CN109047330A - 板材加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开板材加工方法，解决传统喷砂难以控制表面粗糙度的问题；方案包括如下步骤：该板材通过冷压辊至少进行一次冷轧形成粗糙度Ra1μm～8μm的粗糙表面；通过在板材的表面用冷轧机的轧辊压轧出粗糙面，使得板材表面粗化，增加板材的表面积。无需要额外加工板材的表面粗糙度，节省加工工序，加工时易于控制表面的粗糙度，应用于炊具的制作，拉伸成型后，不需要另外额外加工，可节省后续加工工序(如喷砂、喷丸、车螺纹等)，喷砂会导致产生灰尘，本方案可以避免喷砂带来的环境污染，且砂粒如果残留在金属表面,会形成表面污染甚至后续涂层的界面污染，需要进一步清理，而本工艺不会产生上述问题，成本更低；综上本工艺绿色环保、低耗能。

Description

板材加工方法

技术领域

本发明涉及铝质板材加工领域，特别涉及板材加工方法。

背景技术

目前，目前的不粘锅大多采用板材拉伸的方式成型，板材的材料分为两种：一类是铝质板材(包括铝板材、铝合金板材或表面为铝或铝合金的金属复合板材)；另一类是铁质板材。由于铝制不粘锅的导热性和不沾性相对铁制不粘锅均较好，因此目前市面上的铝制不粘锅较多。不粘锅拉伸成型后需要对其内表面进行喷涂处理，经过喷涂形成的涂层具有不沾作用。

其基本工艺可参照公开号为CN102806445A的申请文件，公开了一种铝锅制备方法，依次包括有以下步骤：备料、均匀拉伸、非均匀拉伸、平口、锻压、去毛刺、清洗、吹砂、外涂、抛光、内涂等。

其中吹砂是为了提升板材粗糙度，最终增加板材的表面积，提高不粘涂料的结合力，使产品的耐磨性能、不粘性能得以提高。喷砂、喷丸等方法加工粗糙面，粗糙度难以控制。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于一种板材加工方法，通过冷轧的方式增加板材的表面积，无需后续喷砂、喷丸，且方便控制粗糙度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种板材加工方法，该板材为铝板材、铝合金板材或表面为铝或铝合金的金属复合板材；

该板材通过冷压辊至少进行一次冷轧形成粗糙度Ra1μm～8μm的粗糙表面。

通过在板材的表面用冷轧机的轧辊压轧出粗糙表面，加工后的板材的表面粗糙度均值Ra在1μm～8μm的范围内，使得板材表面粗化，增加板材的表面积。无需要额外加工板材的表面粗糙度，节省后续的加工工序(如喷砂、喷丸、车螺纹)，加工时易于控制表面的粗糙度，降低生产成本，安全环保。采用本实施例的板材加工方法得到的板材主要应用于炊具的制作，拉伸成型后，不需要另外加工表面粗糙度，加工时也易于控制表面的粗糙度。

进一步的，粗糙表面的粗糙度为Ra4μm～6μm。

进一步的，该粗糙表面的Ry为16-17μm，Rz为14-15μm。

Ry：在取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离；

Rz：在取样长度内5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均值之和；尽可能使得粗糙表面的趋于平均，从而使得整个板材在制作不粘锅时不沾涂料比较均匀，利于提升不粘锅的使用寿命。

进一步的，所述粗糙表面为横向粗糙面。

横向粗糙面指的是该粗糙面的波浪线(波峰波谷)往板材长度方向延伸，这种方式加工比较简单。

进一步的，所述粗糙表面由横向粗糙面和纵向粗糙面叠加形成。

横向粗糙面指的是该粗糙面的波浪线沿板材的长度方向延伸；纵向粗糙面指的是该粗糙面的波浪线沿板材的宽度方向延伸，这种方式形成网格状的粗糙面，表面积增加更大，更利于不粘锅的不沾涂料喷涂。

