EP4008446A1 - Method for surface texturing of rolls - Google Patents

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EP4008446A1
EP4008446A1 EP21210996.1A EP21210996A EP4008446A1 EP 4008446 A1 EP4008446 A1 EP 4008446A1 EP 21210996 A EP21210996 A EP 21210996A EP 4008446 A1 EP4008446 A1 EP 4008446A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
distribution
autocorrelation
depressions
metal product
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21210996.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dr. Martin Koch
Karl-Heinz Kopplin
Stefan Wischmann
Folkert Schulze-Kraasch
Benjamin LAUER
Felix Pfützenreuter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of EP4008446A1 publication Critical patent/EP4008446A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02—Shape or construction of rolls
    • B21B27/021—Rolls for sheets or strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/227—Surface roughening or texturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/005—Rolls with a roughened or textured surface; Methods for making same
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2267/00—Roll parameters
    • B21B2267/10—Roughness of roll surface

Definitions

  • the present invention is based on the surface texturing of rolls, in particular skin-pass rolls, for processing metal products such as flat steel products, preferably steel strip or sheet steel.
  • the surface texturing of rolls is state of the art.
  • texturing methods are shot peening (SBT), electric spark discharge (EDT), chrome plating (ECD), and laser or electron beam bombardment (LT or EBT).
  • SBT, EDT and ECD are so-called stochastic methods in which the surface structures are randomly arranged in the area. With the ECD process, hemispherical elevations with different radii are created on the roll surface. With SBT and EDT, surface structures in the form of craters are introduced into the roller and the crater edges can be brought to a defined level, for example by fine grinding.
  • the EDT process preferably with a so-called super finish, provides a particularly advantageous roller surface.
  • LT and EBT are so-called deterministic methods that offer the possibility of adjusting the lateral position and topographical shape of the surface structures in a targeted or directed manner by means of electron or laser beam bombardment. With a regular sequence of surface structures, these are essentially direction-dependent and therefore anisotropic. If deterministic methods are controlled in particular by means of a mathematical random number generator, then one speaks of a pseudo-stochastic surface structure.
  • the decision on the texturing process depends on the requirements and the procedural boundary conditions during production. If metal products are to be machined which require a high level of roughness, particularly for forming processes, but the mechanical properties of the metal flat products only allow a low degree of skin pass, then skin pass rolls with a high degree of roughness transfer are advantageous. For a lower roughness despite high rolling forces, skin-pass rolls with a low transfer are required.
  • a stochastic roller surface with closed and open surface structures behaves differently than a deterministic roller surface with only open or only closed surface structures.
  • the selection of the roller surface depends on the outlined boundary conditions.
  • the advantage of the EDT texturing process compared to SBT or ECD, for example, is that the spark discharge takes place where no spark jumps have taken place before. After a sufficient texturing time, a gap-free, essentially homogeneous roll surface structure is formed.
  • a stochastic texturing method which, due to the method, does not perform any feedback, control or influencing of the point density, for example SBT or ECD, local inhomogeneities can form.
  • Something similar can be observed in the generation of pseudo-stochastic texturing by means of deterministically controllable structure generation, for example LT or EBT.
  • the invention is therefore based on the technical object of providing a method for surface texturing of rolls for conditioning surfaces of metal products which does not have the disadvantages of the prior art described, but rather the formation of connected areas without depressions or areas with connected ones depressions reduced.
  • This object is achieved by a method for surface texturing of rolls, depressions being introduced into a surface of the roll, the depressions being arranged in a pseudo-stochastic distribution on the surface, characterized in that the distribution is subject to the restriction that an autocorrelation of the distribution has a regular pattern is constructed numerically.
  • the method according to the invention enables pseudo-stochastic texturing of the surface, so that a surface of a metal product that has been rolled with the textured roll and conditioned as a result has the advantages of a stochastic roughness topography.
  • the formation of connected areas without indentations or areas with connected indentations can be significantly reduced.
  • Pseudo-stochastically distributed in the context of the present invention means that the distribution is not determined completely stochastically, ie randomly.
  • the distribution is constructed numerically under the constraint that an autocorrelation of the distribution has a regular pattern, allows good control of the pseudo-stochastic distribution. What is particularly advantageous about the restriction of the pseudo-stochastic distribution via the autocorrelation is that the creation of the distribution can thus be carried out in a computer-implemented manner.
  • the autocorrelation has a periodicity of 2 ⁇ m to 3000 ⁇ m, in particular from 5 ⁇ m to 2000 ⁇ m, preferably from 10 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • a very uniformly structured conditioning of metal products, for example, in particular of flat steel products, is possible with a roller that is textured in this way.
  • the distances between repeating structures are large enough that one can speak of an isotropic roughness topography within the meaning of the present invention.
  • an intensity of a first order of the autocorrelation has a maximum of one tenth of an intensity of a main maximum of the autocorrelation.
  • the lower the intensity of the first order compared to the main maximum the greater the scatter in the arrangement of the pits. If the intensity of the first order of the autocorrelation corresponds to a maximum of one tenth of the intensity of the main maximum of the autocorrelation, one can speak of a stochastic roughness topography within the meaning of the present invention.
  • Depressions can be introduced at least partially with different depths, the depths being introduced following a depth distribution, the depth distribution preferably being created numerically with the restriction that a first further autocorrelation of the depth distribution has a regular first further pattern. This enables a further improved pseudo-stochastic roughness topography.
  • Depth of an indentation within the meaning of the present invention is the greatest extent of the indentation on the roller in the direction of the axis of rotation of the roller. It is conceivable that the depressions have a depth profile.
  • a depth profile within the meaning of the present invention is an extension of the depression on the roller that changes parallel to the main extension plane of the surface of the roller in the direction of the axis of rotation of the roller.
  • the first further autocorrelation has a periodicity of 2 ⁇ m to 3000 ⁇ m, in particular from 5 ⁇ m to 2000 ⁇ m, preferably from 10 ⁇ m to 1000 ⁇ m and/or wherein a first further intensity of a first order of the first further autocorrelation has at most one tenth of an intensity of a main maximum of the first further autocorrelation.
  • Indentations can be made at least partially with different widths and/or with different lengths arranged orthogonally to the respective widths, with the widths being introduced following a width distribution and/or with the lengths being introduced following a length distribution, with the width distribution and/or the length distribution is preferably created numerically with the restriction that it has a second further autocorrelation of the width distribution or a regular second further pattern or a third further autocorrelation of the length distribution or a regular third further pattern.
  • a length of an indentation within the meaning of the present invention is the maximum extent of the indentation parallel to the main plane of extension of the surface of the roller.
  • a width of an indentation within the meaning of the present invention is the maximum extension of the indentation parallel to the main extension plane of the surface of the roller and orthogonal to the length of the indentation. It is conceivable that the indentations are made as I-shaped, oval, round, rectangular or square or as a combination thereof in relation to the main extension plane of the surface of the roller, in particular in the direction of the axis of rotation of the roller.
  • the second further autocorrelation has a periodicity of 2 ⁇ m to 3000 ⁇ m, in particular from 5 ⁇ m to 2000 ⁇ m, preferably from 10 ⁇ m to 1000 ⁇ m and/or the third further autocorrelation has a periodicity of 2 ⁇ m to 3000 ⁇ m, in particular from 5 ⁇ m to 2000 ⁇ m, preferably from 10 ⁇ m to 1000 ⁇ m and/or wherein a second further intensity of a first order of the second further autocorrelation has a maximum of one tenth of an intensity of a main maximum of the second further autocorrelation and/or wherein a third additional intensity of a first order of the third additional autocorrelation has a maximum of one tenth of an intensity of a main maximum of the third additional autocorrelation.
