DE102004023885A1 - Flexible rolling of light metals - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum flexiblen Walzen von Metallband oder Metallplatinen, wobei das Metallband oder die Metallplatine in Längsrichtung des Walzvorgangs über die gesamte Länge von einer Ausgangsdicke auf eine über der Länge veränderliche Enddicke ausgewalzt wird, wobei als Band- oder Platinenmaterial Leichtmetalle, insbesondere Aluminium oder Magnesium, verwendet werden.A method of flexibly rolling metal strip or plates, wherein the metal strip or plate is rolled in the longitudinal direction of the rolling process over the entire length of an initial thickness to a length-changeable final thickness using light metals, in particular aluminum or magnesium, as band or plate material become.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum flexiblen Walzen von Metallband oder Metallplatinen, wobei das Metallband oder die Metallplatinen in Längsrichtung des Walzvorgangs über die gesamte Länge von einer Ausgangsdicke auf eine veränderliche Enddicke ausgewalzt wird. Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE 197 04 300 A1 bekannt. Hierbei wird das Ausgangsmaterial zunächst auf eine Temperatur oberhalb der Kristallisationstemperatur erwärmt und anschließend ausgewalzt. Hierdurch kommt es nach dem Warmwalzen zu einer Rekristallisation des Werkstoffgefüges.The invention relates to a method for flexible rolling of metal strip or metal blanks, wherein the metal strip or plates is rolled in the longitudinal direction of the rolling process over the entire length of an initial thickness to a variable final thickness. A method of this kind is known from DE 197 04 300 A1 known. In this case, the starting material is first heated to a temperature above the crystallization temperature and then rolled out. This leads to a recrystallization of the material structure after hot rolling.

Aus der Benennung einer Rekristallisationstemperatur von oberhalb 700° wird deutlich, daß als Ausgangsmaterial legierte Stähle anzunehmen sind.Out the name of a recrystallization temperature of above 700 ° becomes clear as starting material alloyed steels are to be accepted.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Anwendungsgebiet des genannten Verfahrens zu erweitern und insbesondere das Verfahren an ausgewählte Werkstoffe besonders anzupassen.Of the The present invention is based on the object, the field of application of the said method, and in particular the method to selected Especially adapt materials.

Die Lösung hierfür besteht darin, daß als Band- oder Platinenmaterial Leichtmetalle einschließlich ihrer Legierungen, insbesondere Aluminium oder Magnesium verwendet werden. Hiermit findet das sogenannte flexible Walzen auf Materialien Anwendung, die bisher aufgrund ihres günstigen Gewichts beim flexiblen Walzen unberücksichtigt geblieben sind. Mit den erfindungsgemäßen Verfahrenserzeugnissen kann beispielsweise die Gewichts- und Festigkeitsoptimierung im Fahrzeugbau noch weiter vorangetrieben werden, als es durch den einfachen Einsatz von Aluminium- oder Magnesiumblechbauteilen mit konstanter Dicke bisher möglich war.The solution therefor is that as band or board material light metals including their alloys, in particular Aluminum or magnesium can be used. Herewith finds the so-called flexible rollers on materials application, previously due to their Great Weight have been disregarded during flexible rolling. With the process products according to the invention For example, weight and strength optimization in Vehicle construction will be pushed even further than it is by the easy use of aluminum or magnesium sheet metal parts with constant thickness previously possible was.

Bei der Verwendung von Aluminium als Band- oder Platinenmaterial werden die folgenden Parameter als besonders günstig benannt: beim Walzen wird die Dicke um mindestens 5 % reduziert; die Enddickenunterschiede sollen mindestens 20 % betragen; das Material kann kaltgewalzt werden oder zum Warmwalzen auf eine Temperatur zwischen 350 und 470°C erwärmt werden; schließlich sollen die Dickenänderungen der Enddicke jeweils Gradienten von höchstens 1:40 aufweisen.at the use of aluminum as a tape or board material the following parameters are named as particularly favorable: when rolling the thickness is reduced by at least 5%; the final thickness differences should be at least 20%; The material can be cold rolled or heated to a temperature between 350 and 470 ° C for hot rolling; after all should the thickness changes each of the final thickness has gradients of at most 1:40.

Bei der Verwendung von Magnesium als Band- oder Platinenmaterial werden die folgenden Parameter als besonders günstig benannt: beim Walzen wird die Dicke um mindestens 5 % reduziert; die Enddickenunterschiede sollen mindestens 10 % betragen; das Material soll zum Warmwalzen auf eine Temperatur zwischen 180 und 280°C erwärmt werden; schließlich sollen die Dickenänderungen der Enddicke jeweils Gradienten von höchstens 1:40 aufweisen.at the use of magnesium as tape or board material the following parameters are named as particularly favorable: when rolling the thickness is reduced by at least 5%; the final thickness differences should be at least 10%; The material should be hot rolled be heated to a temperature between 180 and 280 ° C; finally should the thickness changes each of the final thickness has gradients of at most 1:40.

