin-pass wals 40 en de vlakrichter 50 te kunnen aansturen door middel van de controller 80 wordt volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm gebruik gemaakt van een verlengingscorrelatiefunctie 140 voor de skin-pass verlenging 44 en een vlakrichtcorrelatiefunctie 150 voor de alternerende kromming 54 in functie van de dikte 12 van de metaalplaat 10 en de daarbij horende plastificeringsratio 100 en translatieratio 220. Vervolgens wordt de skin-pass wals 40 aangestuurd door een verlengingscorrelatiemodule 142 in functie van deze verlengingscorrelatiefunctie 140 en wordt de vlakrichter 50 aangestuurd door een vlakrichtcorrelatiemodule 152 in functie van de vlakrichtcorrelatiefunctie 140. De verlengingscorrelatiemodule 142 en de vlakrichtcorrelatiemodule 152, kunnen zoals weergegeven in Figuur 1 een onderdeel vormen van de controller 80. Het is duidelijk dat bijkomende parameters in rekening kunnen gebracht worden bij het bepalen van de verlengingscorrelatiefunctie 140 en de vlakrichtcorrelatiefunctie 150, zoals bijvoorbeeld de vloeigrens van de metaalplaat 10, de breedte van de metaalplaat, etc.In order to be able to control the skin-pass roller 40 and the straightener 50 by means of the controller 80 in a consistent manner, use is made, according to a preferred embodiment, of an extension correlation function 140 for the skin-pass extension 44 and a plane-direction correlation function 150 for the alternating curvature 54 as a function of the thickness 12 of the metal sheet 10 and the associated plasticization ratio 100 and translation ratio 220. Subsequently, the skin-pass roller 40 is driven by an extension correlation module 142 as a function of this extension correlation function 140 and the plane director 50 is driven by a plane direction correlation module 152 as a function of the plane direction correlation function 140. The extension correlation module 142 and the plane direction correlation module 152 may, as shown in Figure 1, form part of the controller 80. It is clear that additional parameters may be taken into account when determining the extension correlations. function 140 and the plane direction correlation function 150, such as, for example, the yield point of the metal plate 10, the width of the metal plate, etc.

Deze verlengingscorrelatiefunctie 140 en de vlakrichtcorrelatiefunctie 150 kunnen op eenvoudige wijze worden gerealiseerd, bijvoorbeeld aan de hand van een opzoektabel zoals bij wijze van voorbeeld aangegeven in Figuur 9,This extension correlation function 140 and the plane direction correlation function 150 can be realized in a simple manner, for example on the basis of a look-up table as indicated by way of example in Figure 9,

Echter het is duidelijk dat andere geschikte uitvoeringsvormen mogelijk zijn zoals bijvoorbeeld het bepalen van geschikte formules die een berekening door de controller toelaten van de maximale oppervlakterek en de skin-pass verlenging in functie van de hierboven aangegeven parameters.However, it is clear that other suitable embodiments are possible, such as, for example, determining suitable formulas that allow the controller to calculate the maximum surface stretch and the skin-pass extension as a function of the parameters indicated above.

De specifieke skin-pass verlenging die resulteert in een gewenste translatieratio voor een bepaalde alternerende kromme kan experimenteel bepaald worden of door middel van simulaties, bijvoorbeeld met behulp van eindige elementen analyse.The specific skin-pass extension that results in a desired translation ratio for a particular alternating curve can be determined experimentally or by means of simulations, for example with the aid of finite element analysis.

In het algemeen bevinden geschikte waarden voor de skin-pass verlenging en de maximale oppervlakte rek, in het bijzonder voor het toepassen van het productieproces op de types van staalplaten volgens de ASTM standaard, zoals weergegeven in Figuur 10 in de volgende bereiken: - de skin-pass verlenging 44 bedraagt maximaal 6%; en - de alternerende kromming 54 vertoont een maximale oppervlakterek 56 van de metaalplaat 10 volgens de bewegingsrichting M die maximaal 1% bedraagt.In general, suitable values for the skin-pass extension and the maximum surface elongation are found, in particular for applying the production process to the types of steel sheets according to the ASTM standard, as shown in Figure 10 in the following ranges: - the skin -pass extension 44 is a maximum of 6%; and - the alternating curvature 54 has a maximum surface stretch 56 of the metal plate 10 in the direction of movement M which amounts to a maximum of 1%.