进一步的，之后还包括以下步骤：将经过冷轧后的所述板材加工成圆盘形材料。

圆盘形材料方便后期的退火加工，也是方便加工成不粘锅。

进一步的，之后还包括以下步骤：对圆盘形材料进行退火；退火后的所述圆盘形材料的抗拉强度在95MPa～130MPa的范围内，硬度在25HB～29HB的范围内。

如此使得该材料比较符合不粘锅的拉伸需求。

综上所述，本发明具有以下有益效果：通过冷轧板材表面的方式压轧出粗糙面，使板材表面粗化，以尽可能增加板材表面积，应用于炊具的制作，拉伸成型后，不需要另外额外加工，可节省后续的加工工序(如喷砂、喷丸、车螺纹等)，降低生产成本，环保，提升了产品品质。

附图说明

图1示出了实施例1的流程示意图；

图2示出了经过实施例1单面冷轧板材的微观结构示意图；

图3示出了经过实施例1双面冷轧板材的微观结构示意图；

图4示出了图3的板材的局部结构示意图；

图5是第一冷压辊的结构示意图；

图6是第二冷压辊的结构示意图。

附图标记：1、板材；11、第一冷轧辊；12、第一凸条；21、第二冷轧辊；22、第二凸条。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：如图1，一种板材加工方法包括以下步骤：

步骤S10：将板材进行热轧，其中，板材为铝板材、铝合金板材或表面为铝或铝合金的金属复合板材；

步骤S20：对热轧后的板材进行多次冷轧，以加强板材的强度；

步骤S30：通过冷轧机的轧辊对多次冷轧后的板材进行压轧，将板材加工成具有表面粗糙度为1μm～8μm的板材，本实施例中优选为4μm～6μm。

应用本实施例的板材加工方法，通过在板材的表面用冷轧机的轧辊压轧出粗糙面，加工后的板材1的表面粗糙度均在4μm～6μm的范围内，使得板材表面粗化，增加板材的表面积，改变板材表面粗糙度。这样就不需要另外加工板材的表面粗糙度，节省后续的加工工序(如喷砂、喷丸、车螺纹)，加工时易于控制表面的粗糙度，降低生产成本，安全环保。

采用本实施例的板材加工方法得到的板材主要应用于炊具的制作，拉伸成型后，不需要另外加工表面粗糙度，加工时也易于控制表面的粗糙度。可选地，在步骤S10中，热轧后的板材的厚度在8mm～16mm的范围内。将厚度为100mm～120mm的板材进行热轧至8mm～16mm。热轧是在再结晶温度以上进行的轧制。

可选地，在步骤S20中，多次冷轧后的板材的厚度在1.5mm～8mm的范围内。将热轧后的8mm～16mm厚的板材轧至1.5mm～8mm，多次冷轧可使铝板的强度加强。冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制。优选地，将热轧后的板材进行5次冷轧。当然，可以具体情况设置冷轧的次数。

可选地，在步骤S30中，加工后的板材的厚度在1mm～6mm的范围内。将多次冷轧后的1.5mm～8mm厚的板材轧制为1mm～6mm。加工后的板材的厚度适用于制造炊具。

可选地，在步骤S30中，轧辊的表面粗糙度和加工后的板材的表面粗糙度均在4μm～6μm的范围内。由于与板材接触的冷轧机的轧辊的表面为粗糙面，将板材进行压轧后形成具有粗糙表面的板材。这样使得板材的表面粗糙，附着力加强，提升了与不粘涂料的结合力。板材的表面形成粗糙面，由于板材的表面的粗糙面是通过压轧加工而成，表面细腻，无异物，与不粘涂料结合效果更好。根据加工后的表面粗糙度确定轧辊的表面粗糙度，可以根据需要具体设置轧辊的表面粗糙度，并不限于上述情况。

优选地，在步骤S30中，轧辊的表面粗糙度和加工后的板材1的表面粗糙度均在4μm～6μm的范围内。在板材上喷涂不粘涂料，可以有效地提高与不粘涂料的附着力。

可选地，在步骤S30中，轧辊为两个，板材位于两个轧辊之间，两个轧辊对多次冷轧后的板材的两个表面进行压轧。也就是说，在两个轧辊上均设置粗糙面，在两个这样使得板材1的两个表面(双面)均具有粗糙面(如图3所示)。图4中的L为板材的长度，0为板材表面基准线，板材的表面粗糙度Ra为图4中的阴影面积与板材的长度之比，板材的表面粗糙度Ra采用粗糙度仪测量。也可以在两个轧辊中的一个轧辊上设置粗糙面，另一个轧辊上不设置粗糙面，例如仅在上轧辊上设置粗糙面，或者仅在下轧辊上设置粗糙面，这样加工后的板材1只有一个表面(单面)具有粗糙面(如图2所示)。当然，轧辊也可以为一个，轧辊对多次冷轧后的板材的一个表面进行压轧，这样使得板材的一个表面(单面)具有粗糙面，即板材表面粗糙的纹理。

