EP1344580A1 - Verfahren und Anlage zur Herstellung eines Aluminiumbandes mit texturierter Oberfläche - Google Patents

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EP1344580A1
EP1344580A1 EP02405193A EP02405193A EP1344580A1 EP 1344580 A1 EP1344580 A1 EP 1344580A1 EP 02405193 A EP02405193 A EP 02405193A EP 02405193 A EP02405193 A EP 02405193A EP 1344580 A1 EP1344580 A1 EP 1344580A1
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texturing
rollers
strip
cold
mill
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3A Composites International AG
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Alcan Technology and Management Ltd
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a strip from aluminum or of an aluminum alloy with a textured surface, wherein a cold rolled strip through the nip of two with a roughness pattern provided texturing rollers and the roughness pattern underneath a force exerted by the texturing rollers on the belt on the belt surface is transmitted.
  • the invention further relates to a plant for production a cold rolled strip made of aluminum or an aluminum alloy with a textured surface, with a cold rolling mill.
  • strips and sheets are made of aluminum alloys used for the production of body parts, the sheets for example are formed by deep drawing or stretch drawing. to Must carry out these deep-drawing as well as other forming processes Lubricants are used.
  • Lubricants are used.
  • the cold rolled strip is made by the strip manufacturer coated with an oil or a water-soluble dry lubricant and as a pre-assembled strip for deep drawing to the sheet metal worker delivered.
  • the adhesion and distribution properties of dry lubricants on the The belt surface can be applied to the surface by applying a roughness pattern Improve the belt surface significantly.
  • the roughness patterns mentioned are today with a small decrease in stitch from about 0.05 to 15% in an additional cold rolling pass on the strip surface transfer. In practice, this additional cold rolling pass is also appropriate associated with increased production costs.
  • to apply of the roughness pattern are each provided with a conventional roller cut Work rolls are exchanged for the texturing rolls.
  • the invention has for its object a method and a system of to create the kind mentioned at the outset, with which the production costs at Production of textured tapes can be reduced. Another goal is the loss of capacity caused by the additional texturing stitch Reduce production facility.
  • the solution according to the invention with regard to the method is that it is cold rolled strip immediately after emerging from a cold rolling mill the nip of the two texturing rollers and the textured belt is coiled up.
  • the cold rolled strip is drawn through the nip and the texturing rollers are towed off the conveyor by the pulling process. It goes without saying it is also possible to actively drive the texturing rollers.
  • the texturing rollers are preferably set to a constant roller force.
  • the texturing rollers are preferably a dry lubricant after EDM (Electrical Discharge Texturing) roughened.
  • the method according to the invention can also be used for smoothing cold rolled strips is suitable.
  • it can prove to be beneficial prove the texturing rollers with the usual today, to the surface quality "Millfinish" to provide leading simple roll grinding of work rolls.
  • the rollers are only ground along their circumferential direction, i.e. the Roll grinding consists of a variety of parallel, across the circumference of the Distributed groove work rolls.
  • a texturing mill is arranged with texturing rollers.
  • the texturing rollers can with a drive unit be connected.
  • the texturing rollers in the texturing roller mill are supported by intermediate rollers and the intermediate rollers by support rollers.
  • the Support rollers can be arranged in several sets across the width of the intermediate rollers his.
  • the support rollers are preferably with hydraulic ones controlled by constant force Cylinders in operative connection.
  • the texturing mill can be built into the stand of the cold rolling mill.
  • a system shown in Fig. 1 for producing an aluminum strip with a Textured surface comprises a cold rolling mill 17 with two one roll nip 19 forming work rolls 18, 20 and two supporting the work rolls Back-up rolls 22, 24.
  • the work rolls 18, 20 and the backup rolls 22, 24 are arranged in a frame 26 in a known manner.
  • the texturing mill 28 has two one Roller gap 39 texturing rollers 38.40, each of a pair Intermediate rollers 42, 44 are supported. Each pair of intermediate rolls 42, 44 is supported by five sets of three support rollers 46, 48 each.
