ES2640368T3 - Superficies laminadas que tienen un acabado de brillo mate - Google Patents

Superficies laminadas que tienen un acabado de brillo mate Download PDF

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ES2640368T3 ES14717558.2T ES14717558T ES2640368T3 ES 2640368 T3 ES2640368 T3 ES 2640368T3 ES 14717558 T ES14717558 T ES 14717558T ES 2640368 T3 ES2640368 T3 ES 2640368T3
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Abstract

Un procedimiento de preparación de un rodillo de trabajo par aplicar un acabado de brillo mate sobre una superficie de un sustrato metálico, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas: (a) rugosificar una superficie de rodillo de trabajo sin terminar para formar una superficie de rodillo de trabajo rugosa, donde el rodillo de trabajo rugoso tiene una Ra de 0,20 μm o menos y una Rz de 2 μm o menos; (b) pulir la superficie del rodillo de trabajo rugoso para formar una superficie de rodillo de trabajo pulida que tiene una Ra de menos de 0,015 μm y una Rz de menos de 0,25 μm; (c) rugosificar uniformemente la superficie del rodillo de trabajo pulido para formar una superficie de rodillo de trabajo uniformemente rugosa que tiene una Ra de entre 0,35 μm a 0,45 μm y una Rz de menos de 5 μm; y (d) terminar la superficie del rodillo de trabajo uniformemente rugoso para formar una superficie de rodillo de trabajo, donde la superficie del rodillo de trabajo tiene un valor de Ra de 0,2 a 0,4 μm y un valor de Rz de menos de 3 μm.

Description

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DESCRIPCION
Superficies laminadas que tienen un acabado de brillo mate Campo de la invencion
La presente invencion proporciona superficies laminadas que tienen un acabado de brillo mate. El acabado de brillo mate tiene un brillo uniforme con un aspecto ligeramente mateado y con una minima direccionalidad.
Antecedentes
Los acabados de superficie que tienen una superficie lisa son deseables para muchos artfculos de fabricacion. La reduccion de la rugosidad de una superficie de suelo convencional lleva mucho tiempo y conduce a una extrema sensibilidad a las imperfecciones de rectificado, de modo que el producto solo puede fabricarse en molinos especializados en alto brillo. Cualquier imperfeccion aparece inmediatamente y arruina la impresion del producto. Ademas, a menudo se deja una direccionalidad residual en la superficie de modo que el producto no puede mezclarse facilmente con otros en direcciones diferentes.
Una superficie mateada, por otra parte, tiende a ser mas aspera y a verse muy gris. Para muchas aplicaciones, la rugosidad es demasiado grande. Ademas, las superficies son diffciles de producir y sucias, ya que los rodillos rugosos tienden a arar la superficie y dejar grandes cantidades de finos que dificultan el procesamiento adicional a menos que se limpien. El frotamiento provocado por las velocidades relativas entre la tira y rodillo de trabajo tiende a limitar las reducciones y las velocidades que pueden usarse en la fabricacion. De lo contrario, resultara una superficie inutilizable.
El documento JP H08-52501 A divulga un procedimiento de fabricacion de una lamina de acero de alta traccion, una lamina de acero suave y una lamina de acero de superficie tratada por las que la formabilidad por prensado se mejora controlando la estructura robusta en la superficie de la lamina de acero. Ademas, el documento JP H08- 52501 A divulga un procedimiento de preparacion de un rodillo de trabajo para aplicar un acabado de brillo mate sobre una superficie de un sustrato metalico que comprende la etapa de terminar una superficie de rodillo de trabajo uniformemente rugosa para formar una superficie de rodillo de trabajo, donde la superficie del rodillo de trabajo tiene un valor de Ra de 0,2 a 0,4 y un valor de Rz de menos de 3 pm.
Sumario
La presente invencion resuelve estos problemas proporcionando un procedimiento de preparacion de un rodillo de trabajo para aplicar un acabado de brillo mate sobre una superficie de un sustrato metalico de acuerdo con la reivindicacion 1. Los rodillos de trabajo preparados de acuerdo con este procedimiento tambien se describen en el presente documento.