  • the distribution is checked for the presence of undesirably structured areas, with the distribution being recreated in the undesirably structured areas if undesirably structured areas are present becomes.
  • This advantageously ensures that no unfavorable stains are produced on a metal product which is rolled with the textured roll. Recreating the distribution within the undesirably textured areas requires little effort.
  • Undesirably structured areas can be, for example, contiguous areas without indentations, areas with contiguous indentations, or anisotropic areas.
  • indentations arranged to form structural elements are introduced in a stochastically distributed manner on the surface of the roller, the indentations being introduced between the structural elements.
  • This allows functional texturing of the surface of a metal product rolled with the textured roll while retaining the benefits of stochastic roughness topography. It is conceivable, for example, that the structural elements serve to roll lubricant pockets into the metal product to transport lubricant during the forming process.
  • the depressions are introduced by means of a laser texturing method or with the aid of a particle beam.
  • Laser texturing methods and texturing methods using a particle beam can be controlled very well and produce excellent results.
  • the particle beam is an electron beam and/or an ion beam.
  • a further object of the present invention for solving the problem set at the outset is a roll, in particular skin-pass roll, wherein the roll has a surface textured using a method according to one of the preceding claims.
  • a further object of the present invention for solving the task set out in the beginning is a metal product, wherein the metal product is processed with a roller according to the invention.
  • a further object of the present invention for solving the problem set at the beginning is a surface of a metal product, in particular the surface of the metal product, which is processed with a roller according to the invention, elevations and/or depressions being arranged in a pseudo-stochastic distribution on the surface of the metal product are, wherein the depressions at least partially with different depths and/or elevations are at least partially introduced with different heights, the depths being introduced following a depth distribution and/or the heights following a height distribution, the depth distribution and/or the height distribution being preferred with the restriction that an autocorrelation of the depth distribution and/or Height distribution a regular further pattern with a periodicity of 2 ⁇ m to 3000 ⁇ m, in particular from 5 ⁇ m to 2000 ⁇ m, preferably from 10 ⁇ m to 1000 ⁇ m and/or wherein an intensity of a first order of the autocorrelation is at most one tenth of an intensity of a main maximum of the autocorrelation having.
  • Depth of an indentation in the sense of the present invention is the greatest extension of the indentation on the surface in the thickness direction of the metal product. It is conceivable that the depressions have a depth profile.
  • a depth gradient within the meaning of the present invention is an extension of the depression on the surface in the thickness direction of the metal product that changes parallel to the main extension plane of the surface of the metal product.
  • Depressions on the surface of the metal product can be made at least partially with different widths and/or with different lengths arranged orthogonally to the respective widths, the widths being made according to a width distribution and/or the lengths being made according to a length distribution, wherein the width distribution and/or the length distribution are preferably introduced with the restriction that the width distribution has a second autocorrelation or a regular second pattern or a third autocorrelation of the length distribution or a regular third pattern.
  • a length of an indentation within the meaning of the present invention is the maximum extension of the indentation parallel to the main extension plane of the surface of the metal product, for example transverse to the rolling direction or transverse to the skin-passing direction.
  • a width of an indentation within the meaning of the present invention is the maximum extent of the indentation parallel to the main extension plane of the surface of the metal product and orthogonal to the length of the indentation, for example in the rolling direction or skin-passing direction.
  • the length of the indentation can also run in the rolling direction/skin-passing direction and the width of the indentation can thus run transversely to the rolling direction/skin-passing direction.
  • elevations are at least partially introduced on the surface of the metal product with different widths and/or with different lengths arranged orthogonally to the respective widths, with the widths being introduced according to a width distribution and/or with the Lengths are introduced following a length distribution, the width distribution and/or the length distribution preferably being introduced with the restriction that a fourth autocorrelation of the width distribution or a regular fourth pattern or a fifth autocorrelation of the length distribution or a regular fifth pattern is introduced .
  • a length of an elevation within the meaning of the present invention is the maximum extension of the elevation parallel to the main extension plane of the surface of the metal product, for example in the rolling direction/skin-passing direction or alternatively transversely to the rolling/skin-passing direction.
  • a width of an elevation within the meaning of the present invention is the maximum extent of the elevation parallel to the main extension plane of the surface of the metal product and orthogonal to the length of the elevation, thus for example transverse to the rolling direction/skin-passing direction or alternatively in the rolling/skin-passing direction.
  • FIG 1 Figure 12 shows the distribution and autocorrelation of a method according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • figure 2 shows schematically a section through part of a roll according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 schematically shows two rolls according to an exemplary embodiment of the present invention and a metal product according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 1 the distribution 2 and the autocorrelation 3 of a method according to an exemplary embodiment of the present invention are shown.
  • the aim of the method is to cover the surface 11 of a roller 10 (see figures 2 and 3 ), preferably a skin-pass roller, with indentations 1 so that when rolling/skin-passing a metal product 100 (see figure 3 ) a structure which has elevations and/or depressions in the surface of the metal product 100, which has the advantages of a pseudo-stochastic roughness topography, while reducing the risk of developing continuous areas without pits or areas with continuous pits.
  • the indentations 1 are made in a pseudo-stochastic distribution 2 on the surface 11 of the roller 10 .
  • the distribution 2 is created numerically, that is to say in the exemplary embodiment illustrated here that the distribution is not determined completely stochastically and that the autocorrelation 3 of the distribution 2 has a regular pattern.
  • the main maximum 6 and the periodically arranged first-order maxima 5 can be clearly seen in the autocorrelation 3 .
  • the first-order maxima 5 have an intensity of less than a tenth of the intensity of the main maximum 6 .
  • the periodicity 4 of the arrangement of the maxima 5, 6 is between 2 ⁇ m and 1000 ⁇ m, for example.
  • the limitation of the pseudo-stochastic determination of distribution 2 means that distribution 2 is very uniform and isotropic, but has no spots, ie large areas without depressions or large areas with connected depressions.
  • FIG 2 a section through part of a roll 10 according to an exemplary embodiment of the present invention is shown schematically.
  • the section shown intersects the axis of rotation (not shown) of the roller 10.
  • the surface 11 of the roller 10, which has two structural elements 7, can be seen.
  • the structural elements 7 are designed as top-hat profiles.
  • the depressions 1 are arranged pseudo-stochastically between the structural elements 7 . It can be clearly seen that not only does the arrangement of the depressions 1 follow the pseudo-stochastic distribution, but that the depressions 1 each have different depths and widths, which are each arranged according to a distribution, here also pseudo-stochastic.
  • the distributions of the depths and the widths each have autocorrelations with a periodicity between, for example, 2 ⁇ m and 1000 ⁇ m.
  • the intensities of the first-order maxima of the depth and width distributions are less than a tenth of the intensity of the respective main maxima.
  • FIG 3 1 are schematically two rolls 10 according to an exemplary embodiment of the present invention and a metal product 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the surfaces 11 of the rolls 10 are textured with a method according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the surface of the metal product (100) is not shown, elevations and/or depressions being arranged in a pseudo-stochastic distribution on the surface of the metal product (100), the depressions at least partially having different depths and/or elevations at least partially having different depths Heights are introduced, the depths following a depth distribution and/or the heights following a height distribution, the depth distribution and/or the height distribution preferably being subject to the restriction that an autocorrelation of the depth distribution and/or height distribution is a regular further pattern with a periodicity from 2 ⁇ m to 3000 ⁇ m, in particular from 5 ⁇ m to 2000 ⁇ m, preferably from 10 ⁇ m to 1000 ⁇ m and/or an intensity of a first order of the autocorrelation has at most one tenth of an intensity of a main maximum of the autocorrelation.