可选地，在步骤S30之后还包括以下步骤：步骤S40：将加工后的板材加工成柱形材料；步骤S50：对柱形材料进行退火。柱形材料的厚度为1mm～6mm，柱形的横截面形状为圆形或正方形，尺寸为直径120mm～600mm或120mm×120mm～600mm×600mm。为了提高板材的抗拉强度和硬度，可选地，在步骤S50中，退火后的柱形材料的抗拉强度在95MPa～130MPa的范围内，硬度在25HB～29HB的范围内。优选地，加工的板材是铝或铝合金的金属复合板材。铝合金的材质为牌号3XXX系列，还可以是1xxx系列和5xxx系列。铝合金牌号影响基材层耐磨性能。

采用本实施例的加工方法加工板材的工艺为；热轧-5道冷轧-轧粗糙度-冲床落圆-退火-检验包装，具体如下所示：

1、热轧：将铝或铝合金板(厚度100mm～120mm)进行热轧至8～16mm厚；

2、五次冷轧：将板材厚度由8～16mm轧至1.5～8mm，多次冷轧可使铝板的强度加强。

3、轧粗糙度(表面粗糙度加工)：冷轧机的轧辊表面与铝或铝合金板接触的表面为粗糙面(粗糙度为4μm～6μm)，将铝或铝合金板进行第六次冷轧，形成具有粗糙表面的铝或铝合金板材，同时将铝或铝合金板的厚度轧制为1～6mm。冷轧机具有上下两个轧辊，粗糙面可设置在上轧辊、下轧辊或上下两个轧辊上。

4、冲床落圆，将片材加工成圆形或正方形；

5、退火：退火后，铝或铝合金板材抗拉强度：95-130MPa，硬度：25-29HB；

6、检验包装。

加工采用两辊轧机，型号1：两辊轧机的第一冷轧辊11上具有第一凸条12(图5)，第一凸条12与第一冷轧辊11一体成型，第一凸条12沿第一冷轧辊11的轴向延伸且沿第一冷轧辊11的周向均匀间隔设置多条。型号2：两辊轧机的第二冷轧辊21上具有环状的第二凸条22(图6)，第二凸条22与第二冷轧辊21一体成型，第二凸条22沿第二冷轧辊21的轴向均匀间隔设置多条。

第一凸条12和第二凸条22的横截面为方形，当然也可以根据需要选择横截面为梯形、半圆形、三角形等，第一冷轧辊11和第二冷轧辊21表明均做镀锌处理。第一凸条11和第二凸条12单独形成粗糙度Ra均为4μm～6μm，Ry均为16-17μm，Rz均为14-15μm。

需要说明的是附图只是仅供参考，本方案中为了方便表现第一凸条12和第二凸条22的结构，其间距相应的进行了放大处理，主要是为了方便示意观察。

实施例2:一种板材加工方法；该板材针对的为铝板材、铝合金板材或表面为铝或铝合金的金属复合板材，板材厚度为1.5-8mm，加工的板材优选是铝或铝合金的金属复合板材。铝合金的材质为牌号3xxx，还可以是1xxx系列和5xxx系列。

包括如下步骤：通过型号1的两辊轧机对板材进行一次冷轧形成粗糙度Ra4μm～6μm的粗糙表面(参照图4)，粗糙表面为横向粗糙面，该粗糙表面的Ry为16-17μm，Rz为14-15μm。通过冲床将经过冷轧后的板材加工成圆盘形材料；圆盘形材料的厚度为1mm～6mm，圆盘形的横截面形状为圆形或正方形，尺寸为直径120mm～600mm或120mm×120mm～600mm×600mm。对圆盘形材料进行退火,退火后的圆盘形材料的抗拉强度在95MPa～130MPa的范围内，硬度在25HB～29HB的范围内。