El procedimiento de preparacion de un rodillo de trabajo para aplicar un acabado de brillo mate sobre una superficie de un sustrato metalico y de formacion de un acabado de brillo mate sobre un sustrato metalico usando el rodillo de trabajo preparado puede incluir las etapas de rugosificar una superficie de rodillo de trabajo sin terminar para formar una superficie de rodillo de trabajo rugosa, donde el rodillo de trabajo rugoso tiene una Ra de 0,20 pm o menos y
una Rz de 2 pm o menos; pulir la superficie del rodillo de trabajo rugoso para formar una superficie de rodillo de
trabajo pulida que tiene una Ra de menos de 0,015 pm y una Rz de menos de 0,25 pm; rugosificar uniformemente la superficie del rodillo de trabajo pulido para formar una superficie de rodillo de trabajo rugosa que tiene una Ra de entre 0,35 pm y 0,45 pm y una Rz de menos de 5 pm; terminar la superficie del rodillo de trabajo uniformemente rugoso para formar una superficie de rodillo de trabajo, donde la superficie del rodillo de trabajo tiene un valor de Ra de 0,2 a 0,4 pm y un valor de Rz de menos de 3 pm. Opcionalmente el procedimiento puede comprender ademas las etapas de insertar el rodillo de trabajo en un molino fno; y laminar en fno el sustrato metalico con el rodillo de trabajo para conseguir el acabado de brillo mate sobre el sustrato metalico. Opcionalmente, el sustrato metalico puede ser una lamina de aluminio o de una aleacion de aluminio.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 es una imagen que muestra la estructura de la superficie del acabado de brillo mate.
La Figura 2 es una imagen que muestra la estructura de la superficie del acabado de grava convencional.
La Figura 3 es un grafico que muestra los niveles de brillo a 20° del acabado laminado brillante, el acabado de brillo mate (DGF) y las muestras de acabado de grava convencional. "CES" se refiere a las bobinas de los extremos de las latas.
La Figura 4 es un grafico que muestra los niveles de brillo a 60° del acabado laminado brillante, el acabado de brillo mate (DGF) y las muestras de acabado de grava convencional.
La Figura 5 es un grafico de la relacion de las direcciones para las lecturas de brillo a 20° y 60° del acabado laminado brillante, el acabado de brillo mate (DGF) y las muestras de acabado de grava convencional.
La Figura 6 es un grafico que muestra los niveles de brillo a 85° del acabado laminado brillante, el acabado de
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brillo mate (DGF) y las muestras de acabado de grava convencional.
La Figura 7 es un grafico que muestra los calculos de la imagen confocal de la isotropfa superficial para las superficies del acabado laminado brillante, el acabado de brillo mate (DGF) y las muestras de acabado de grava convencional.
La Figura 8 es un grafico que muestra la rugosidad media (Sa) de las superficies del acabado laminado brillante, el acabado de brillo mate (DGF) y las muestras de acabado de grava convencional.
La Figura 9 es una representacion del area del segundo cuartil (es decir, las areas proyectadas por encima de una altura del 50 %) para el acabado laminado brillante, el acabado de brillo mate (DGF) y las muestras de acabado de grava convencional.
La Figura 10 es una representacion de la curtosis de la altura de la superficie para el acabado laminado brillante, el acabado de brillo mate (DGF) y las muestras de acabado de grava convencional.
La Figura 11 es una grafica que muestra el area del segundo cuartil frente a la curtosis de distribucion de altura de superficie para las muestras de acabado de grava convencional (cuatro diamantes a la izquierda por encima del area proyectada del 10 %), las muestras de acabado de brillo mate (DGF) (cuatro diamantes centrales por debajo del area proyectada del 6 %) y la muestra de acabado laminado brillante (un diamante a la derecha entre el area proyectada del 10 % y 11 %).
La Figura 12 contiene estudios de panel que muestran imegenes confocales de las muestras. El estudio de panel (a) muestra el acabado brillante; El estudio de panel (b) muestra el DGF 2009 12; El estudio de panel (c) muestra el DGF 2011 07 a; El estudio de panel (d) muestra el DGF 2011 07 b; El estudio de panel (e) muestra el DGF CES 2012 06 a; El estudio de panel (f) muestra el DGF CES 2012 06 b; El estudio de panel (g) muestra el DGF 2009 10; El estudio de panel (h) muestra las bobinas de los extremos de las latas (CES) de grava laminada 2011 07; y el panel (i) muestra la parte trasera de las CES de grava laminada.