Beim Warmwalzen kann das Vorwärmen des Bandmaterials am aufgewickelten Coil erfolgen. Es ist jedoch auch die Erwärmung von abgewickeltem Bank in einem Durchlaufverfahren, insbesondere die induktive Erwärmung möglich.At the Hot rolling can preheat the strip material on the wound coil done. However, it is also the warming from settled bank in a continuous process, in particular inductive heating possible.

Das flexibel gewalzte Material kann abgelängt oder beschnitten werden und auf unterschiedliche Weise weiterverarbeitet werden und verschiedenen Verwendungen zugeführt werden. Es wird zunächst auf die DE 100 41 281 A1 Bezug genommen, wonach Platinen aus flexibel gewalztem Metallband durch Tiefziehen oder andere Umformverfahren zu Profilen oder Napfelementen umgeformt werden können. Weiter wird auf die ältere Anmeldung 103 23 694.5 vom 22.05.2003 verwiesen, wobei unmittelbar nach dem flexiblen Walzen von endlosem Bandmaterial dieses zu einem endlosen Rohr oder Profil umgeformt und dann zu einzelnen Rohr- oder Profilstücken abgelängt wird. Weiterhin wird auf die 103 23 693.7 vom 22.05.2003 verwiesen, wonach flexibel gewalztes Material zu Rohr- oder Profilkörpern mit unrundem Querschnitt verformt wird. Ebenfalls wird auf die 102004017343.5 vom 06.04.2004 verwiesen, wonach flexibel gewalztes Material durch Tiefziehen zu einem Rohr oder Profil mit in Längsrichtung veränderlichem Querschnitt umgeformt wird. Schließlich wird auf die Anmeldung 102004019448.3 vom 19.04.2004 verwiesen, nach der hy brid aufgebaute Blechelemente aus unterschiedlichen Teilen unter Verwendung von flexibel gewalztem Material hergestellt werden. Auf den Offenbarungsgehalt all dieser älteren Patentanmeldungen der gleichen Anmelderin wird hiermit inhaltlich ausdrücklich Bezug genommen. In letztgenanntem Fall können bei Verwendung von geeigneten Fügetechniken auch hybrid hergestellte Elemente erzeugt werden, die zum Teil aus flexibel gewalztem Aluminium oder Magnesium und zum Teil aus Stahlblech bestehen.The flexibly rolled material can be cut to length or trimmed and processed in different ways and fed to different uses. It will be initially on the DE 100 41 281 A1 Reference is made, according to which blanks of flexible rolled metal strip can be formed by deep drawing or other forming process into profiles or cup elements. Further, reference is made to the earlier application 103 23 694.5 from 22.05.2003, which immediately after the flexible rolling of endless strip material this formed into an endless tube or profile and then cut to individual pipe or profile pieces. Furthermore, reference is made to the 103 23 693.7 from 22.05.2003, according to which flexible rolled material is deformed to tubular or profile bodies with non-circular cross-section. Reference is also made to DE-OS 102004017343.5 dated April 6, 2004, according to which flexibly rolled material is formed by deep drawing into a tube or profile with a longitudinally variable cross-section. Finally, reference is made to the application 102004019448.3 of 19.04.2004, according to the hy brid constructed sheet metal elements are made of different parts using flexible rolled material. The disclosure content of all these earlier patent applications of the same Applicant is hereby expressly incorporated by reference. In the latter case, using suitable joining techniques, it is also possible to produce hybrid-made elements which consist partly of flexibly rolled aluminum or magnesium and partly of sheet steel.

Beispiele für die Veränderungen am Band- oder Platinenmaterial beim Walzen sind in den Zeichnungen verdeutlicht.Examples for the changes on the belt or board material during rolling are in the drawings clarified.

1 zeigt eine Platine oder einen Bandabschnitt vor dem Walzen; 1 shows a board or a belt section before rolling;

2 zeigt eine Platine oder einen Bandabschnitt nach dem Walzen. 2 shows a board or a belt section after rolling.

In 1 ist eine Platine oder ein Bandabschnitt 1 vor dem Walzen dargestellt, wobei seine Dicke als Ausgangsdicke mit h0 bezeichnet ist.In 1 is a board or a tape section 1 before rolling, wherein its thickness is referred to as the initial thickness with h0.

