ES3051516T3 - Fatigue testing apparatus for metallic foil and method using same - Google Patents

Fatigue testing apparatus for metallic foil and method using same

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ES3051516T3 ES21827890T ES21827890T ES3051516T3 ES 3051516 T3 ES3051516 T3 ES 3051516T3 ES 21827890 T ES21827890 T ES 21827890T ES 21827890 T ES21827890 T ES 21827890T ES 3051516 T3 ES3051516 T3 ES 3051516T3
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Ki Tae Kim
Hyung Kyun Yu
Ki Hoon Paeng
Sang Myeon Lee
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

La presente invención se refiere a un aparato de ensayo de fatiga para una lámina metálica, y a un método de ensayo de fatiga para una lámina metálica que utiliza el aparato de ensayo de fatiga, en donde el aparato de ensayo de fatiga para una lámina metálica comprende: una unidad de accionamiento de la lámina metálica que comprende un rodillo de desenrollado desde el cual se desenrolla la lámina metálica, una pluralidad de rodillos guía para soportar y transferir la lámina metálica que se alimenta desde el rodillo de desenrollado, y un rodillo de rebobinado en el cual se enrolla la lámina metálica transferida desde los rodillos guía; y una unidad de medición de resistencia a la tracción para medir la resistencia a la tracción de la lámina metálica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Aparato de comprobación de fatiga para lámina metálica y método de utilización del mismo
[0003] Campo técnico
[0004] La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud basándose en la solicitud de patente coreana n.° 10-2020-0076337, presentada el 23 de junio de 2020.
[0005] La presente invención se refiere a un aparato de comprobación de fatiga de lámina metálica y a un método de comprobación de fatiga de lámina metálica que utiliza el mismo.
[0006] Antecedentes de la técnica
[0007] El documento n.° CN 207 964482 U se refiere a un dispositivo de detección de tensión simulada en forma de placa de aluminio electrónico de alta tensión.
[0008] El documento n.° US2001/008091 A1 se refiere a un método de evaluación de las propiedades físicas de lámina de cobre electrodepositado.
[0009] El documento n.° US 2005/166670 A1 se refiere a un método para determinar un módulo de elasticidad de una banda en movimiento.
[0010] El documento n.° JP 2011 048912 A describe un electrodo para una batería secundaria de iones de litio y un recubridor para una mezcla de electrodos capaz de producir grosores de las capas de la mezcla de electrodos prácticamente uniformes.
[0011] Los documentos n.° HP H05107165 A y n.° JP 2000283885 A se refieren a aparatos de comprobación de resistencia a la tensión para una fibra óptica.
[0012] A medida que se desarrollan tecnologías para dispositivos móviles y se incrementa la demanda de estos dispositivos, se ha producido un incremento rápido en la demanda de baterías secundarias como fuentes de energía. Entre estas baterías secundarias, se han comercializado y utilizado ampliamente las baterías secundarias de litio, que muestran una alta densidad de energía y potencial de funcionamiento, un ciclo de vida largo y una baja tasa de autodescarga. En los últimos años, ha habido un creciente interés en los problemas medioambientales, y como resultado, recientemente se han estudiado ampliamente los vehículos eléctricos (EV, por sus siglas en inglés) y los vehículos eléctricos híbridos (HEV, por sus siglas en inglés), que pueden reemplazar a los vehículos impulsados por combustibles fósiles, tales como los vehículos de gasolina y diésel, y similares. Aunque se utiliza principalmente una batería secundaria de hidruro metálico de níquel (Ni-MH) como fuente de energía para tales vehículo eléctricos (EV) y vehículos eléctricos híbridos (HEV), se han realizado investigaciones sobre el uso de una batería secundaria de litio con alta densidad de energía, alta tensión de descarga y estabilidad de salida, y algunas de ellas han sido comercializadas.