实施例3：一种板材加工方法，与实施例1的区别在于：采用一台两辊轧机，且该轧机的轧辊同时具有第一凸条11和第二凸条12，从而形成由横向粗糙面和纵向粗糙面叠加形成的粗糙表面，该粗糙表面的Ra为4μm～6μm，Ry为16-17μm，Rz为14-15μm。

实施例4：一种板材加工方法；该板材针对的为铝板材、铝合金板材或表面为铝或铝合金的金属复合板材，板材厚度为1.5-8mm，包括如下步骤：

步骤S10：采用型号1的两辊轧机1对板材进行一次冷轧形成间隔设置的多条平行设置的第一凹槽；间隔设置的第一凹槽形成横向粗糙面。

步骤S20：采用型号2的两辊轧机对步骤S10后的板材进行二次冷轧形成间隔设置的多条趋于平行设置的第二凹槽，间隔设置的第二凹槽形成纵向粗糙面。

步骤S30：通过冲床将经过步骤S20后的板材加工成圆盘形材料；圆盘形材料的厚度为1mm～6mm，圆盘形的横截面形状为圆形或正方形，尺寸为直径120mm～600mm或120mm×120mm～600mm×600mm。

步骤S40：对圆盘形材料进行退火,退火后的圆盘形材料的抗拉强度在95MPa～130MPa的范围内，硬度在25HB～29HB的范围内。

本方案采用的是分次冷轧的方式形成粗糙面，在一次冷轧时形成第一凹槽，之后进行二次冷轧形成第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽形成网格状的粗糙面(横向粗糙面和纵向粗糙面的叠加)；由于第一凹槽平行设置相邻的第一凹槽之间具有凸起条，因此在二次冷轧时在凸起条上冷轧形成第二凹槽时，由于凸起条具有向两侧第一凹槽形变的空间，因此凸起条在形成第二凹槽的同时会发生一定的形变，因此凸起条的表面积会增加，这种二次冷轧的方式相比于直接一次冷轧形成网格状粗糙面的板材表面积更大，在喷涂不粘涂料的时候更容易附着。

实施例5：一种板材加工方法，与实施例1的区别在于，将Ra4μm～6μ替换成Ra1μm～3μm。

实施例6：一种板材加工方法，与实施例1的区别在于，将Ra4μm～6μ替换成Ra7μm～8μm。

实施例7：一种板材加工方法，与实施例2的对比在于，Ry为19-20μm，Rz为14-15μm。

实施例8：一种板材加工方法，与实施例2的对比在于，Ry为16-17μm，Rz为12-13μm。

对比例1：板材不进行粗糙度处理。

磨损实验：将同一组板材通过上述方法加工后，喷涂不沾涂料，通过刮板模拟锅铲进行来回刮擦实验，检查涂层脱落面积。

Ra4μm～6μm，Ry为16-17μm，Rz为14-15μm的板材更适合喷涂不沾涂料，不沾涂料更容易吸附。采用分布冷轧的方式，板材更适合喷涂不沾涂料，不沾涂料更容易吸附。

Claims (7)

1.一种板材加工方法，该板材为铝板材、铝合金板材或表面为铝或铝合金的金属复合板材；其特征在于，该板材通过冷压辊至少进行一次冷轧形成粗糙度Ra1μm～8μm的粗糙表面。

2.根据权利要求1所述的板材加工方法，其特征是：粗糙表面的粗糙度为Ra4μm～6μm。

3.根据权利要求2所述的板材加工方法，其特征是：该粗糙表面的Ry为16-17μm，Rz为14-15μm。

4.根据权利要求1所述的板材加工方法，其特征是：所述粗糙表面为横向粗糙面。

5.根据权利要求1所述的板材加工方法，其特征是：所述粗糙表面由横向粗糙面和纵向粗糙面叠加形成。

6.根据权利要求1所述的板材加工方法，其特征是：之后还包括以下步骤：将经过冷轧后的所述板材加工成圆盘形材料。

7.根据权利要求6所述的板材加工方法，其特征是：之后还包括以下步骤：对圆盘形材料进行退火；退火后的所述圆盘形材料的抗拉强度在95MPa～130MPa的范围内，硬度在25HB～29HB的范围内。