In 2 ist eine Platine oder ein Bandabschnitt 2 nach dem Walzen gezeigt, wobei ein erster Abschnitt 3 eine Dicke h1 hat, ein zweiter Bandabschnitt 4 eine Dicke h2 aufweist und ein Übergangsabschnitt 5 von der Länge L den Übergang von der Dicke h1 zur Dicke h2 hier in idealisierter Form dargestellt mit konstantem Gradienten bildet. Da das Bandmaterial über die gesamte Länge gewalzt wird, ist h1 < h0. Wie weiter zu erkennen ist, ist h2 < h1. Der Gradient γ des Übergangs wird gebildet durch (h1 – h2)/L. Der Wert h1 – h2 ist hierbei in der 2 mit Δh bezeichnet. Die Walzrichtung kann hierbei vom Abschnitt 3 zum Abschnitt 4 oder umgekehrt verlaufen.In 2 is a board or a tape section 2 shown after rolling, with a first section 3 has a thickness h1, a second band portion 4 has a thickness h2 and a transition portion 5 of the length L forms the transition from the thickness h1 to the thickness h2 here in an idealized form with a constant gradient. Since the strip material is rolled over the entire length, h1 <h0. As can also be seen, h2 <h1. The gradient γ of the transition is formed by (h1-h2) / L. The value h1-h2 is here in the 2 denoted by Δh. The rolling direction can from the section 3 to the section 4 or vice versa.

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Bandabschnittband section
22
Bandabschnittband section
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Bandabschnittband section
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Bandabschnittband section
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ÜbergangsbereichTransition area

Claims (12)

Verfahren zum flexiblen Walzen von Metallband oder Metallplatinen, wobei das Metallband oder die Metallplatine in Längsrichtung des Walzvorgangs über die gesamte Länge von einer Ausgangsdicke auf eine über der Länge veränderliche Enddicke ausgewalzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Band- oder Platinenmaterial Leichtmetalle, insbesondere Aluminium oder Magnesium verwendet werden.A method for flexible rolling of metal strip or metal plates, wherein the metal strip or the metal plate is rolled in the longitudinal direction of the rolling process over the entire length of an initial thickness to a variable over the final thickness, characterized in that as strip or plate material light metals, in particular aluminum or Magnesium can be used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Aluminium die Dicke des Materials um mindestens 5 % reduziert wird.Method according to claim 1, characterized in that that at the use of aluminum the thickness of the material by at least 5% is reduced. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Aluminium Enddickenunterschiede des Materials von mindestens 20 % erzeugt werden.Method according to one of claims 1 or 2, characterized that at the use of aluminum final thickness differences of the material of at least 20% are generated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Aluminium das Material vor dem Walzen auf eine Temperatur von mindestens 350 – 470°C erwärmt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that at the use of aluminum the material to a temperature before rolling of at least 350 - 470 ° C is heated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Aluminium die Dickenänderungen in der Enddicke mit einem Gradienten γ von höchstens 1:40 vorgenommen werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that at the use of aluminum with the thickness changes in the final thickness a gradient γ of at the most 1:40. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Magnesium die Dicke des Materials um mindestens 5 % reduziert wird.Method according to claim 1, characterized in that that at the use of magnesium the thickness of the material by at least 5% is reduced. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Magnesium Enddickenunterschiede des Materials von mindestens 10 % erzeugt werden.Method according to one of claims 1 or 6, characterized that at the use of magnesium final thickness differences of the material of at least 10%. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Magnesium das Material vor dem Walzen auf eine Temperatur von 180 – 280°C erwärmt wird.Method according to one of claims 1 or 6 to 7, characterized characterized in that the use of magnesium the material before rolling on a Temperature of 180 - 280 ° C is heated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Magnesium die Dickenänderungen in der Enddicke mit einem Gradienten γ von höchstens 1:40 vorgenommen werden.Method according to one of claims 1 or 6 to 8, characterized characterized in that The use of magnesium with the thickness changes in the final thickness with a gradient γ of at the most 1:40. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Band oder Platinen mit einer Breite von mehr als 1400 mm quer zur Walzrichtung verwendet werden.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that band or blanks wider than 1400 mm across the rolling direction be used. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorwärmen von Bandmaterial in einem aufgewickelten Coil erfolgt.Method according to one of claims 4 or 8, characterized that this preheat made of strip material in a coiled coil. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorwärmen von Bandmaterial in einem Durchlaufprozeß am abgewickelten Band erfolgt.Method according to one of claims 4 or 8, characterized that this preheat of tape material is done in a continuous process on the unwound tape.
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