[0013] La batería secundaria de litio presenta una estructura en la que un conjunto de electrodos de electrodo positivo/separador/electrodo negativo está alojado en un recipiente sellado con un electrolito. Con el fin de fabricar un electrodo positivo o un electrodo negativo, se recubre una mezcla de electrodos que incluye un material activo de electrodo sobre un colector de corriente de electrodo constituido de una lámina metálica larga en una dirección. En este momento, en la mayoría de los procedimientos de fabricación de electrodos se utiliza un proceso de tipo rodillo a rodillo, tal como un proceso de prensado por rodillos, un proceso de corte, un proceso de entallado, un proceso de laminación y un proceso de plegado. El proceso de tipo rodillo a rodillo se refiere a un sistema en el que se llevan a cabo consecutivamente diversos procesos a medida que una banda hecha de un material, que presenta una gran anchura y longitud de transferencia en comparación con su grosor, pasa por los rodillos. En el proceso de tipo rodillo a rodillo, varias láminas metálicas flexibles, etc., pueden moverse entre rodillos, durante los cuales se puede llevar a cabo el recubrimiento, la impresión, etc. El proceso de tipo rodillo a rodillo presenta ventajas de eficiencia, espacio de almacenamiento y comodidad en un trabajo de alta velocidad, etc.
[0014] La FIG. 1 es un diagrama esquemático que ilustra la forma de un dispositivo de movimiento de lámina metálica utilizado en un proceso de tipo rodillo a rodillo.
[0015] En referencia a la FIG. 1, el dispositivo de movimiento de lámina metálica incluye un rodillo de desenrollado, un rodillo guía y un rodillo de bobinado. Un extremo de la lámina metálica se transfiere hacia el rodillo guía en un estado en el que la lámina metálica ha sido enrollada en el rodillo de desenrollado. La lámina metálica se transfiere mediante la rotación de cada rodillo en un estado que está soportado por el rodillo guía, y finalmente se enrolla en el rodillo de bobinado después de pasar por un proceso que es necesario durante el proceso de transferencia.
[0016] De manera similar, cuando un sustrato, tal como una lámina metálica se transfiere repetidamente al rodillo, el grado de fatiga de la lámina metálica se incrementa por la tensión aplicada entre los rodillos y las tensiones aplicadas al ser enrollado por el rodillo. Si ocurre dicho fenómeno, pueden aparecer grietas o fenómenos de rotura en la lámina metálica, que provocan el defecto del producto.
[0017] Por lo tanto, es necesario establecer adecuadamente la condición de movimiento de la lámina metálica durante el proceso de tipo rodillo a rodillo, y es necesario desarrollar un método de evaluación preciso para establecer dicha condición de movimiento.
[0018] Exposición
[0019] Problema técnico
[0020] Un objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato de comprobación de fatiga de lámina metálica capaz de medir el grado de fatiga de una lámina metálica según el movimiento de la lámina metálica y predecir la vida útil de la lámina metálica y un método de comprobación de fatiga de lámina metálica utilizando el aparato, en una lámina metálica que puede utilizarse como sustrato en un proceso de tipo rodillo a rodillo.
[0021] Solución técnica
[0022] Un aparato para comprobar la fatiga de una lámina metálica según la presente invención se define en la reivindicación 1.
[0023] Además, la presente invención proporciona un método de comprobación de fatiga de láminas metálicas según se define en la reivindicación 6.
[0024] Se definen otras realizaciones en las reivindicaciones dependientes 2 a 5 y 7 a 12.
[0025] Efectos ventajosos
[0026] Según un aparato de comprobación de fatiga de lámina metálica y un método de comprobación de fatiga de lámina metálica de la presente invención, el grado de fatiga y la vida útil del metal se pueden predecir mediante el establecimiento adecuado de las condiciones de movimiento de la lámina metálica en un proceso de tipo rodillo a rodillo y la simulación del movimiento de la lámina metálica de acuerdo con el mismo.
[0027] Además, mediante el almacenamiento del grado de fatiga de la lámina metálica según las condiciones de movimiento de la lámina metálica en una base de datos, pueden establecerse adecuadamente las condiciones en el proceso real de tipo rodillo a rodillo, y puede reducirse el defecto de la lámina metálica en el proceso de tipo rodillo a rodillo. Breve descripción de los dibujos
[0028] La FIG. 1 es un diagrama esquemático que ilustra la forma de un dispositivo de movimiento de lámina metálica utilizado en un proceso de tipo rodillo a rodillo.
[0029] La FIG. 2 es un diagrama de bloques que ilustra cada componente de un aparato de comprobación de fatiga de lámina metálica según la presente invención.
[0030] La FIG. 3 es un diagrama esquemático que muestra una configuración de una unidad de movimiento de lámina metálica en un aparato de comprobación de fatiga de lámina metálica según la presente invención.