Descripcion detallada
La presente invencion resuelve estos problemas proporcionando un acabado superficial de brillo mate para productos laminados. El acabado de "brillo mate", tal como se usa en el presente documento, se refiere a un acabado que tiene un brillo relativamente uniforme con un aspecto ligeramente mateado. El acabado de brillo mate se puede caracterizar por tener una aspecto intermedio al de un acabado de lamina brillante (por ejemplo, un acabado en forma de papel metalizado) y un acabado de bovina de lata convencional. Opcionalmente, el acabado de brillo mate se puede caracterizar por tener un aspecto de "brillo satinado". Opcionalmente, el acabado de brillo mate se puede caracterizar por tener un aspecto no similar al espejo. Ademas, el acabado superficial de brillo mate tiene una minima direccionalidad cuando se compara con un acabado de grava laminada tradicional. Los productos que tienen el acabado superficial de brillo mate descrito en el presente documento tienen un bajo nivel de rugosidad tal que se puede mejorar el procesamiento posterior. Por ejemplo, se necesita menos laca para los productos recubiertos, tales como extremos de lata, y menos retirada y procesamiento del material del cliente (por ejemplo, de aplicaciones de litograffa). Los productos preparados que tienen el acabado superficial de brillo mate como se describe en el presente documento tambien muestran facilidad de fabricacion en molinos de laminacion convencionales a altas velocidades y con grandes reducciones en el espesor de la lamina.
La formabilidad de los productos preparados que tienen el acabado superficial de brillo mate se mejora mas que la del material con un metal convencional con una superficie "direccional". Los productos con formabilidad mejorada preparados usando los rodillos de trabajo descritos en el presente documento son menos propensos a problemas que resultan de una baja formabilidad, tal como craqueo del producto. Sin quedar ligado a teona alguna, esto se debe, en parte, al hecho de que la friccion en la direccion 90° a la direccion de laminacion es maxima en el material direccional convencional. En el material direccional convencional, las cargas de conformacion se incrementan debido a la incidencia directa de los picos topograficos creados con una superficie de suelo de rodillo convencional. En los productos descritos en el presente documento, el numero de picos se reduce en al menos un 10 % sobre el material direccional convencional. Por ejemplo, el numero de maximos puede reducirse en al menos un 20 %, al menos un 30%, al menos un 40%, al menos un 50%, al menos un 60%, al menos un 70%, al menos un 80%, al menos un 90 % o puede estar ausente. Por tanto, la friccion se equilibra en todas las direcciones y las cargas extremas de friccion en el componente de 90° se reducen. Ademas, cuando un producto circular, tal como un extremo de una lata, esta formado a partir de un material direccional convencional, la forma resultante no es un cfrculo perfecto, sino que es "extrafda" en una forma elfptica sutil con el diametro mayor que esta en la direccion de 90°. Esto es un resultado directo de la mayor friccion (y por tanto mayor carga de conformacion) en la orientacion de 90°. La ventana de operacion para la formacion se puede ensanchar con las superficies descritas en el presente documento para gestionar los fenomenos "extrafdos".
El acabado superficial de brillo mate, tal como se describe en el presente documento, se ha desarrollado para sustituir la superficie de la grava laminada. Una vista de la estructura superficial del acabado de brillo mate se muestra en la Figura 1, mientras que una vista de la estructura superficial de la superficie de grava laminada se muestra en la Figura 2. El acabado de brillo mate es deseable, por ejemplo, cuando se requiere mas isotropfa.
Procedimiento de preparacion del rodillo de trabajo del acabado de brillo mate
El rodillo de trabajo se fabrica con un acabado suave de un rodillo antes de chorrearlo con granalla y someterlo a un
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pulido final. Un rodillo de trabajo rugoso para un molino de laminacion fabricado, por ejemplo, con chorreo de arena, se puede pulir para suavizar los picos superiores de la superficie aspera. La superficie de la lamina resultante puede contener una base relativamente plana (es decir, un brillo) atenuada por la rugosidad residual del rodillo aspero. Opcionalmente, pueden permanecer pequenos micro-picos dispersados aleatoriamente sobre la superficie. El acabado puede ser generado a alta velocidad y con reducciones de paso normales en un molino fno.
En algunas realizaciones, las superficies descritas en el presente documento pueden prepararse de acuerdo con una serie de etapas tal como se describen en el presente documento. Las superficies modificadas se caracterizan en el presente documento por diversos parametros, incluyendo Ra y Rz, que se miden en micrometros (micras) y son conocidos por los expertos en la tecnica. Opcionalmente, los parametros se pueden medir usando el software de formacion de imagenes y metrologfa de superficie MountainsMap® (Digital Surf; Besanzon, Francia). Todos los valores de rugosidad se pueden medir mecanicamente con un estilete convencional. Se usa un rodillo de trabajo sin terminar para preparar el rodillo que tiene el acabado descrito en el presente documento. Los rodillos de trabajo sin terminar apropiados para su uso pueden obtenerse de una fuente comercial, tal como, por ejemplo, Steinhoff GmbH & Cie. OHG (Dinslaken, Alemania) y Union Electric Steel BVBA (Lummen, Belgica). El rodillo de trabajo sin terminar puede ser un rodillo de metal, tal como, por ejemplo, un rodillo de trabajo de acero. Opcionalmente, el rodillo de trabajo sin terminar es un rodillo de trabajo liso que no contiene rayaduras.