  • the support rollers 46, 48 store in bars 50, 52 which extend across the roll width.
  • the upper Beam 50 is via hydraulic pressure cylinder 58 opposite an upper one Supported frame part 54
  • the lower bar 52 is a lower frame part 56 directly on.
  • the two frame parts 54, 56 can be lifted by hydraulic or lowering cylinders 60, 62 are moved towards and away from one another, i.e. the roller gap 39 can be opened as required, if none Texturing step is required, or to that required for a texturing stitch Dimension can be set.
  • About the hydraulic pressure cylinder 58 Rolling force adjusted and thus the decrease in thickness on the belt during the Texturing set.
  • a surface texture To apply a surface texture, one is wound on a supply roll 14 cold rolled strip after deflection via a deflection roller 16 horizontally in the direction of strip travel x the nip 19 of the cold rolling mill 17th fed. After emerging from the nip 19, the belt 12 enters the Roll gap 39 of the texturing mill 28. After leaving the The texturing mill 28 turns the strip 12 around two further deflection rollers 30, 32 steered and wound on a reel 34. Between the texturing mill 28 and the second deflection roller 30 is the thickness measuring device 36 Checked strip thickness. The second deflection roller 30 serves at the same time, the Check the flatness of the textured tape 12.
  • the work rolls 18, 20 of the cold rolling mill 17 are driven and the feed of the belt 12 in the nip 19 is carried out by the rollers themselves Texturing rollers can be actively driven or not driven. Are the Texturing rollers 38, 40 are not driven, the belt 12 must pass through the Texturing mill 28 are pulled. This is done via the driven Reel 34. The braking effect of the texturing rollers 38, 40 leads to a tension regulating Effect that leads to improved flatness of the textured Volume 12 leads.
  • the diameter of the texturing rollers 38.40 is naturally smaller than that Diameter of the driven work rolls 18, 20 of the cold rolling mill 17th This leads to an improved texture in the belt surface, so that a less stitch acceptance is required.
  • the diameter of a texturing roller is, for example, about 350 mm.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Bandes aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung mit einer texturierten Oberfläche wird ein kalt gewalztes Band (12) unmittelbar nach dem Austreten aus einem Kaltwalzwerk (17) durch den Walzenspalt von zwei mit einem Rauheitsmuster versehenen Texturierwalzen geführt und das texturierte Band (12) aufgehaspelt, wobei das Rauheitsmuster unter einer von den Texturierwalzen auf das Band (12) wirkenden Kraft auf die Bandoberfläche übertragen wird.
Bei einer Anlage zur Herstellung eines kalt gewalzten Bandes aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung mit einer texturierten Oberfläche ist unmittelbar nach dem Kaltwalzwerk (17) in Bandlaufrichtung (x) ein Texturierwalzwerk (28) mit Texturierwalzen angeordnet.
Mit dem Verfahren und der Anlage kann ein separater Texturierstich und damit gegenüber Verfahren nach dem Stand der Technik ein Walzstich eingespart werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bandes aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung mit einer texturierten Oberfläche, wobei ein kalt gewalztes Band durch den Walzenspalt von zwei mit einem Rauheitsmuster versehenen Texturierwalzen geführt und das Rauheitsmuster unter einer von den Texturierwalzen auf das Band wirkenden Kraft auf die Bandoberfläche übertragen wird. Die Erfindung betrifft weiter eine Anlage zur Herstellung eines kalt gewalzten Bandes aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung mit einer texturierten Oberfläche, mit einem Kaltwalzwerk.
In der Automobilindustrie werden Bänder und Bleche aus Aluminiumlegierungen zur Herstellung von Karosserieteilen eingesetzt, wobei die Bleche beispielsweise durch Tiefziehen bzw. Streckziehen umgeformt werden. Zur Durchführung dieser Tiefzieh- als auch anderer Umformvorgänge müssen Schmiermittel eingesetzt werden. Durch eine Vorbeschichtung der Bänder bzw. der Bleche im Walzwerk wird nicht nur der Arbeitsablauf bei der Umformung vereinfacht, sonders es wird auch ein optimaler Transportschutz erreicht.