[0031] La FIG. 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método de comprobación de fatiga de láminas metálicas según una realización de la presente invención.
[0032] La FIG. 5 es un diagrama de flujo que ilustra un método de comprobación de fatiga de láminas metálicas según otra realización de la presente invención.
[0033] La FIG. 6 es un diagrama de flujo que ilustra un método de comprobación de fatiga de láminas metálicas según otra realización adicional de la presente invención.
[0034] Descripción detallada de las realizaciones preferentes
[0035] A continuación, en el presente documento de describe en detalle la presente invención en referencia a los dibujos. Los términos y palabras utilizados en la presente especificación y reivindicaciones no deben interpretarse como limitados a los términos habituales o de diccionario y el inventor puede definir adecuadamente el significado de los términos con el fin de describir mejor su invención. Los términos y palabras deben interpretarse con un significado y concepto coherentes con la idea técnica de la presente invención.
[0036] En la presente solicitud, debe entenderse que términos tales como «incluir» o «presentar» están destinados a indicar que existe una característica, número, etapa, operación, componente, parte o una combinación de los mismos descrita en la especificación, y no excluyen de antemano la posibilidad de la presencia o adición de una o más otras características o números, etapas, operaciones, componentes, partes o combinaciones de los mismos. Además, en el caso de que una porción, tal como una capa, una película, una superficie, una placa, etc., se refiera a estar «sobre» otra porción, ello incluye no solo el caso en que la porción está «inmediatamente sobre» la otra porción, sino también el caso en que se interpone otra porción adicional entre ellas. Por otro lado, en el caso de que se haga referencia a una porción, tal como una capa, una película, una superficie, una placa, etc., como estando «bajo» otra porción, ello incluye no solo el caso en que la porción está «inmediatamente debajo» de la otra porción, sino también el caso en que se interpone otra porción adicional entre ellas. Además, disponerse «sobre» en la presente solicitud puede incluir el caso de estar dispuesto en la parte más inferior, así como estar dispuesto en la parte más superior.
[0038] A continuación, en el presente documento, la presente invención se describe en mayor detalle haciendo referencia a los dibujos.
[0040] La FIG. 2 es un diagrama de bloques que ilustra cada componente de un aparato de comprobación de fatiga de lámina metálica según la presente invención.
[0042] En referencia a la FIG. 2, el aparato de comprobación de fatiga 100 de lámina metálica según la presente invención incluye una unidad de movimiento 110 de lámina metálica y una unidad de medición de resistencia a la tracción 120.
[0043] Tal como se ha descrito anteriormente, en el proceso de tipo rodillo a rodillo, en el caso de que un sustrato, tal como una lámina metálica, se transfiere repetidamente al rodillo, el grado de fatiga de la lámina metálica se incrementa por las tensiones recibidas entre los rodillos y las tensiones recibidas cuando la lámina metálica se enrolla y desenrolla. Si ocurre dicho fenómeno, pueden aparecer grietas o fenómenos de rotura en la lámina metálica, que provocan el defecto del producto.
[0045] De esta manera, con el fin de predecir el grado de fatiga y la vida útil de una lámina metálica, los inventores de la presente invención han ideado un aparato de comprobación de fatiga de láminas metálicas para reconocer fácilmente el grado de fatiga y la vida útil de la lámina metálica según los movimientos repetidos de la lámina mediante la aplicación de una determinada tensión mientras se mueve repetidamente la lámina metálica en una unidad de movimiento de láminas metálicas, lo que simula un dispositivo de tipo rodillo a rodillo, midiendo seguidamente la resistencia a la tracción de la lámina metálica.
[0047] La FIG. 3 es un diagrama esquemático que muestra una configuración de una unidad móvil 110 de lámina metálica en un aparato de comprobación de fatiga de lámina metálica según la presente invención.