Etapa de rectificado
El rodillo de trabajo sin terminar es entonces molido, usando una rueda de grava, para formar un rodillo de trabajo de suelo. El rodillo de trabajo sin terminar es molido hasta que se consigue una rugosidad objetivo. La rugosidad objetivo despues de la etapa de rectificado puede caracterizarse por una Ra de 0,2 pm o menos. Por ejemplo, la rugosidad objetivo en Ra despues de la etapa de rectificado puede ser de 0,19 pm o menos, 0,18 pm o menos, 0,17 pm o menos, 0,16 pm o menos o 0,15 pm o menos. La rugosidad objetivo despues de la etapa del rectificado puede caracterizarse por una Rz de 2 pm o menos. Por ejemplo, la rugosidad objetivo en Rz despues de la etapa del rectificado puede ser de 1,80 pm o menos, 1,60 pm o menos, 1,40 pm o menos, 1,20 pm o menos o 1 pm o menos. Las ruedas de grava adecuadas para conseguir la rugosidad objetivo en el rodillo de trabajo incluyen ruedas de grava 360 y por debajo. Por ejemplo, las ruedas de grava adecuadas incluyen una rueda de grava 360, una rueda de grava 320, una rueda de grava 280, una rueda de grava 220 y una rueda de grava 180.
Etapa de superacabado
El rodillo de trabajo de suelo se pule entonces, usando un superterminador, para conseguir una Ra de menos de 0,015 pm y una Rz de menos de 0,25 pm. Por ejemplo, la Ra del rodillo de trabajo despues de la etapa de superacabado puede ser de 0,014 pm, 0,013 pm, 0,012 pm, 0,011 pm, 0,010 pm, 0,009 pm, 0,008 pm, 0,007 pm, 0,006 pm, 0,005 pm, 0,004 pm, 0,003 pm, 0,002 pm o 0,001 pm. La Rz del rodillo de trabajo despues de la etapa de superacabado puede ser inferior a 0,20 pm, inferior a 0,15 pm, inferior a 0,10 pm o inferior a 0,05 pm. Los superterminadores adecuados incluyen el Modelo Loser SF 100 (Waldemar Loser KG Machinenfabrik; Espira, Alemania) o un superterminador gEm 04150-M o 08150-C disponible en el mercado de Grinding Equipment & Machinery Co. (Youngstown, Ohio). Despues de la etapa de superacabado, la superficie del rodillo puede tener un aspecto similar al espejo.
Rugosificacion del rodillo
El rodillo puede entonces ser uniformemente rugosificado para conseguir una Ra de entre 0,35 pm a 0,45 pm y una Rz de menos de 5 pm. Por ejemplo, la Ra puede ser de 0,45 pm, 0,44 pm, 0,43 pm, 0,42 pm, 0,41 pm, 0,40 pm, 0,39 pm, 0,38 pm, 0,37 pm, 0,36 pm o 0,35 pm. La Rz del rodillo despues del procedimiento de rugosificacion puede ser inferior a 5 pm (por ejemplo, inferior a 4,8 pm, inferior a 4,6 pm, inferior a 4,4 pm, inferior a 4,2 pm, inferior a 4 pm, inferior a 3,8 pm, inferior a 3,6 pm, inferior a 3,4 pm, inferior a 3,2 pm o inferior a 3 pm). La etapa de rugosificacion se puede realizar usando un chorreador de grava. Opcionalmente, el chorreador de grava puede incluir una grava 220 que contiene partfculas de AhO3. En algunos ejemplos, la aplicacion de grava preferente y la presion y diferencial de gases es de 250 kpa a 450 kpa. La etapa de rugosificacion se puede realizar opcionalmente usando un procedimiento de endurecimiento por granallado. Tal como se usa en el presente documento, el endurecimiento por granallado se refiere a impactar la superficie del rodillo con partfculas usando una fuerza suficiente para rugosificar la superficie.