Bei einem heute üblichen Vorgehen wird das kalt gewalzte Band beim Bandhersteller mit einem Öl oder einem wasserlöslichen Trockenschmierstoff beschichtet und als vorkonfektioniertes Band zum Tiefziehen an den Blechverarbeiter geliefert.
Auf der Oberfläche eines auf herkömmliche Weise über Arbeitswalzen mit einem Walzenschliff entsprechend einer Millfinish-Oberflächentextur hergestellten Aluminiumbandes zeigen die Schmierstoffe eine verhältnismässig schlechte Haftung und Verteilung.
Die Haftungs- und Verteilungseigenschaften von Trockenschmierstoffen auf der Bandoberfläche lassen sich durch Aufbringen eines Rauheitsmusters auf die Bandoberfläche entscheidend verbessern. Hierbei erfolgt die Aufrauhung der Blechoberfläche über die entsprechend aufgerauhte Oberfläche der Arbeitswalzen durch Übertragung des Rauheitsmusters beim Kaltwalzen des Bandes.
Die heute zur Verbesserung der Haftung und der Verteilung eines Trockenschmierstoffes auf der Oberfläche eines Aluminiumbandes aufgebrachten Rauheitsmuster werden durch Arbeitswalzen erzeugt, die beispielsweise mit dem Funkenerodierverfahren (EDT - Electrical Discharge Texturing), dem Elektronenstrahlverfahren (EBT - Electron Beam Texturing) oder dem PRETEX-Verfahren aufgerauht worden sind. Alle diese Aufrauhverfahren führen zu einer Oberflächentextur mit regellos verteilten, geschlossenen "Schmiermitteltaschen".
Die genannten Rauheitsmuster werden heute mit einer geringen Stichabnahme von etwa 0,05 bis 15% in einem zusätzlichen Kaltwalzstich auf die Bandoberfläche übertragen. In der Praxis ist dieser zusätzliche Kaltwalzstich mit entsprechend erhöhten Produktionskosten verbunden. Zudem müssen zum Aufbringen des Rauheitsmusters jeweils die mit einem üblichen Walzenschliff versehenen Arbeitswalzen gegen die Texturierwalzen ausgetauscht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchen die Gestehungskosten bei der Herstellung texturierter Bänder gesenkt werden können. Ein weiteres Ziel ist es, den durch den zusätzlichen Texturierstich bedingten Kapazitätsverlust einer Produktionsanlage zu vermindern.
Zur erfindungsgemässen Lösung bezüglich des Verfahrens führt, dass das kalt gewalzte Band unmittelbar nach dem Austreten aus einem Kaltwalzwerk durch den Walzenspalt der zwei Texturierwalzen geführt und das texturierte Band aufgehaspelt wird.
Bei dieser Verfahrensweise kann ein separater Texturierstich und damit gegenüber den Verfahren nach dem Stand der Technik ein Walzstich eingespart werden.
Bei einer bevorzugten Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird das kalt gewalzte Band durch den Walzenspalt gezogen und die Texturierwalzen werden durch den Zugvorgang vom Band geschleppt. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Texturierwalzen aktiv anzutreiben.
Zur Einstellung einer möglichst über die gesamte Bandbreite konstanten Dicke werden die Texturierwalzen bevorzugt auf eine konstante Walzenkraft eingestellt.
Für die vorstehend beschriebene Eigenschaft der Bandoberfläche als Träger für ein Trockenschmiermittel sind die Texturierwalzen vorzugsweise nach dem Funkenerodierverfahren (EDT - Electrical Discharge Texturing) aufgerauht.