Meer in het bijzonder voor warm gewalste staalplaten met een treksterkte in het bereik van 300 tot 700N/mm2 of hoger en een elasticiteitsgrens of vloeigrens in het bereik van 200 tot 600 N/mm2 of hoger, kan de skin-pass verlenging en maximale oppervlakterek in de volgende bereiken gezocht worden: - de skin-pass verlenging 44 maximaal 4,5% bedraagt, bijvoorbeeld 0,2% tot 4,5%. - de alternerende kromming een maximale oppervlakterek 56 van de metaalplaat 10 volgens de bewegingsrichting M maximaal 0,6% bedraagt, bijvoorbeeld 0,05% tot 0,5%,.More particularly for hot-rolled steel sheets with a tensile strength in the range of 300 to 700 N / mm 2 or higher and an elasticity limit or yield point in the range of 200 to 600 N / mm 2 or higher, the skin-pass extension and maximum surface strain can be the following ranges are sought: - the skin-pass extension 44 is a maximum of 4.5%, for example 0.2% to 4.5%. the alternating curvature a maximum surface stretch 56 of the metal plate 10 according to the direction of movement M amounts to a maximum of 0.6%, for example 0.05% to 0.5%.

Om een optimale egalisatie van de longitudinale residuele spanningen te bekomen bevat de alternerende kromming 54 van de vlakrichter 50 een veelvoud alternerende krommen 58 bevat, bijvoorbeeld drie tot tien bedraagt, bij voorkeur vijf tot acht. Verder is het ook voordelig dat de alternerende kromming 54 nagenoeg een gedempte sinusoïde volgens de bewegingsrichting M bevat. Op deze manier worden de longitudinale residuele spanningen na een eerste fase waarin alle vezels over nagenoeg de volledige dikte 12 worden onderworpen aan plastische vervormingen geleidelijk aan onderworpen aan steeds afnemende alternerende spanningen die in een tweede fase van de vlakrichtoperatie enkele nog resulteren in steeds afnemende alternerende elastische vervormingen, wat resulteert in een verder optimalisatie van de egalisatie van de residuele longitudinale spanningen.In order to obtain an optimum equalization of the longitudinal residual stresses, the alternating curvature 54 of the straightener 50 comprises a plurality of alternating curves 58, for example being three to ten, preferably five to eight. Furthermore, it is also advantageous that the alternating curvature 54 contains substantially a damped sinusoid in the direction of movement M. In this way, the longitudinal residual stresses after a first phase in which all fibers over substantially the entire thickness 12 are subjected to plastic deformations are gradually subjected to ever-decreasing alternating tensions, which in a second phase of the face alignment operation still result in ever-decreasing alternating elastic distortions, resulting in a further optimization of the equalization of the residual longitudinal stresses.

Het is duidelijk dat combinaties van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en verdere variante uitvoeringsvormen mogelijk zijn zonder af te wijken van de beschermingsomvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de conclusies.It is clear that combinations of the embodiments described above and further variant embodiments are possible without departing from the scope of the invention as defined in the claims.

Claims

CONCLUSIONS

A production method for manufacturing a flat metal plate (10) with a thickness (12) unwound from a metal roll (20) comprising the following steps: - unwinding the metal plate (10) from the metal roll (20) with a unwinder ( 30); - then cold rolling of the metal plate (10) by means of a skin-pass roller (40) with opposite skin-pass rollers (42) configured to have a skin-pass extension (44) of the metal plate (10) according to the realize direction of movement (M) of the metal plate (10); - subsequently aligning the metal plate (10) by means of a planar straightener (50) with alternating plane orienting rollers (52) configured to deform the metal plate according to an alternating curvature (54) relative to the direction of movement (M) of the metal plate (10); and - subsequently cutting the metal plate (10) transversely of the direction of movement (M) by means of a cutting device (70) so that a cut flat metal plate (10) of a certain length (14) according to the direction of movement (M) is obtained, THAT IS FEATURED THAT - the alternating curvature (54) is such that it results in a plasticization ratio (100) of 55% or more, this plasticization ratio (100) being determined by the thickness ratio of the metal sheet (10) between: - the plastic zones (204, 206) with material from the metal plate (10) that is plastically deformed; and - the elastic zone (202) with material from the metal plate (10) that is elastically deformed only at the maximum curvature of the alternating curvature (54); and - the skin-pass extension (44) is such that at the alternating curvature (54) it results in a translation ratio (220) of 15% or more, the translation ratio (220) being determined by the ratio according to the thickness of the metal plate (10) between: - the translation of the elastic zone (202) at the level of the maximum curvature of the alternating curvature (54); and - half the thickness (12) of the metal plate (10).

A production method according to claim 1, characterized in that the thickness (12) of the metal plate (10) is higher than 8 mm.