Acabado final del rodillo
El rodillo rugoso se puede terminar entonces usando una pulidora. Opcionalmente, se usa una banda de pulido graduada de pelfcula abrasiva de 9 pm para pulir el rodillo rugoso. La pulidora puede pasar sobre el rodillo hasta cuatro veces (por ejemplo, 1 vez, 2 veces, 3 veces o 4 veces) hasta que se consigan los valores de Ra y Rz deseados. El rodillo despues de la etapa de acabado puede tener un Ra de entre 0,2 pm a 0,4 pm (por ejemplo, de 0,22 pm a 0,37 pm, de 0,25 pm a 0,35 pm o de 0,27 pm a 0,3 pm). Por ejemplo, el rodillo terminado puede tener una Ra de 0,2 pm, 0,21 pm, 0,22 pm, 0,23 pm, 0,24 pm, 0,25 pm, 0,26 pm, 0,27 pm, 0,28 pm, 0,29 pm, 0,30 pm, 0,31 pm, 0,32 pm, 0,33 pm, 0,34 pm, 0,35 pm, 0,36 pm, 0,37 pm, 0,38 pm, 0,39 pm o 0,40 pm). La Rz del rodillo
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terminado puede ser inferior a 3 pm (por ejemplo, inferior a 2,5 pm). Por ejemplo, la Rz del rodillo terminado puede ser inferior a 3 pm, inferior a 2,9 pm, inferior a 2,8 pm, inferior a 2,7 pm, inferior a 2,6 pm, inferior a 2,5 pm, inferior a 2,4 pm, inferior a 2,3 pm, inferior a 2,2 pm, inferior a 2,1 pm o inferior a 2 pm. Opcionalmente, se usa una banda de pulido de pelfcula de un solo uso para pulir el rodillo rugoso. En algunos ejemplos, no se usa una pulidora o rectificadora de cinta de rotacion continua.
El rodillo se puede usar en un molino para producir el acabado como se describe en el presente documento. Opcionalmente, se puede tratar uno o ambos lados del rodillo. Por ejemplo, pueden tratarse uno o ambos lados del rodillo usando una o mas de las siguientes etapas: texturizado, modificacion de superficie controlada, chorreado de medios, recubrimiento de cromo y gofrado. El rodillo terminado final se puede analizar usando un medidor Gardner Gloss como se describe en el Ejemplo 1. El rodillo de trabajo tal como se describe en el presente documento (es decir, el rodillo final) puede usarse entonces para procedimientos de laminacion, incluyendo laminacion en fno. Por ejemplo, el rodillo final puede usarse en un molino que incluye una etapa de laminado en fno. Opcionalmente, se pueden usar multiples rodillos de trabajo como se describe en el presente documento en un molino. Por ejemplo, se pueden usar dos rodillos de trabajo como se describe en el presente documento para terminar simultaneamente o en tandem ambos lados de un sustrato metalico.
Productos de acabado de brillo mate
Los sustratos metalicos se pueden laminar en fno usando los rodillos de trabajo descritos en el presente documento para preparar productos que tienen un acabado de brillo mate. Opcionalmente, el sustrato metalico puede ser una lamina de aluminio o de una aleacion de aluminio. Opcionalmente, el sustrato metalico puede ser una lamina de acero. Por ejemplo, las aleaciones de aluminio pueden ser aleaciones de las familias de las aleaciones 1000, 3000 o 5000 de acuerdo con el Registro de Asociacion de Aluminio.
El acabado de brillo mate descrito en el presente documento es adecuado para cualquier producto que se beneficiana de un acabado de brillo mate que carezca de direccionalidad fuerte y que tenga picos superficiales limitados (por ejemplo, aplicaciones litho, aplicaciones de latas y aplicaciones de laca). Por ejemplo, el acabado de brillo mate descrito en el presente documento puede ser adecuado para los extremos de latas, reflectores, productos pintados y laminados, senalizacion, transporte, calidad de anodizacion y acabados decorativos. En una realizacion, el extremo de la lata es el extremo de una lata de bebida. Una ventaja de este acabado es que existe un potencial para ahorrar pesos de recubrimiento ya que los volumenes de los picos de rugosidad se reducen para una rugosidad media transversal similar. Opcionalmente, el acabado de brillo mate descrito en el presente documento puede ser adecuado para las aplicaciones esteticas, incluyendo para la electronica (por ejemplo, superficies externas de la electronica) y para otras aplicaciones donde se desea una reflexion visual. La electronica ejemplar adecuada para el acabado de brillo mate incluye ordenadores, telefonos moviles, automoviles, blocs de notas y similares.