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Oberflächentexturierung von Walzen (10) vorgeschlagen, wobei in eine Oberfläche (11) der Walze (10) Vertiefungen (1) eingebracht werden, wobei die Vertiefungen (1) in einer pseudo-stochastischen Verteilung (2) auf der Oberfläche (11) angeordnet werden, wobei die Verteilung (2) unter der Einschränkung, dass eine Autokorrelation (3) der Verteilung (2) ein regelmäßiges Muster aufweist, numerisch erstellt wird. Weiterhin werden eine Walze (10), ein Metallprodukt (100) und eine Oberfläche eines Metallprodukts (100) vorgeschlagen.A method for surface texturing of rollers (10) is proposed, depressions (1) being introduced into a surface (11) of the roller (10), the depressions (1) in a pseudo-stochastic distribution (2) on the surface (11) where the distribution (2) is constructed numerically under the constraint that an autocorrelation (3) of the distribution (2) has a regular pattern. Furthermore, a roller (10), a metal product (100) and a surface of a metal product (100) are proposed.

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus vom Oberflächentexturieren von Walzen, insbesondere von Dressierwalzen, zum Bearbeiten von Metallprodukten wie beispielsweise Stahlflachprodukten, vorzugsweise Stahlband oder Stahlbleche.The present invention is based on the surface texturing of rolls, in particular skin-pass rolls, for processing metal products such as flat steel products, preferably steel strip or sheet steel.

Das Oberflächentexturieren von Walzen, insbesondere von Dressierwalzen ist Stand der Technik. Texturierungsverfahren sind beispielsweise Kugelstrahlen (SBT), elektrische Funkenentladung (EDT), Chromplattierung (ECD) und Laser- oder Elektronenstrahlbeschuss (LT bzw. EBT). SBT, EDT und ECD sind sogenannte stochastische Verfahren, bei denen die Oberflächenstrukturen in der Fläche zufällig angeordnet sind. Beim ECD-Verfahren entstehen auf der Walzenoberfläche halbkugelförmige Erhebungen mit unterschiedlichen Radien. Bei SBT und EDT werden in die Walze Oberflächenstrukturen in Form von Kratern eingebracht und die Kraterränder können beispielsweise durch einen Feinschliff auf ein definiertes Niveau gebracht werden. Das EDT-Verfahren mit einem vorzugsweise sogenannten Superfinish liefert eine besonders vorteilhafte Walzenoberfläche. Die zufällige laterale Anordnung der Oberflächenstrukturen bewirkt eine Richtungsunabhängigkeit oder Isotropie. LT und EBT sind sogenannte deterministische Verfahren, bei welchen sich die Möglichkeit bietet, die laterale Lage und topografische Form der Oberflächenstrukturen durch Elektronen- oder Laserstrahlbeschuss zielgerichtet bzw. gerichtet einzustellen. Bei einer regelmäßigen Abfolge der Oberflächenstrukturen sind diese im Wesentlichen richtungsabhängig und damit anisotrop. Werden deterministische Verfahren insbesondere mittels eines mathematischen Zufallsgenerator gesteuert, so spricht man von einer pseudostochastischen Oberflächenstruktur.The surface texturing of rolls, in particular skin-pass rolls, is state of the art. Examples of texturing methods are shot peening (SBT), electric spark discharge (EDT), chrome plating (ECD), and laser or electron beam bombardment (LT or EBT). SBT, EDT and ECD are so-called stochastic methods in which the surface structures are randomly arranged in the area. With the ECD process, hemispherical elevations with different radii are created on the roll surface. With SBT and EDT, surface structures in the form of craters are introduced into the roller and the crater edges can be brought to a defined level, for example by fine grinding. The EDT process, preferably with a so-called super finish, provides a particularly advantageous roller surface. The random lateral arrangement of the surface structures results in directional independence or isotropy. LT and EBT are so-called deterministic methods that offer the possibility of adjusting the lateral position and topographical shape of the surface structures in a targeted or directed manner by means of electron or laser beam bombardment. With a regular sequence of surface structures, these are essentially direction-dependent and therefore anisotropic. If deterministic methods are controlled in particular by means of a mathematical random number generator, then one speaks of a pseudo-stochastic surface structure.

Prinzipiell hängt die Entscheidung des Texturierverfahrens von den Anforderungen als auch den prozessualen Randbedingungen bei der Herstellung ab. Sind Metallprodukte zu bearbeiten, welche insbesondere für Umformprozesse eine hohe Rauheit erfordern, aber die mechanischen Eigenschaften der Metallflachprodukte nur einen geringer Dressiergrad zulassen, so sind Dressierwalze mit hohem Rauheitsübertrag vorteilhaft. Für eine geringere Rauheit trotz hoher Walzkräfte bedarf es Dressierwalzen mit geringem Übertrag.In principle, the decision on the texturing process depends on the requirements and the procedural boundary conditions during production. If metal products are to be machined which require a high level of roughness, particularly for forming processes, but the mechanical properties of the metal flat products only allow a low degree of skin pass, then skin pass rolls with a high degree of roughness transfer are advantageous. For a lower roughness despite high rolling forces, skin-pass rolls with a low transfer are required.

Beim Dressieren mit flüssigen Medien (Dressiermittel/Walzöle) verändern diese in Kombination mit der Oberflächenstruktur der Dressierwalze und Prozessparametern, wie zum Beispiel der Geschwindigkeit den Rauheitsübertrag. Tendenziell erfolgt ein geringer Rauheitsübertrag, da sich die Oberflächenstrukturen weniger durch Abriebpartikel zusetzen, sondern diese vielmehr das flüssige Medium besser speichern und damit die Oberflächenstruktur zusetzen.When skin-passing with liquid media (skin-pass agents/rolling oils), these change the roughness transfer in combination with the surface structure of the skin-pass roll and process parameters, such as the speed. There is a tendency for there to be less roughness transfer, since the surface structures are clogged less by abrasion particles, but rather they store the liquid medium better and thus clog the surface structure.

Eine stochastische Walzenoberfläche mit geschlossenen und offenen Oberflächenstrukturen verhält sich zum Beispiel anders als eine deterministische Walzenoberfläche mit nur offenen oder nur geschlossenen Oberflächenstrukturen. Die Auswahl der Walzenoberfläche hängt von den geschilderten Randbedingungen ab.For example, a stochastic roller surface with closed and open surface structures behaves differently than a deterministic roller surface with only open or only closed surface structures. The selection of the roller surface depends on the outlined boundary conditions.

Der Vorteil des EDT-Texturierverfahrens gegenüber beispielsweise SBT oder ECD besteht darin, dass die Funkenentladung dort stattfindet, wo noch kein Funkenübersprung stattgefunden hat. Nach einer ausreichenden Texturierungsdauer bildet sich so eine lückenfreie, im Wesentlichen homogene Walzenoberflächenstruktur. Im Falle eines stochastischen Texturierverfahrens, welches verfahrensbedingt keine Rückkopplung, Steuerung oder Beeinflussung der Punktdichte vornimmt, beispielsweise SBT oder ECD, kann es zur Ausbildung von lokalen Inhomogenitäten kommen. Ähnliches ist bei der Erzeugung von pseudo-stochastischen Texturierungen mittels deterministisch steuerbarer Strukturerzeugung, beispielsweise LT oder EBT, zu beobachten. Bei der Generierung einer pseudo-stochastischen Oberflächenstruktur unter alleiniger Verwendung eines Zufallsgenerators, welcher den Prozess steuert, entstehen zwangsläufig Flecken, da dem Zufallsgenerator die Information fehlt, ob in Bereichen der Walzenoberfläche schon eine ausreichend hohe Punktdichte vorhanden ist oder nicht. Der Zufallsgenerator gibt willkürlich ein Signal. Gerade bei geringen Punktdichten, aber auch im umgekehrten Fall bei hohen Punktdichten, treten so unerwünschte Inhomogenitäten entlang der Oberfläche der Walze auf. Diese sind unerwünscht beim Dressieren der zu bearbeitenden Metallprodukte und können Inhomogenitäten auf der Oberfläche des Metallprodukts erzeugen, welche zu punktuell abweichendem Materialverhalten in nachgelagerten Verarbeitungsprozessen führen können.The advantage of the EDT texturing process compared to SBT or ECD, for example, is that the spark discharge takes place where no spark jumps have taken place before. After a sufficient texturing time, a gap-free, essentially homogeneous roll surface structure is formed. In the case of a stochastic texturing method which, due to the method, does not perform any feedback, control or influencing of the point density, for example SBT or ECD, local inhomogeneities can form. Something similar can be observed in the generation of pseudo-stochastic texturing by means of deterministically controllable structure generation, for example LT or EBT. When generating a pseudo-stochastic surface structure using only a random number generator, which controls the process, spots are inevitable, since the random number generator lacks the information as to whether or not there is already a sufficiently high point density in areas of the roller surface. The random generator randomly gives a signal. Especially with low dot densities, but also in the opposite case with high dot densities, undesirable inhomogeneities occur along the surface of the roller. These are undesirable when skin-passing the metal products to be processed and can produce inhomogeneities on the surface of the metal product, which can lead to selectively deviating material behavior in downstream processing.