Es hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemässe Verfahren auch zur Glättung kalt gewalzter Bänder geeignet ist. Zu diesem Zweck kann es sich als vorteilhaft erweisen, die Texturierwalzen mit dem heute üblichen, zur Oberflächenqualität "Millfinish" führenden einfachen Walzenschliff der Arbeitswalzen zu versehen. Die Walzen werden hier nur über deren Umfangrichtung geschliffen, d.h. der Walzenschliff besteht aus einer Vielzahl von parallelen, über den Umfang der Arbeitswalzen verteilter Rillen.
Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe bezüglich der Anlage führt, dass unmittelbar nach dem Kaltwalzwerk in Bandlaufrichtung ein Texturierwalzwerk mit Texturierwalzen angeordnet ist. Die Texturierwalzen können mit einer Antriebseinheit verbunden sein.
Bevorzugt ist eine Anordnung, bei der die Texturierwalzen im Texturierwalzwerk von Zwischenwalzen und die Zwischenwalzen von Stützrollen gestützt sind. Die Stützrollen können in mehreren Sets über die Breite der Zwischenrollen angeordnet sein.
Bevorzugt stehen die Stützrollen mit auf konstante Kraft gesteuerten hydraulischen Zylindern in Wirkverbindung.
Aufgrund seiner verhältnismässig geringen Grösse kann das Texturierwalzwerk in das Gerüst des Kaltwalzwerkes eingebaut sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt schematisch in
  • Fig. 1 die Seitenansicht einer Anlage zur Herstellung eines Bandes mit texturierter Oberfläche;
  • Fig. 2 die Frontansicht eines Texturierwalzwerkes;
  • Fig. 3 den Querschnitt durch die Walzenanordnung des Walzwerkes von Fig. 2.
Eine in Fig. 1 gezeigte Anlage zur Herstellung eines Aluminiumbandes mit einer texturierten Oberfläche umfasst ein Kaltwalzwerk 17 mit zwei einen Walzenspalt 19 bildenden Arbeitswalzen 18, 20 und zwei die Arbeitswalzen stützenden Stützwalzen 22, 24 auf. Die Arbeitswalzen 18, 20 und die Stützwalzen 22, 24 sind in bekannter Weise in einem Gerüst 26 angeordnet.
Ebenfalls im Gerüst 26 eingebaut ist ein gegenüber dem Kaltwalzwerk 17 kleineres Texturierwalzwerk 28.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, weist das Texturierwalzwerk 28 zwei einen Walzenspalt 39 begrenzende Texturierwalzen 38,40 auf, die von je einem Paar Zwischenwalzen 42, 44 gestützt werden. Jedes Paar der Zwischenwalzen 42, 44 wird von je fünf Dreiersets Stützrollen 46, 48 gestützt. Die Stützrollen 46, 48 lagern in Balken 50, 52, die sich über die Walzenbreite erstrecken. Der obere Balken 50 ist über hydraulische Druckzylinder 58 gegenüber einem oberen Rahmenteil 54 abgestützt, der untere Balken 52 liegt einem unteren Rahmenteil 56 direkt auf. Die beiden Rahmenteile 54, 56 können über hydraulische Hebe- bzw. Senkzylinder 60, 62 aufeinander zu und von einander weg bewegt werden, d.h. der Walzenspalt 39 kann je nach Bedarf geöffnet werden, wenn kein Texturierschritt erforderlich ist, bzw. auf die für einen Texturierstich erforderliche Dimension eingestellt werden. Über die hydraulischen Druckzylinder 58 wird die Walzenkraft eigestellt und damit die Dickenabnahme am Band während der Texturierung festgelegt.
Zum Aufbringen einer Oberflächentextur wird ein auf einer Vorratsrolle 14 aufgewickeltes kalt gewalztes Band nach dem Umlenken über eine Umlenkrolle 16 in Bandlaufrichtung x horizontal dem Walzenspalt 19 des Kaltwalzwerkes 17 zugeführt. Nach dem Austritt aus dem Walzenspalt 19 tritt das Band 12 in den Walzenspalt 39 des Texturierwalzwerkes 28 ein. Nach dem Austritt aus dem Texturierwalzwerk 28 wird das Band 12 um zwei weitere Umlenkrollen 30, 32 gelenkt und auf einem Haspel 34 aufgewickelt. Zwischen dem Texturierwalzwerk 28 und der zweiten Umlenkrolle 30 wird über ein Dickenmessgerät 36 die Banddicke kontrolliert. Die zweite Umlenkrolle 30 dient gleichzeitig dazu, die Ebenheit des texturierten Bandes 12 zu überprüfen.