Los siguientes ejemplos serviran para ilustrar adicionalmente la presente invencion sin, sin embargo, al mismo tiempo, constituir cualquier limitacion de la misma. Por el contrario, debe entenderse claramente que se pueden recurrir a diversas realizaciones, modificaciones y equivalentes de la misma que, despues de leer la descripcion en el presente documento, pueden sugerirse a los expertos en la tecnica sin apartarse del animo de la invencion.
Ejemplo 1
Las mediciones de reflexion y microscopfa confocal se usaron para generar datos cuantitativos de los siguientes tres acabados: acabado laminado brillante, acabado de grava convencional y el acabado de brillo mate (DGF) descrito en el presente documento. Los datos fueron analizados para detectar los parametros que distinguen numericamente el acabado DGF de los otros acabados superficiales. El aspecto visual del acabado DGF es de un brillo satinado con una minima direccionalidad y muy diferente del acabado de grava laminada normal.
Parte experimental:
El material se tomo de la serie de produccion del acabado de brillo mate y se comparo con superficies laminadas brillantes y con superficies tradicionalmente laminadas en productos similares.
El acabado de brillo mate (DGF) se ha aplicado a aleaciones AA1050 (como litho) y AA5182 (como extremo de latas) en serpentines enteros con uniformidad y repetibilidad satisfactorias. Otras aleaciones de la serie 3000 tambien se han laminado con exito como serpentines de calentamiento, sin haber tomado ninguna muestra.
Un acabado que se produjo fue una mezcla de un acabado de grava con el DGF superpuesto. Este acabado proporciono el aspecto de brillo mate, pero se considero visualmente demasiado direccional, casi como el acabado de grava normal, y por tanto se declaro insatisfactorio para el uso del producto.
En un primer momento, el material se analizo con un medidor Gardner Gloss en angulos de 20°, 60° y 85°. El procedimiento de la medicion del brillo indica adecuadamente las diferencias de reflectividad para los metales.
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A continuacion se analizo una muestra de cada superficie con un microscopio confocal Nanofocus para generar una distribucion de alturas de un area de superficie representativa a partir de la cual se generaron parametros numericos de superficie.
Metodolog^a del analisis confocal
Se uso un objetivo de 20x, que dio un area de superficie de 0,8 mm x 0,8 mm para el analisis. Los datos sin procesar de la superficie medida conteman componentes de forma y ondulacion que de^an eliminarse. No existe una forma estandarizada de hacer esto en superficies 3D generalizadas, y el procedimiento aplicado fue el siguiente: eliminacion de la forma por el polinomio de segundo orden, calculado para cada superficie individualmente (esto elimina cualquier curvatura superficial general a gran escala); eliminacion de la ondulacion aplicando un robusto filtro gaussiano con un corte de 0,08 mm y con un manejo de los bordes de modo que el area resultante siga siendo 0,8 x 0,8 mm2 (esto elimina las ondas u ondulaciones de menor escala de tal manera que queda una superficie de rugosidad plana). Esta es la superficie usada para comparar con la superficie de rugosidad de grava laminada o de alto brillo equivalente.
La superficie de rugosidad resultante todavfa puede contener excursiones extremas individuales provocadas por la tecnica de medicion o el polvo, etc. Estas se eliminaron aplicando un umbral de manera que cualquier excursion superior e inferior se elimino aproximadamente simetricamente alrededor del nivel de la altura mediana que deja un intervalo de 2 pm de cada muestra para el analisis. Esto fue adecuado para todas las superficies estudiadas sin haber eliminado ninguna caractenstica significativa. Los puntos fuera de los umbrales fueron establecidos como "datos perdidos".
Resultados
Medicion de las propiedades opticas
Para medir el caracter distintivo (claridad) de la imagen, se uso la medicion de brillo convencional tanto en las orientaciones paralelas como transversales a la direccion de la laminacion. Esto indica una diferencia en la reflectancia, y por tanto una indicacion de a) "brillo" y b) anisotropfa. El efecto vana con el angulo de incidencia, por lo que se usaron los tres angulos de medicion de brillo convencional (20°, 60°, 85 °). Los resultados del brillo para las variantes se dan en la Tabla 1 a continuacion.