Ferner wird bei Umformprozessen des Metallproduktes eine möglichst gleichmäßige Verteilung von Vertiefungen auf der Oberfläche des Metallprodukts zur Aufnahme von Abriebpartikeln im Umformprozess benötigt. Sind diese nicht vorhanden, besteht die Gefahr der Bildung sogenannter Kaltaufschweißungen (Galling) auf den Werkzeugen zum Umformen. Ferner kann es zu Kratzern oder Abdrücken auf der Oberfläche des umgeformten Metallproduktes kommen. Bei einer stochastischen Rauheitstopografie sind Unterbrechungen der Verteilung von Vertiefungen entlang der Oberfläche durch deren Isotropie naturgegeben, bei einer deterministischen Rauheitstopografie muss nicht zwingend in bestimmten Richtungen eine Unterbrechung existieren. Schließlich weisen Metallprodukte mit einer stochastischen Rauheitstopografie ein gleichmäßiges und mattes Erscheinungsbild auf.Furthermore, in the metal product forming processes, a distribution of indentations that is as uniform as possible on the surface of the metal product is required to absorb abrasion particles in the forming process. If these are not present, there is a risk of the formation of so-called cold welds (galling) on the forming tools. Furthermore, scratches or indentations can occur on the surface of the formed metal product. In a stochastic roughness topography, interruptions in the distribution of indentations along the surface are naturally given by their isotropy; in a deterministic roughness topography, an interruption does not necessarily have to be in certain directions exist. Finally, metal products with a stochastic roughness topography have a uniform and matte appearance.

Problematisch bei der Erstellung von stochastischen Rauheitstopografien ist die Gefahr der Entstehung von zusammenhängenden Bereichen ohne Vertiefungen oder von Bereichen mit zusammenhängenden Vertiefungen. Solche Bereiche können zur Entstehung von Kratzern und Abdrücken bei der Bearbeitung des Metallproduktes führen. Ferner sind diese Bereiche als Flecken deutlich wahrnehmbar und sorgen so für ein unerwünschtes Erscheinungsbild, welche beispielsweise für die Weiterverarbeitung ein Ausschusskriterium sein können, insbesondere beim Lackieren.The problem with the creation of stochastic roughness topographies is the risk of the emergence of connected areas without indentations or areas with connected indentations. Such areas can lead to the formation of scratches and marks when processing the metal product. Furthermore, these areas are clearly perceptible as spots and thus ensure an undesirable appearance, which can be a reject criterion for further processing, for example, especially when painting.

Der Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Oberflächentexturierung von Walzen zum Konditionieren von Oberflächen von Metallprodukten zur Verfügung zu stellen, welches die geschilderten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, sondern das Entstehen von zusammenhängenden Bereichen ohne Vertiefungen oder von Bereichen mit zusammenhängenden Vertiefungen verringert.The invention is therefore based on the technical object of providing a method for surface texturing of rolls for conditioning surfaces of metal products which does not have the disadvantages of the prior art described, but rather the formation of connected areas without depressions or areas with connected ones depressions reduced.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Oberflächentexturierung von Walzen, wobei in eine Oberfläche der Walze Vertiefungen eingebracht werden, wobei die Vertiefungen in einer pseudo-stochastischen Verteilung auf der Oberfläche angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung unter der Einschränkung, dass eine Autokorrelation der Verteilung ein regelmäßiges Muster aufweist, numerisch erstellt wird.This object is achieved by a method for surface texturing of rolls, depressions being introduced into a surface of the roll, the depressions being arranged in a pseudo-stochastic distribution on the surface, characterized in that the distribution is subject to the restriction that an autocorrelation of the distribution has a regular pattern is constructed numerically.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ein pseudo-stochastisches Texturieren der Oberfläche, so dass eine mit der texturierten Walze gewalzte und dadurch konditionierte Oberfläche eines Metallprodukts die Vorteile einer stochastischen Rauheitstopografie aufweist. Gleichzeitig kann dadurch das Entstehen von zusammenhängenden Bereichen ohne Vertiefungen oder von Bereichen mit zusammenhängenden Vertiefungen deutlich verringert werden. Pseudo-stochastisch verteilt im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass die Verteilung nicht vollständig stochastisch, also zufällig bestimmt ist. Die Verteilung unter der Einschränkung, dass eine Autokorrelation der Verteilung ein regelmäßiges Muster aufweist, numerisch erstellt wird, ermöglicht eine gute Steuerung der pseudo-stochastischen Verteilung. Vorteilhaft an der Einschränkung der pseudo-stochastischen Verteilung über die Autokorrelation ist insbesondere, dass das Erstellen der Verteilung damit computerimplementiert durchgeführt werden kann.The method according to the invention enables pseudo-stochastic texturing of the surface, so that a surface of a metal product that has been rolled with the textured roll and conditioned as a result has the advantages of a stochastic roughness topography. At the same time, the formation of connected areas without indentations or areas with connected indentations can be significantly reduced. Pseudo-stochastically distributed in the context of the present invention means that the distribution is not determined completely stochastically, ie randomly. The distribution is constructed numerically under the constraint that an autocorrelation of the distribution has a regular pattern, allows good control of the pseudo-stochastic distribution. What is particularly advantageous about the restriction of the pseudo-stochastic distribution via the autocorrelation is that the creation of the distribution can thus be carried out in a computer-implemented manner.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.Advantageous configurations and developments of the invention can be found in the subclaims and the description with reference to the drawings.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Autokorrelation eine Periodizität von 2 µm bis 3000 µm, insbesondere von 5 µm bis 2000 µm, bevorzugt von 10 µm bis 1000 µm aufweist. Das heißt, dass Strukturen auf der texturierten Walze in der Größenordnung von mindestens 0,7 µm bis 1000 µm erfasst werden können. Mit einer so texturierten Walze ist ein sehr gleichmäßig strukturiertes Konditionieren beispielsweise von Metallprodukten, insbesondere von Stahlflachprodukten möglich. Die Abstände sich wiederholender Strukturen sind groß genug, dass im Sinne der vorliegenden Erfindung von einer isotropen Rauhigkeitstopografie gesprochen werden kann.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the autocorrelation has a periodicity of 2 μm to 3000 μm, in particular from 5 μm to 2000 μm, preferably from 10 μm to 1000 μm. This means that structures on the textured roller in the order of at least 0.7 µm to 1000 µm can be detected. A very uniformly structured conditioning of metal products, for example, in particular of flat steel products, is possible with a roller that is textured in this way. The distances between repeating structures are large enough that one can speak of an isotropic roughness topography within the meaning of the present invention.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine Intensität einer ersten Ordnung der Autokorrelation maximal ein Zehntel einer Intensität eines Hauptmaximums der Autokorrelation aufweist. Je geringer die Intensität der ersten Ordnung im Vergleich zum Hauptmaximum ist, desto größer ist die Streuung der Anordnung der Vertiefungen. Entspricht die Intensität der ersten Ordnung der Autokorrelation maximal ein Zehntel der Intensität des Hauptmaximums der Autokorrelation, so kann im Sinne der vorliegenden Erfindung von einer stochastischen Rauhigkeitstopografie gesprochen werden.According to a further preferred embodiment of the present invention, it is provided that an intensity of a first order of the autocorrelation has a maximum of one tenth of an intensity of a main maximum of the autocorrelation. The lower the intensity of the first order compared to the main maximum, the greater the scatter in the arrangement of the pits. If the intensity of the first order of the autocorrelation corresponds to a maximum of one tenth of the intensity of the main maximum of the autocorrelation, one can speak of a stochastic roughness topography within the meaning of the present invention.