A production method according to claim 1 or 2, characterized in that the yield point of the metal plate (10) is higher than 400 N / mm 2, preferably higher than 600 N / mm 2.

A production method according to one or more of the preceding claims, characterized in that: - the thickness (12) of the metal plate (10) is lower than 30 mm, for example 10 mm to 25 mm, preferably 12 mm to 18 mm; - the alternating curvature (54) is such that it results in a plasticization ratio of 60% or more at the maximum curvature of the alternating curvature (54); and - the skin-pass extension (44) is such that, at the level of the alternating curvature (54), it results in a shift of the elastic zone (202) by 20% or more of the thickness (12) of the metal plate at the height of the maximum curvature of the alternating curvature (54).

A production method according to one or more of the preceding claims, characterized in that: - the skin-pass extension (44) is a maximum of 5%; and - the alternating curvature (54) has a maximum surface stretch (56) of the metal plate (10) in the direction of movement (M) which is a maximum of 1%.

A production method according to one or more of the preceding claims, characterized in that: - the skin-pass extension (44) is a maximum of 4.5%, for example 0.2% to 4.5%. - the alternating curvature is a maximum surface stretch (56) of the metal plate (10) according to the direction of movement (M) at a maximum of 0.6%, for example 0.05% to 0.5%.

A production method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the production method further comprises this additional step: - after unwinding the metal plate (10) with the unwinder (30) and before cold rolling the metal plate (10) ) with the skin-pass roller (40), preparatory plane alignment of the metal plate (10) by means of a preparatory plane straightener (60) with alternating preparatory plane alignment rollers (62) configured to adjust the curvature of the metal plate (10) according to the reduce direction of movement (M) to below a certain flatness tolerance (64), the given flatness tolerance (64) resulting in a maximum deformation of 20 mm perpendicular to the direction of movement (M) measured per spring of 1 m from the metal plate (10) according to the direction of movement (M).

A production method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the alternating curvature (54) comprises a plurality of alternating curves (58).

A production method according to claim 8, characterized in that the plurality of alternating curves (58) is three to ten, preferably five to eight.

A production method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the alternating curvature (54) contains substantially a damped sinusoid in the direction of movement (M).

A production method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the production method further comprises this additional step: - determining an extension correlation function (140) for the skin-pass extension (44) and a plane-direction correlation function (150) for the alternating curvature (54) as a function of the thickness (12) of the metal plate (10) and the corresponding plasticization ratio (100) and translation ratio (220); - driving the skin-pass roller (40) by an extension correlation module (142) as a function of the extension correlation function (140); and - controlling the plane direction (50) by a plane direction correlation module (152) as a function of the plane direction correlation function (140).

A production method according to claim 11, characterized in that the extension correlation function (140) and the face direction correlation function (150) are further determined as a function of the thickness and / or the yield strength of the metal plate (10).

A production method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the metal plate (10) is a steel plate.

A production line (1) for manufacturing a flat metal plate (10) with a thickness (12) unwound from a metal roll (20) according to the production method according to one or more of the preceding claims, the production line (1) comprising: - A unwinder (30) operable to unwind the metal plate (10) from the metal roll (20); - A skin-pass roller (40) operative to subsequently cold-roll the metal plate (10) with opposite skin-pass rollers (42) configured to have a skin-pass extension (44) of the metal plate (10) in the direction of movement (M) of the metal plate (10); and - A straightener (50) operative to then level the metal plate (10) flat with alternating flat directional rollers (52) configured to deform the metal plate according to an alternating curvature (54) relative to the direction of movement (M) of the metal plate (10), - A cutting device (70) operative to subsequently cut the metal plate (10) transversely to the direction of movement (M) so that a cut flat metal plate (10) of a certain length (14) becomes in the direction of movement (M) OBTAINED THAT - the alternating curvature (54) is such that it results in a plasticization ratio (100) of 55% or more, this plasticization ratio (100) being determined by the ratio according to the thickness of the metal sheet (10) between: - the plastic zones (204, 206) with material from the metal plate (10) that is plastically deformed; and - the elastic zone (202) with material from the metal plate (10) that is elastically deformed only at the maximum curvature of the alternating curvature (54); and - the skin-pass extension (44) is such that, at the alternating curvature (54), it results in a translation ratio (220) of 15% or more, the translation ratio (220) being determined by the ratio according to the thickness of the metal plate (10) between: - the translation of the elastic zone (202) at the height of the maximum curvature of the alternating curvature (54); and - half the thickness (12) of the metal plate (10).

A flat metal plate (10) produced according to the production method according to any of claims 1 to 13.