Tabla 1:
Muestra
Aleacion (AA) Paralelo a 20° Transversal a 20° Paralelo a 60° Transversal a 60° Paralelo a 85° Transversal a 85°
Acabado brillante Bresso
1050 1417 1409 717 702 127 129
DGF 2009 12
1050 864 748 691 600 131 126
DGF 2011 07a
1050 833 682 728 583 135 130
CES del DGF 2012 06 a
5182 964 868 638 586 123 126
DGE 2009 10
1050 365 239 585 350 131 110
CES de la grava laminada 2011 07
1050 337 187 516 199 129 72,3
Parte trasera de la CES de la grava laminada
5182 295 162 487 186 121 86,3
Medicion de la miscroscop^a confocal
Las superficies confocales del microscopio generaron los siguientes datos que se analizaron con el paquete de software MountainsMap SARL de Digital Surf (Besanzon, Francia) usando procedimientos comunmente aceptados o que cumplen con las normas ISO. Los parametros de superficie confocalmente evaluados despues de un umbral de 2 pm se muestran en la Tabla 2.
Tabla 2:
Muestra
Isotropia (%) Sa (pm) Sku (-) Area proyectada (%) sobre una altura del 50 % Area proyectada (%) sobre una altura del 2550% N.° de picos de motivo
Acabado brillante
33,3 0,03 24,3 10,7 89,2 122
5
10
15
20
25
30
35
40
Muestra
Isotropia (%) Sa (Mm) Sku (-) Area proyectada (%) sobre una altura del 50 % Area proyectada (%) sobre una altura del 2550% N.° de picos de motivo
Bresso
DGF 2009 12
20,6 0,055 7,2 3,21 96,6 112
DGF 2011 07 a
22,2 0,056 7,24 6,17 91,1 473
DGF 2011 07 b
25 0,055 8,12 0,79 98,8 210
CES del DGF 2012 06 a
24 0,055 10,3 0,91 98,6 418
CES del DGF 2012 06
20 0,056 10,1 1,3 98,3 359
DGE 2009 10
2,75 0,105 5,25 16,2 83,5 120
CES de la grava laminada 2011 07
2,08 0,185 5,36 14,5 79,4 203
Parte trasera de la CES de la grava laminada
1,56 0,152 6,22 18 80,4 325
CES de la grava laminada 2012 06
1,95 0,185 4,47 17 77 399
La funcion de isotropfa fue cero para la superficie totalmente direccional y del 100 % para una superficie isotropica. El parametro se genero a partir de la FFT de superficie con umbrales de 5 % (bajo) y 50 % (alto).
Sa y Sku son como se definen en las Normas de la Organizacion Internacional de Normalizacion (ISO) 2517-28, y las areas proyectadas son de una porcion a traves de la superficie en dos posiciones de altura, arbitrariamente elegidas como cuartiles, 25 % y 50 % partiendo de cero.
Los maximos del motivo fueron tornados de un analisis en cascada de los datos 3D suponiendo que los puntos dentro del umbral del 15 % estan agrupados.
Debido a las diferentes estructuras superficiales, los numeros del motivo no se pueden comparar entre las diferentes categonas.
Discusion
Propiedades opticas
El nivel de brillo a 20° muestra que el acabado se encuentra entre brillo alto y grava convencional, tanto en paralelo como en transversal a la direccion del laminado (ver Figura 3). El DGF 2009 10, que es la muestra de DGF con visiblemente demasiada grava laminada en su fondo se comporta como las muestras de grava convencional, que se ajusta a un juicio visual.
Los valores a un angulo de 60° se muestran en la Figura 4. La anisotropfa del acabado de grava convencional se ve que es mucho mas que la del DGF, mientras que el acabado brillante es efectivamente isotropico en brillo. La Figura 5, que muestra la relacion de las direcciones, tambien lo demuestra.
La Figura 5 muestra que el DGF se comporta isotropicamente, al igual que el acabado brillante, con relaciones cercanas a 1 y por debajo de 1,5, mientras que los acabados de grava son fuertemente isotropicos. El acabado de grava con DGF en la parte superior se comporta entre el de una lamina brillante y el de un acabado de lata normal. Los 60° en particular para esta superficie no son tan anisotropicos como el acabado de grava verdadera.
Esto aparece claramente a 85°, donde la anisotropfa de los acabados de grava laminada sigue siendo grande, mientras que el DGF sobre grava esta mas cerca del nivel de acabado DGF real sin anisotropfa (vease la Figura 6).
Parametros de miscroscop^a confocal
La isotropfa calculada de las superficies se muestra en la Figura 7. La diferencia entre las 3 clases de DGF brillante y la grava laminada son claras, como estan en la Figura 8 para determinar la rugosidad media (Sa) de las superficies.