Vertiefungen können zumindest teilweise mit unterschiedlichen Tiefen eingebracht werden, wobei die Tiefen einer Tiefenverteilung folgend eingebracht werden, wobei die Tiefenverteilung bevorzugt unter der Einschränkung, dass eine erste weitere Autokorrelation der Tiefenverteilung ein regelmäßiges erstes weiteres Muster aufweist, numerisch erstellt wird. Dies ermöglicht eine weiter verbesserte pseudo-stochastische Rauheitstopografie. Tiefe einer Vertiefung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die größte Ausdehnung der Vertiefung auf der Walze in Richtung der Rotationsachse der Walze. Denkbar ist, dass die Vertiefungen einen Tiefenverlauf aufweisen. Ein Tiefenverlauf im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine sich parallel zur Haupterstreckungsebene der Oberfläche der Walze verändernde Ausdehnung der Vertiefung auf der Walze in Richtung der Rotationsachse der Walze.Depressions can be introduced at least partially with different depths, the depths being introduced following a depth distribution, the depth distribution preferably being created numerically with the restriction that a first further autocorrelation of the depth distribution has a regular first further pattern. This enables a further improved pseudo-stochastic roughness topography. Depth of an indentation within the meaning of the present invention is the greatest extent of the indentation on the roller in the direction of the axis of rotation of the roller. It is conceivable that the depressions have a depth profile. A depth profile within the meaning of the present invention is an extension of the depression on the roller that changes parallel to the main extension plane of the surface of the roller in the direction of the axis of rotation of the roller.

Vorzugsweise ist dazu vorgesehen, dass die erste weitere Autokorrelation eine Periodizität von 2 µm bis 3000 µm, insbesondere von 5 µm bis 2000 µm, bevorzugt von 10 µm bis 1000 µm aufweist und/oder wobei eine erste weitere Intensität einer ersten Ordnung der ersten weiteren Autokorrelation maximal ein Zehntel einer Intensität eines Hauptmaximums der ersten weiteren Autokorrelation aufweist.It is preferably provided for this purpose that the first further autocorrelation has a periodicity of 2 μm to 3000 μm, in particular from 5 μm to 2000 μm, preferably from 10 μm to 1000 μm and/or wherein a first further intensity of a first order of the first further autocorrelation has at most one tenth of an intensity of a main maximum of the first further autocorrelation.

Vertiefungen können zumindest teilweise mit unterschiedlich großen Breiten und/oder mit unterschiedlich großen zu den jeweiligen Breiten orthogonal angeordneten Längen eingebracht werden, wobei die Breiten einer Breitenverteilung folgend eingebracht werden und/oder wobei die Längen einer Längenverteilung folgend eingebracht werden, wobei die Breitenverteilung und/oder die Längenverteilung bevorzugt unter der Einschränkung, dass eine zweite weitere Autokorrelation der Breitenverteilung bzw. ein regelmäßiges zweites weiteres Muster aufweist bzw. eine dritte weitere Autokorrelation der Längenverteilung bzw. ein regelmäßiges drittes weiteres Muster aufweist, numerisch erstellt wird. Dies ermöglicht eine noch bessere pseudo-stochastische Rauheitstopografie. Eine Länge einer Vertiefung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die maximale Ausdehnung der Vertiefung parallel zur Haupterstreckungsebene der Oberfläche der Walze. Eine Breite einer Vertiefung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die maximale Ausdehnung der Vertiefung parallel zur Haupterstreckungsebene der Oberfläche der Walze und orthogonal zur Länge der Vertiefung. Denkbar ist, dass die Vertiefungen bezogen auf die Haupterstreckungsebene der Oberfläche der Walze, insbesondere in Richtung der Rotationsachse der Walze, als I-förmig, oval, rund, rechteckig oder quadratisch oder als Kombination daraus eingebracht werden.Indentations can be made at least partially with different widths and/or with different lengths arranged orthogonally to the respective widths, with the widths being introduced following a width distribution and/or with the lengths being introduced following a length distribution, with the width distribution and/or the length distribution is preferably created numerically with the restriction that it has a second further autocorrelation of the width distribution or a regular second further pattern or a third further autocorrelation of the length distribution or a regular third further pattern. This enables an even better pseudo-stochastic roughness topography. A length of an indentation within the meaning of the present invention is the maximum extent of the indentation parallel to the main plane of extension of the surface of the roller. A width of an indentation within the meaning of the present invention is the maximum extension of the indentation parallel to the main extension plane of the surface of the roller and orthogonal to the length of the indentation. It is conceivable that the indentations are made as I-shaped, oval, round, rectangular or square or as a combination thereof in relation to the main extension plane of the surface of the roller, in particular in the direction of the axis of rotation of the roller.