Die Arbeitswalzen 18, 20 des Kaltwalzwerkes 17 sind angetrieben und der Einzug des Bandes 12 in den Walzenspalt 19 erfolgt durch die Walzen selbst. Die Texturierwalzen können aktiv angetrieben oder nicht angetrieben sein. Sind die Texturierwalzen 38, 40 nicht angetrieben, so muss das Band 12 durch das Texturierwalzwerk 28 gezogen werden. Dies erfolgt über den angetriebenen Haspel 34. Die Bremswirkung der Texturierwalzen 38, 40 führt zu einem spannungsregulierenden Effekt, der zu einer verbesserten Ebenheit des texturierten Bandes 12 führt.
Der Durchmesser der Texturierwalzen 38,40 ist naturgemäss kleiner als der Durchmesser der angetriebenen Arbeitswalzen 18, 20 des Kaltwalzwerkes 17. Dies führt zu einer verbesserten Textur in der Bandoberfläche, so dass eine geringere Stichabnahme erforderlich ist. Der Durchmesser einer Texturierwalze liegt beispielsweise bei etwa 350 mm.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Bandes aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung mit einer texturierten Oberfläche, wobei ein kalt gewalztes Band (12) durch den Walzenspalt (39) von zwei mit einem Rauheitsmuster versehenen Texturierwalzen (38,40) geführt und das Rauheitsmuster unter einer von den Texturierwalzen (38,40) auf das Band (12) wirkenden Kraft auf die Bandoberfläche übertragen wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das kalt gewalzte Band (12) unmittelbar nach dem Austreten aus einem Kaltwalzwerk (17) durch den Walzenspalt (39) der zwei Texturierwalzen (38,40) geführt und das texturierte Band (12) aufgehaspelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kalt gewalzte Band (12) durch den Walzenspalt (39) gezogen wird und die Texturierwalzen (38,40) durch den Zugvorgang vom Band (12) geschleppt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Texturierwalzen (38,40) aktiv angetrieben werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Texturierwalzen (38,40) auf eine konstante Walzenkraft eingestellt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Texturierwalzen (38,40) nach dem Funkenerodierverfahren (EDT - Electrical Discharge Texturing) aufgerauht sind.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Texturierwalzen (38,40) einen aus einer Vielzahl von parallelen, über den Umfang der Walzen verteilten Rillen bestehenden Walzenschliff aufweist.
  7. Anlage zur Herstellung eines kalt gewalzten Bandes aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung mit einer texturierten Oberfläche, mit einem Kaltwalzwerk (17),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    unmittelbar nach dem Kaltwalzwerk (17) in Bandlaufrichtung (x) ein Texturierwalzwerk (28) mit Texturierwalzen (38,40) angeordnet ist.
  8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Texturierwalzen (38,40) mit einer Antriebseinheit verbunden sind.
  9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Texturierwalzen (38,40) im Texturierwalzwerk (28) von Zwischenwalzen (42,44) und die Zwischenwalzen (42,44) von Stützrollen (46,48) gestützt sind.
  10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sets Stützrollen (46,48) über die Breite der Zwischenrollen (42,44) angeordnet sind.
  11. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollen (46,48) mit auf konstante Kraft gesteuerten hydraulischen Zylindern (58) in Wirkverbindung stehen.
  12. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Texturierwalzwerk (28) in das Gerüst (26) des Kaltwalzwerkes (17) eingebaut ist.
EP02405193A 2002-03-12 2002-03-12 Verfahren und Anlage zur Herstellung eines Aluminiumbandes mit texturierter Oberfläche Withdrawn EP1344580A1 (de)

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