Las areas proyectadas en las posiciones de los cuartiles dan una indicacion de la distribucion del material sobre la
5
10
15
20
25
superficie. El parametro Sku es un parametro similar basado en el ancho de la distribucion normal supuesta de las alturas. Estos se muestran en las Figuras 9 y 10, respectivamente. La representacion de ambos ejemplos juntos muestra una separacion mas clara, como se muestra en la Figura 11. En la Figura 11, los puntos de los datos entre un Sku de 0 y 10 y entre el 14-20 % en el area proyectada corresponden al acabado de grava laminada; los puntos de los datos entre un Sku de 5 y 11 y entre 0 y 7 % en el area proyectada corresponden a la superficie de ensayo y el punto de los datos entre un sku de 20 y 30 y entre el 10 y 13 % en el area proyectada corresponde al acabado brillante. Estos datos demuestran que el acabado de ensayo muestra un fondo relativamente plano con una superficie superior de pico. Las imagenes confocales de las muestras se muestran en la Figura 12.
Conclusiones
Existen diferencias cuantificables entre el acabado brillante, el acabado de grava laminado y el nuevo acabado DGF que puede cuantificarse. El brillo a 20°se encuentra entre 500 y 1100 unidades, bien separadas tanto de la grava laminada como del acabado brillante. A 60° la anisotropfa del brillo es la mitad de la de la grava laminada, y todavfa separada en la direccion transversal por> = 200 unidades. La relacion del brillo paralelo al transversal en ambos angulos de 20° y 60° esta muy por debajo de 1,5, mientras que el acabado de grava esta muy por encima de este. A una incidencia de 85°, el DGF aparece isotropico, como el acabado brillante, mientras que el acabado de grava laminada sigue siendo anisotropico. La microscopfa confocal muestra que la isotropfa basada en la frecuencia superficial se encuentra entre el 15 % y el 30 %. El acabado brillante supera el 30 % y el acabado de grava esta por debajo del 5 %. La Sa de la superficie de rugosidad muestra que DGF es similar al brillante y alrededor del 0,05 mm, de distancia del acabado de grava aplicado. El Sku y el area proyectada por encima de los parametros de una altura del 50 % se juzgan mejor uno frente al otro, dando regiones lfmite claras para las 3 superficies.
Se han descrito diversas realizaciones de la invencion en cumplimiento de los diversos objetivos de la invencion. Debe reconocerse que estas realizaciones son meramente ilustrativas de los principios de la presente invencion. Numerosas modificaciones y adaptaciones de las mismas seran facilmente evidentes para los expertos en la tecnica sin apartarse del alcance de la presente invencion como se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims (3)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento de preparacion de un rodillo de trabajo par aplicar un acabado de brillo mate sobre una superficie de un sustrato metalico, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:
    (a) rugosificar una superficie de rodillo de trabajo sin terminar para formar una superficie de rodillo de trabajo rugosa, donde el rodillo de trabajo rugoso tiene una Ra de 0,20 pm o menos y una Rz de 2 pm o menos;
    (b) pulir la superficie del rodillo de trabajo rugoso para formar una superficie de rodillo de trabajo pulida que tiene una Ra de menos de 0,015 pm y una Rz de menos de 0,25 pm;
    (c) rugosificar uniformemente la superficie del rodillo de trabajo pulido para formar una superficie de rodillo de trabajo uniformemente rugosa que tiene una Ra de entre 0,35 pm a 0,45 pm y una Rz de menos de 5 pm; y
    (d) terminar la superficie del rodillo de trabajo uniformemente rugoso para formar una superficie de rodillo de trabajo, donde la superficie del rodillo de trabajo tiene un valor de Ra de 0,2 a 0,4 pm y un valor de Rz de menos de 3 pm.
  2. 2. Un procedimiento de preparacion de un rodillo de trabajo de acuerdo con la reivindicacion 1 y de formacion de un acabado de brillo mate sobre un sustrato metalico usando el rodillo de trabajo preparado,
    caracterizado por que
    el procedimiento comprende ademas las siguientes etapas:
    (e) insertar el rodillo de trabajo en un molino fno; y
    (f) laminar en fno el sustrato metalico con el rodillo de trabajo para conseguir el acabado de brillo mate sobre el sustrato metalico.
  3. 3. El procedimiento de la reivindicacion 2, donde el sustrato metalico es una lamina de aluminio o de una aleacion de aluminio.
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