Vorzugsweise ist dazu vorgesehen, dass die zweite weitere Autokorrelation eine Periodizität von 2 µm bis 3000 µm, insbesondere von 5 µm bis 2000 µm, bevorzugt von 10 µm bis 1000 µm aufweist und/oder wobei die dritte weitere Autokorrelation eine Periodizität von 2 µm bis 3000 µm, insbesondere von 5 µm bis 2000 µm, bevorzugt von 10 µm bis 1000 µm aufweist und/oder wobei eine zweite weitere Intensität einer ersten Ordnung der zweiten weiteren Autokorrelation maximal ein Zehntel einer Intensität eines Hauptmaximums der zweiten weiteren Autokorrelation aufweist und/oder wobei eine dritte weitere Intensität einer ersten Ordnung der dritten weiteren Autokorrelation maximal ein Zehntel einer Intensität eines Hauptmaximums der dritten weiteren Autokorrelation aufweist.It is preferably provided that the second further autocorrelation has a periodicity of 2 µm to 3000 µm, in particular from 5 µm to 2000 µm, preferably from 10 µm to 1000 µm and/or the third further autocorrelation has a periodicity of 2 µm to 3000 µm, in particular from 5 µm to 2000 µm, preferably from 10 µm to 1000 µm and/or wherein a second further intensity of a first order of the second further autocorrelation has a maximum of one tenth of an intensity of a main maximum of the second further autocorrelation and/or wherein a third additional intensity of a first order of the third additional autocorrelation has a maximum of one tenth of an intensity of a main maximum of the third additional autocorrelation.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass nach dem Erstellen der Verteilung die Verteilung auf ein Vorhandensein unerwünscht strukturierter Bereiche kontrolliert wird, wobei bei Vorhandensein von unerwünscht strukturierten Bereichen die Verteilung in den unerwünscht strukturierten Bereichen neu erstellt wird. Dadurch wird auf vorteilhafte Weise sichergestellt, dass keine unvorteilhaften Flecken auf einem Metallprodukt, welches mit der texturierten Walze gewalzt wird, entstehen. Das erneute Erstellen der Verteilung innerhalb der unerwünscht strukturierten Bereiche ist mit nur wenig Aufwand verbunden. Unerwünscht strukturierte Bereiche können beispielsweise zusammenhängende Bereichen ohne Vertiefungen, Bereiche mit zusammenhängenden Vertiefungen oder anisotrope Bereiche sein.According to a further preferred embodiment of the present invention, it is provided that after the distribution has been created, the distribution is checked for the presence of undesirably structured areas, with the distribution being recreated in the undesirably structured areas if undesirably structured areas are present becomes. This advantageously ensures that no unfavorable stains are produced on a metal product which is rolled with the textured roll. Recreating the distribution within the undesirably textured areas requires little effort. Undesirably structured areas can be, for example, contiguous areas without indentations, areas with contiguous indentations, or anisotropic areas.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass zu Strukturelementen angeordnete weitere Vertiefungen stochastisch verteilt angeordnet auf der Oberfläche der Walze eingebracht werden, wobei die Vertiefungen zwischen den Strukturelementen eingebracht werden. Dies ermöglicht ein funktionelles Strukturieren der Oberfläche eines mit der texturierten Walze gewalzten Metallproduktes unter Beibehaltung der Vorteile der stochastischen Rauheitstopografie. Denkbar ist beispielsweise, dass die Strukturelemente zum Einwalzen von Schmiermitteltaschen in das Metallprodukt zum Transport von Schmiermittel beim Umformprozessen dienen.According to a further preferred embodiment of the present invention, it is provided that further indentations arranged to form structural elements are introduced in a stochastically distributed manner on the surface of the roller, the indentations being introduced between the structural elements. This allows functional texturing of the surface of a metal product rolled with the textured roll while retaining the benefits of stochastic roughness topography. It is conceivable, for example, that the structural elements serve to roll lubricant pockets into the metal product to transport lubricant during the forming process.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vertiefungen mittels eines Lasertexturierverfahrens oder mit Hilfe eines Teilchenstrahls eingebracht werden. Lasertexturierverfahren und Texturierverfahren mit Hilfe eines Teilchenstrahls sind sehr gut zu steuern und erzeugen hervorragende Ergebnisse. Denkbar ist, dass der Teilchenstrahl ein Elektronenstrahl und/oder ein Ionen-Strahl ist.According to a further preferred embodiment of the present invention, it is provided that the depressions are introduced by means of a laser texturing method or with the aid of a particle beam. Laser texturing methods and texturing methods using a particle beam can be controlled very well and produce excellent results. It is conceivable that the particle beam is an electron beam and/or an ion beam.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe ist eine Walze, insbesondere Dressierwalze, wobei die Walze eine mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche oberflächentexturierte Oberfläche aufweist.A further object of the present invention for solving the problem set at the outset is a roll, in particular skin-pass roll, wherein the roll has a surface textured using a method according to one of the preceding claims.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe ist ein Metallprodukt, wobei das Metallprodukt mit einer erfindungsgemäßen Walze bearbeitet ist.A further object of the present invention for solving the task set out in the beginning is a metal product, wherein the metal product is processed with a roller according to the invention.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe ist eine Oberfläche eines Metallprodukts, insbesondere die Oberfläche des Metallprodukts, welche mit einer erfindungsgemäßen Walze bearbeitet ist, wobei Erhebungen und/oder Vertiefungen in einer pseudo-stochastischen Verteilung auf der Oberfläche des Metallprodukts angeordnet sind, wobei die Vertiefungen zumindest teilweise mit unterschiedlichen Tiefen und/oder Erhebungen zumindest teilweise mit unterschiedlichen Höhen eingebracht sind, wobei die Tiefen einer Tiefenverteilung folgend und/oder die Höhen einer Höhenverteilung folgend eingebracht sind, wobei die Tiefenverteilung und/oder die Höhenverteilung bevorzugt unter der Einschränkung, dass eine Autokorrelation der Tiefenverteilung und/oder Höhenverteilung ein regelmäßiges weiteres Muster mit einer Periodizität von 2 µm bis 3000 µm, insbesondere von 5 µm bis 2000 µm, bevorzugt von 10 µm bis 1000 µm und/oder wobei eine Intensität einer ersten Ordnung der Autokorrelation maximal ein Zehntel einer Intensität eines Hauptmaximums der Autokorrelation aufweist.A further object of the present invention for solving the problem set at the beginning is a surface of a metal product, in particular the surface of the metal product, which is processed with a roller according to the invention, elevations and/or depressions being arranged in a pseudo-stochastic distribution on the surface of the metal product are, wherein the depressions at least partially with different depths and/or elevations are at least partially introduced with different heights, the depths being introduced following a depth distribution and/or the heights following a height distribution, the depth distribution and/or the height distribution being preferred with the restriction that an autocorrelation of the depth distribution and/or Height distribution a regular further pattern with a periodicity of 2 μm to 3000 μm, in particular from 5 μm to 2000 μm, preferably from 10 μm to 1000 μm and/or wherein an intensity of a first order of the autocorrelation is at most one tenth of an intensity of a main maximum of the autocorrelation having.

Tiefe einer Vertiefung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die größte Ausdehnung der Vertiefung auf der Oberfläche in Dickenrichtung des Metallprodukts. Denkbar ist, dass die Vertiefungen einen Tiefenverlauf aufweisen. Ein Tiefenverlauf im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine sich parallel zur Haupterstreckungsebene der Oberfläche des Metallprodukts verändernde Ausdehnung der Vertiefung auf der Oberfläche in Dickenrichtung des Metallprodukts.Depth of an indentation in the sense of the present invention is the greatest extension of the indentation on the surface in the thickness direction of the metal product. It is conceivable that the depressions have a depth profile. A depth gradient within the meaning of the present invention is an extension of the depression on the surface in the thickness direction of the metal product that changes parallel to the main extension plane of the surface of the metal product.

Vertiefungen auf der Oberfläche des Metallprodukts können zumindest teilweise mit unterschiedlich großen Breiten und/oder mit unterschiedlich großen zu den jeweiligen Breiten orthogonal angeordneten Längen eingebracht sein, wobei die Breiten einer Breitenverteilung folgend eingebracht sind und/oder wobei die Längen einer Längenverteilung folgend eingebracht sind, wobei die Breitenverteilung und/oder die Längenverteilung bevorzugt unter der Einschränkung, dass eine zweite Autokorrelation der Breitenverteilung bzw. ein regelmäßiges zweites Muster aufweist bzw. eine dritte Autokorrelation der Längenverteilung bzw. ein regelmäßiges drittes Muster aufweist, eingebracht sind. Eine Länge einer Vertiefung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die maximale Ausdehnung der Vertiefung parallel zur Haupterstreckungsebene der Oberfläche des Metallprodukts, beispielsweise quer zur Walzrichtung respektive quer zur Dressierrichtung. Eine Breite einer Vertiefung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die maximale Ausdehnung der Vertiefung parallel zur Haupterstreckungsebene der Oberfläche des Metallprodukts und orthogonal zur Länge der Vertiefung, beispielsweise in Walzrichtung respektive Dressierrichtung. Die Länge der Vertiefung kann alternativ aber auch in Walzrichtung/Dressierrichtung und die Breite der Vertiefung somit quer zur Walzrichtung/Dressierrichtung verlaufen. Alternativ oder zusätzlich sind Erhebungen auf der Oberfläche des Metallprodukts zumindest teilweise mit unterschiedlich großen Breiten und/oder mit unterschiedlich großen zu den jeweiligen Breiten orthogonal angeordneten Längen eingebracht, wobei die Breiten einer Breitenverteilung folgend eingebracht sind und/oder wobei die Längen einer Längenverteilung folgend eingebracht sind, wobei die Breitenverteilung und/oder die Längenverteilung bevorzugt unter der Einschränkung, dass eine vierte Autokorrelation der Breitenverteilung bzw. ein regelmäßiges viertes Muster aufweist bzw. eine fünfte Autokorrelation der Längenverteilung bzw. ein regelmäßiges fünftes Muster aufweist, eingebracht sind. Eine Länge einer Erhebung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die maximale Ausdehnung der Erhebung parallel zur Haupterstreckungsebene der Oberfläche des Metallprodukts, beispielsweise in Walzrichtung/Dressierrichtung oder alternativ quer zur Walzrichtung/Dressierrichtung. Eine Breite einer Erhebung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die maximale Ausdehnung der Erhebung parallel zur Haupterstreckungsebene der Oberfläche des Metallprodukts und orthogonal zur Länge der Erhebung, somit beispielsweise quer zur Walzrichtung/Dressierrichtung oder alternativ in Walzrichtung/Dressierrichtung.Depressions on the surface of the metal product can be made at least partially with different widths and/or with different lengths arranged orthogonally to the respective widths, the widths being made according to a width distribution and/or the lengths being made according to a length distribution, wherein the width distribution and/or the length distribution are preferably introduced with the restriction that the width distribution has a second autocorrelation or a regular second pattern or a third autocorrelation of the length distribution or a regular third pattern. A length of an indentation within the meaning of the present invention is the maximum extension of the indentation parallel to the main extension plane of the surface of the metal product, for example transverse to the rolling direction or transverse to the skin-passing direction. A width of an indentation within the meaning of the present invention is the maximum extent of the indentation parallel to the main extension plane of the surface of the metal product and orthogonal to the length of the indentation, for example in the rolling direction or skin-passing direction. Alternatively, however, the length of the indentation can also run in the rolling direction/skin-passing direction and the width of the indentation can thus run transversely to the rolling direction/skin-passing direction. Alternatively or additionally, elevations are at least partially introduced on the surface of the metal product with different widths and/or with different lengths arranged orthogonally to the respective widths, with the widths being introduced according to a width distribution and/or with the Lengths are introduced following a length distribution, the width distribution and/or the length distribution preferably being introduced with the restriction that a fourth autocorrelation of the width distribution or a regular fourth pattern or a fifth autocorrelation of the length distribution or a regular fifth pattern is introduced . A length of an elevation within the meaning of the present invention is the maximum extension of the elevation parallel to the main extension plane of the surface of the metal product, for example in the rolling direction/skin-passing direction or alternatively transversely to the rolling/skin-passing direction. A width of an elevation within the meaning of the present invention is the maximum extent of the elevation parallel to the main extension plane of the surface of the metal product and orthogonal to the length of the elevation, thus for example transverse to the rolling direction/skin-passing direction or alternatively in the rolling/skin-passing direction.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.Further details, features and advantages of the invention result from the drawings and from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings only illustrate exemplary embodiments of the invention, which do not restrict the essential idea of the invention.

