BE1021399B1 - Een productiemethode voor een vlakke metaalplaat - Google Patents

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).

Description

EEN PRODUCTIEMETHODE VOOR EEN VLAKKE METAALPLAAT

De uitvinding betreft een productie methode voor het vervaardigen van een vlakke metaalplaat.

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.

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.

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.

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.

Een productiemethode voor vervaardigen van een vlakke metaalplaat met een bepaalde dikte afgewikkeld van een metaalrol is bijvoorbeeld gekend uit 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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,

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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%.

Dit optimaliseert verder de verdeling van de inwendige spanningen en de oppervlaktekwaliteit van de metaalplaat.

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.

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.

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.

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.

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.

Bij voorkeur wordt de verlengingscorrelatiefunctie en de vlakrichtcorrelatiefunctie verder worden bepaald in functie van de dikte en/of de vloeigrens van de metaalplaat.

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.

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,

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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,

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.

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.

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.

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%,.

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.

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.

Claims (15)

1. CONCLUSIES

   1. Een productiemethode voor vervaardigen van een vlakke metaalplaat (10) met een dikte (12) afgewikkeld van een metaalrol (20) die de volgende stappen bevat: - afwikkelen van de metaalplaat (10) van de metaalrol (20) met een afwikkelaar (30); - vervolgens koud walsen van de metaalplaat (10) door middel van een skin-pass wals (40) met tegenoverliggende skin-pass rollen (42) die geconfigureerd zijn om een skin-pass verlenging (44) van de metaalplaat (10) volgens de bewegingsrichting (M) van de metaalplaat (10) te realiseren; - vervolgens vlakrichten van de metaalplaat (10) door middel van een vlakrichter (50) met elkaar afwisselende vlakrichtrollen (52) die geconfigureerd zijn om de metaalplaat volgens een alternerende kromming (54) te vervormen ten opzichte van de bewegingsrichting (M) van de metaalplaat (10); en - vervolgens versnijden van de metaalplaat (10) dwars op de bewegingsrichting (M) door middel een snijdinrichting (70) zodat een versneden vlakke metaalplaat (10) met een bepaalde lengte (14) volgens de bewegingsrichting (M) wordt verkregen, DAARDOOR GEKENMERKT DAT - de alternerende kromming (54) zodanig is dat ze resulteert in een plastificeringsratio (100) van 55% of meer, waarbij deze plastificeringsratio (100) 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); en - de skin-pass verlenging (44) zodanig is 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).
2. 2. Een productiemethode volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de dikte (12) van de metaalplaat (10) hoger is dan 8 mm.
3. 3. Een productiemethode volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de vloeigrens van de metaalplaat (10) hoger is dan 400 N/mm2, bij voorkeur hoger dan 600N/mm2.
4. 4. Een productiemethode volgens één of meer van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat: - 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 alternerende kromming (54) zodanig is dat ze resulteert in een plastificeringsratio van 60% of meer ter hoogte van de maximale kromming van de alternerende kromming (54); en - de skin-pass verlenging (44) zodanig is 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).
5. 5. Een productiemethode volgens één of meer van de voorgaande conclusies , daardoor gekenmerkt dat: - de skin-pass verlenging (44) maximaal 5% bedraagt; en - de alternerende kromming (54) een maximale oppervlakterek (56) van de metaalplaat (10) volgens de bewegingsrichting (M) vertoont die maximaal 1% bedraagt.
6. 6. Een productiemethode volgens één of meer van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat: - 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%.
7. 7. Een productiemethode volgens één of meer van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de productiemethode verder deze bijkomende stap bevat: - na het afwikkelen van de metaalplaat (10) met de afwikkelaar (30) en voor het koud walsen van de metaalplaat (10) met de skin-pass wals (40), voorbereidend vlakrichten van de metaalplaat (10) door middel van een voorbereidende vlakrichter (60) met elkaar afwisselende voorbereidende vlakrichtrollen (62) die geconfigureerd zijn om de kromming van de metaalplaat (10) volgens de bewegingsrichting (M) te reduceren tot beneden een bepaalde vlakheidstolerantie (64), waarbij de bepaalde vlakheidstolerantie (64) 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).
8. 8. Een productiemethode volgens één of meer van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de alternerende kromming (54) een veelvoud alternerende krommen (58) bevat.
9. 9. Een productiemethode volgens conclusie 8, daardoor gekenmerkt dat het veelvoud alternerende krommen (58) drie tot tien bedraagt, bij voorkeur vijf tot acht.
10. 10. Een productiemethode volgens één of meer van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de alternerende kromming (54) nagenoeg een gedempte sinusoïde volgens de bewegingsrichting (M) bevat.
11. 11. Een productiemethode volgens één of meer van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de productiemethode verder deze bijkomende stap bevat: - het bepalen 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); - het aansturen van de skin-pass wals (40) door een verlengingscorrelatiemodule (142) in functie van de verlengingscorrelatiefunctie (140); en - het aansturen van de vlakrichter (50) door een vlakrichtcorrelatiemodule (152) in functie van de vlakrichtcorrelatiefunctie (140).
12. 12. Een productiemethode volgens conclusie 11, daardoor gekenmerkt dat de verlengingscorrelatiefunctie (140) en de vlakrichtcorrelatiefunctie (150) verder worden bepaald in functie van de dikte en/of de vloeigrens van de metaalplaat (10).
13. 13. Een productiemethode volgens één of meer van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de metaalplaat (10) een staalplaat is.
14. 14. Een productielijn (1) voor het vervaardigen van een vlakke metaalplaat (10) met een dikte (12) afgewikkeld van een metaalrol (20) volgens de productiemethode volgens één of meer van de voorgaande conclusies, de productielijn (1) bevattende: - Een afwikkelaar (30) werkzaam om de metaalplaat (10) van de metaalrol (20) af te wikkelen; - Een skin-pass wals (40) werkzaam om vervolgens de metaalplaat (10) koud te walsen met tegenoverliggende skin-pass rollen (42) die geconfigureerd zijn om een skin-pass verlenging (44) van de metaalplaat (10) volgens de bewegingsrichting (M) van de metaalplaat (10) te realiseren; en - Een vlakrichter (50) werkzaam om vervolgens de metaalplaat (10) vlak te richten met elkaar afwisselende vlakrichtrollen (52) die geconfigureerd zijn om de metaalplaat volgens een alternerende kromming (54) te vervormen ten opzichte van de bewegingsrichting (M) van de metaalplaat (10), - Een snijdinrichting (70) werkzaam om vervolgens de metaalplaat (10) dwars op de bewegingsrichting (M) te versnijden zodat een versneden vlakke metaalplaat (10) met een bepaalde lengte (14) volgens de bewegingsrichting (M) wordt verkregen, DAARDOOR GEKENMERKT DAT - de alternerende kromming (54) zodanig is dat ze resulteert in een plastificeringsratio (100) van 55% of meer, waarbij deze plastificeringsratio (100) 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); en - de skin-pass verlenging (44) zodanig is dat ze ter hoogte van de alternerende kromming (54) resulteert in een translatie ratio (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).
15. 15. Een vlakke metaalplaat (10) geproduceerd volgens de productiemethode volgens één van de conclusies 1 tot 13.