Figur 1 zeigt die Verteilung und die Autokorrelation eines Verfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. figure 1 Figure 12 shows the distribution and autocorrelation of a method according to an exemplary embodiment of the present invention.

Figur 2 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Teil einer Walze gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. figure 2 shows schematically a section through part of a roll according to an exemplary embodiment of the present invention.

Figur 3 zeigt schematisch zwei Walzen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ein Metallprodukt gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. figure 3 FIG. 12 schematically shows two rolls according to an exemplary embodiment of the present invention and a metal product according to an exemplary embodiment of the present invention.

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference symbols and are therefore usually named or mentioned only once.

In Figur 1 sind die Verteilung 2 und die Autokorrelation 3 eines Verfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Ziel des Verfahrens ist es, die Oberfläche 11 einer Walze 10 (siehe Figuren 2 und 3), vorzugsweise einer Dressierwalze, mit Vertiefungen 1 so zu texturieren, dass beim Walzen/Dressieren eines Metallproduktes 100 (siehe Figur 3) eine Struktur, welche Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweist, in die Oberfläche des Metallproduktes 100 eingewalzt wird, welche die Vorteile einer pseudo-stochastischen Rauhigkeitstopografie aufweist und dabei die Gefahr des Entstehens von zusammenhängenden Bereichen ohne Vertiefungen oder von Bereichen mit zusammenhängenden Vertiefungen verringert. Dazu werden die Vertiefungen 1 in einer pseudo-stochastischen Verteilung 2 auf der Oberfläche 11 der Walze 10 eingebracht. Der Übersichtlichkeit halber ist die in weiß dargestellte örtliche Anordnung der Vertiefungen nicht bezeichnet. Die Verteilung 2 wird dazu numerisch erstellt, das heißt in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel, dass die Verteilung nicht vollständig stochastisch bestimmt ist, und dass die Autokorrelation 3 der Verteilung 2 ein regelmäßiges Muster aufweist. In der Autokorrelation 3 sind deutlich das Hauptmaximum 6 und die periodisch angeordneten Maxima erster Ordnung 5 zu erkennen. Die Maxima erster Ordnung 5 weisen eine Intensität von weniger als einem Zehntel der Intensität des Hauptmaximums 6 auf. Die Periodizität 4 der Anordnung der Maxima 5, 6 beträgt beispielsweise zwischen 2 µm und 1000 µm. Die Einschränkung der pseudo-stochastischen Ermittlung der Verteilung 2 führt dazu, dass die Verteilung 2 sehr gleichmäßig und isotrop ist, aber keine Flecken, also große Bereiche ohne Vertiefungen oder große Bereiche mit zusammenhängenden Vertiefungen aufweist.In figure 1 the distribution 2 and the autocorrelation 3 of a method according to an exemplary embodiment of the present invention are shown. The aim of the method is to cover the surface 11 of a roller 10 (see figures 2 and 3 ), preferably a skin-pass roller, with indentations 1 so that when rolling/skin-passing a metal product 100 (see figure 3 ) a structure which has elevations and/or depressions in the surface of the metal product 100, which has the advantages of a pseudo-stochastic roughness topography, while reducing the risk of developing continuous areas without pits or areas with continuous pits. For this purpose, the indentations 1 are made in a pseudo-stochastic distribution 2 on the surface 11 of the roller 10 . For the sake of clarity, the local arrangement of the depressions shown in white is not labeled. For this purpose, the distribution 2 is created numerically, that is to say in the exemplary embodiment illustrated here that the distribution is not determined completely stochastically and that the autocorrelation 3 of the distribution 2 has a regular pattern. The main maximum 6 and the periodically arranged first-order maxima 5 can be clearly seen in the autocorrelation 3 . The first-order maxima 5 have an intensity of less than a tenth of the intensity of the main maximum 6 . The periodicity 4 of the arrangement of the maxima 5, 6 is between 2 μm and 1000 μm, for example. The limitation of the pseudo-stochastic determination of distribution 2 means that distribution 2 is very uniform and isotropic, but has no spots, ie large areas without depressions or large areas with connected depressions.

In Figur 2 ist schematisch ein Schnitt durch einen Teil einer Walze 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der dargestellte Schnitt schneidet die (nicht dargestellte) Drehachse der Walze 10. Zu erkennen ist die Oberfläche 11 der Walze 10, welche zwei Strukturelemente 7 aufweist. Die Strukturelemente 7 sind als Top-Hat-Profile ausgeführt. Zwischen den Strukturelementen 7 sind die Vertiefungen 1 pseudo-stochastisch angeordnet. Deutlich zu erkennen ist, dass nicht nur die Anordnung der Vertiefungen 1 der pseudo-stochastischen Verteilung folgt, sondern dass die Vertiefungen 1 jeweils unterschiedliche Tiefen und Breiten aufweisen, welche jeweils einer Verteilung, hier ebenfalls pseudo-stochastisch, angeordnet sind. Die Verteilungen der Tiefen und der Breiten weisen jeweils Autokorrelationen mit einer Periodizität zwischen beispielsweise 2 µm und 1000 µm auf. Die Intensitäten der Maxima erster Ordnung der Verteilungen der Tiefen und der Breiten weisen weniger als ein Zehntel der Intensität des jeweiligen Hauptmaximums auf.In figure 2 a section through part of a roll 10 according to an exemplary embodiment of the present invention is shown schematically. The section shown intersects the axis of rotation (not shown) of the roller 10. The surface 11 of the roller 10, which has two structural elements 7, can be seen. The structural elements 7 are designed as top-hat profiles. The depressions 1 are arranged pseudo-stochastically between the structural elements 7 . It can be clearly seen that not only does the arrangement of the depressions 1 follow the pseudo-stochastic distribution, but that the depressions 1 each have different depths and widths, which are each arranged according to a distribution, here also pseudo-stochastic. The distributions of the depths and the widths each have autocorrelations with a periodicity between, for example, 2 μm and 1000 μm. The intensities of the first-order maxima of the depth and width distributions are less than a tenth of the intensity of the respective main maxima.

In Figur 3 sind schematisch zwei Walzen 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ein Metallprodukt 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die die Oberflächen 11 der Walzen 10 sind mit einem Verfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung texturiert.In figure 3 1 are schematically two rolls 10 according to an exemplary embodiment of the present invention and a metal product 100 according to an exemplary embodiment of the present invention. The surfaces 11 of the rolls 10 are textured with a method according to an exemplary embodiment of the present invention.

Dies führt zu einer sehr vorteilhaften Aufrauhung des Metallproduktes 100, hier eines Stahlflachprodukts, beim Walzen.This leads to a very advantageous roughening of the metal product 100, here a flat steel product, during rolling.

Nicht dargestellt ist die Oberfläche des Metallprodukts (100), wobei Erhebungen und/oder Vertiefungen in einer pseudo-stochastischen Verteilung auf der Oberfläche des Metallprodukts (100) angeordnet sind, wobei die Vertiefungen zumindest teilweise mit unterschiedlichen Tiefen und/oder Erhebungen zumindest teilweise mit unterschiedlichen Höhen eingebracht sind, wobei die Tiefen einer Tiefenverteilung folgend und/oder die Höhen einer Höhenverteilung folgend eingebracht sind, wobei die Tiefenverteilung und/oder die Höhenverteilung bevorzugt unter der Einschränkung, dass eine Autokorrelation der Tiefenverteilung und/oder Höhenverteilung ein regelmäßiges weiteres Muster mit einer Periodizität von 2 µm bis 3000 µm, insbesondere von 5 µm bis 2000 µm, bevorzugt von 10 µm bis 1000 µm und/oder eine Intensität einer ersten Ordnung der Autokorrelation maximal ein Zehntel einer Intensität eines Hauptmaximums der Autokorrelation aufweist.The surface of the metal product (100) is not shown, elevations and/or depressions being arranged in a pseudo-stochastic distribution on the surface of the metal product (100), the depressions at least partially having different depths and/or elevations at least partially having different depths Heights are introduced, the depths following a depth distribution and/or the heights following a height distribution, the depth distribution and/or the height distribution preferably being subject to the restriction that an autocorrelation of the depth distribution and/or height distribution is a regular further pattern with a periodicity from 2 μm to 3000 μm, in particular from 5 μm to 2000 μm, preferably from 10 μm to 1000 μm and/or an intensity of a first order of the autocorrelation has at most one tenth of an intensity of a main maximum of the autocorrelation.

BezugszeichenlisteReference List

11
Vertiefungdeepening
22
Verteilungdistribution
33
Autokorrelationautocorrelation
44
Periodizitätperiodicity
55
Intensität erster OrdnungFirst order intensity
66
Intensität des HauptmaximumsIntensity of the main maximum
77
Strukturelementstructural element
1010
Walzeroller
1111
Oberflächesurface
100100
Metallproduktmetal product

Claims (9)

Verfahren zur Oberflächentexturierung einer Walze (10), wobei in eine Oberfläche (11) der Walze (10) Vertiefungen (1) eingebracht werden, wobei die Vertiefungen (1) in einer pseudo-stochastischen Verteilung (2) auf der Oberfläche (11) angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung (2) unter der Einschränkung, dass eine Autokorrelation (3) der Verteilung (2) ein regelmäßiges Muster aufweist, numerisch erstellt wird.Method for surface texturing of a roller (10), depressions (1) being introduced into a surface (11) of the roller (10), the depressions (1) being arranged in a pseudo-stochastic distribution (2) on the surface (11). characterized in that the distribution (2) is created numerically under the restriction that an autocorrelation (3) of the distribution (2) has a regular pattern. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Autokorrelation (3) eine Periodizität (4) von 2 µm bis 3000 µm aufweist.Method according to Claim 1, in which the autocorrelation (3) has a periodicity (4) of 2 µm to 3000 µm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei eine Intensität einer ersten Ordnung (5) der Autokorrelation (3) maximal ein Zehntel einer Intensität eines Hauptmaximums (6) der Autokorrelation (3) aufweist.Method according to one of Claims 1 or 2, in which an intensity of a first order (5) of the autocorrelation (3) has at most one tenth of an intensity of a main maximum (6) of the autocorrelation (3). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach dem Erstellen der Verteilung (2) die Verteilung (2) auf ein Vorhandensein unerwünscht strukturierter Bereiche kontrolliert wird, wobei bei Vorhandensein von unerwünscht strukturierten Bereichen die Verteilung (2) in den unerwünscht strukturierten Bereichen neu erstellt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein after the distribution (2) has been created, the distribution (2) is checked for the presence of undesirably structured areas, the distribution (2) being newly created in the undesirably structured areas if undesirably structured areas are present . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zu Strukturelementen (7) angeordnete weitere Vertiefungen stochastisch verteilt angeordnet auf der Oberfläche (11) der Walze (10) eingebracht werden, wobei die Vertiefungen (1) zwischen den Strukturelementen (7) eingebracht werden.Method according to one of the preceding claims, wherein further depressions arranged as structural elements (7) are introduced stochastically distributed on the surface (11) of the roller (10), the depressions (1) being introduced between the structural elements (7). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vertiefungen (1) mittels eines Lasertexturierverfahrens oder mit Hilfe eines Teilchenstrahls eingebracht werden.Method according to one of the preceding claims, in which the depressions (1) are introduced by means of a laser texturing method or with the aid of a particle beam. Walze (10), insbesondere Dressierwalze, wobei die Walze (10) eine mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche oberflächentexturierte Oberfläche (11) aufweist.Roll (10), in particular skin-pass roll, wherein the roll (10) has a surface (11) textured by a method according to one of the preceding claims. Metallprodukt (100), wobei das Metallprodukt (100) mit einer Walze (10) gemäß Anspruch 7 bearbeitet ist.A metal product (100), wherein the metal product (100) is processed with a roll (10) according to claim 7. Oberfläche eines Metallprodukts (100), insbesondere nach Anspruch 8, wobei Erhebungen und/oder Vertiefungen in einer pseudo-stochastischen Verteilung auf der Oberfläche des Metallprodukts (100) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen zumindest teilweise mit unterschiedlichen Tiefen und/oder Erhebungen zumindest teilweise mit unterschiedlichen Höhen eingebracht sind, wobei die Tiefen einer Tiefenverteilung folgend und/oder die Höhen einer Höhenverteilung folgend eingebracht sind, wobei die Tiefenverteilung und/oder die Höhenverteilung bevorzugt unter der Einschränkung, dass eine Autokorrelation der Tiefenverteilung und/oder Höhenverteilung ein regelmäßiges weiteres Muster mit einer Periodizität von 2 µm bis 3000 µm, insbesondere von 5 µm bis 2000 µm, bevorzugt von 10 µm bis 1000 µm und/oder eine Intensität einer ersten Ordnung der Autokorrelation maximal ein Zehntel einer Intensität eines Hauptmaximums der Autokorrelation aufweist.Surface of a metal product (100), in particular according to claim 8, elevations and / or depressions in a pseudo-stochastic distribution on the surface of the metal product (100) are arranged, characterized in that the depressions at least partially with different depths and / or elevations are introduced at least partially with different heights, the depths being introduced following a depth distribution and/or the heights following a height distribution, the depth distribution and/or the height distribution preferably being subject to the restriction that an autocorrelation of the depth distribution and/or height distribution is a regular further one Pattern with a periodicity of 2 μm to 3000 μm, in particular from 5 μm to 2000 μm, preferably from 10 μm to 1000 μm and/or an intensity of a first order of the autocorrelation having a maximum of one tenth of an intensity of a main maximum of the autocorrelation.
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