[0049] En referencia a la FIG. 3, en el aparato de comprobación de fatiga de lámina metálica, la unidad de movimiento 110 de láminas metálicas está implementada para simular con precisión el movimiento del rodillo en el proceso real de rodillo a rodillo. Específicamente, la unidad de movimiento de la lámina metálica 110 incluye un rodillo de desenrollado 111 en el que se desenrolla una lámina metálica 114, una pluralidad de rodillos guía 112 para soportar y transferir la lámina metálica 114 suministrada desde el rodillo de desenrollado 111, y un rodillo de rebobinado 113 en el que se enrolla la lámina metálica, transferida desde los rodillos guía 112. Ello simula la configuración del aparato en el proceso real de tipo rodillo a rodillo. La lámina metálica 114 se transfiere repetidamente en una dirección hacia adelante y en una dirección hacia atrás y se enrolla y desenrolla repetidamente en el rodillo de desenrollado 111 y el rodillo de rebobinado 113. La dirección hacia adelante se refiere a una dirección (dirección A) que se mueve desde el rodillo de desenrollado 111 al rodillo de rebobinado 113, y la dirección hacia atrás se refiere a una dirección (dirección B) que se mueve desde el rodillo de rebobinado 113 al rodillo de desenrollado 111. Por lo menos un rodillo guía 112 está situado entre el rodillo de desenrollado 111 y el rodillo de rebobinado 113, para evitar de esta manera que la lámina metálica se doble en dirección de la gravedad y para transferir la lámina metálica.
[0051] Según el aparato de comprobación de fatiga de lámina metálica de la presente invención, mediante la configuración adecuada de las condiciones de movimiento de la lámina metálica que se desplaza en la unidad de movimiento de lámina metálica, es posible reconocer las condiciones en las que el grado de fatiga de la lámina metálica se incrementa fácilmente, o reconocer las condiciones en las que la lámina metálica se rompe durante el movimiento de la lámina metálica, a partir de lo cual es posible predecir el grado de fatiga y la vida útil de la lámina metálica en función del movimiento.
[0053] La unidad de medición 120 de la resistencia a la tracción mide la resistencia a la tracción de la lámina metálica que se mueve repetidamente en la unidad de movimiento 110 de láminas metálicas. La unidad de medición 120 de resistencia a la tracción puede proporcionarse por separado de la unidad de movimiento 110 de láminas metálicas. En este caso, la lámina metálica, cuyo movimiento se ha detenido en la unidad de movimiento 110 de láminas metálicas, puede extraerse para ser transferida de esta manera a la unidad de medición de resistencia a la tracción 120 y se puede medir la resistencia a la tracción.
[0055] Con este fin, el aparato de comprobación de fatiga 100 de láminas metálicas puede incluir adicionalmente una unidad de control 130 para establecer y cambiar la condición de movimiento de la lámina metálica. La unidad de control 130 puede introducir las condiciones del comprobación de fatiga por movimiento y recibir la entrada del resultado del comprobación.
[0056] Específicamente, la unidad de control 130 puede incluir una herramienta de entrada (no mostrada) para introducir información sobre la lámina metálica, que se convierte en el sujeto del comprobación de fatiga, y la unidad de control puede recibir la entrada de información de la lámina metálica que se convierte en el sujeto del comprobación de fatiga a través de esta. Por ejemplo, puede incluirse en la información sobre la lámina metálica información como el tipo de lámina metálica, la resistencia a la tracción y la dureza. En particular, la resistencia a la tracción de la lámina metálica es la resistencia a la tracción del dispositivo de movimiento de láminas metálicas antes de los movimientos repetidos de la lámina metálica. Lo anterior puede compararse con la resistencia a la tracción de la lámina metálica después de movimientos repetidos de la lámina metálica, que después puede utilizarse como criterio para determinar el incremento del grado de fatiga de la lámina metálica después del movimiento de la misma.
[0058] Además, la unidad de control 130 establece la condición de movimiento de la lámina metálica e introduce la condición de movimiento en la unidad de movimiento de la lámina metálica. En el presente documento, las condiciones de movimiento de la lámina metálica pueden incluir una o más de las siguientes: dirección de enrollado de la lámina metálica, número de veces de enrollado de la lámina metálica, fuerza de tracción aplicada en la lámina metálica y velocidad de movimiento de la lámina metálica. Además, la unidad de control puede ajustar la dirección en la que se aplica la tensión en la lámina metálica, mediante el ajuste de la localización de cada rodillo que constituye la unidad de movimiento 100 de láminas metálicas. La unidad de control 130 controla la unidad de movimiento 110 de láminas metálicas para operar de acuerdo con las condiciones de movimiento preestablecidas.
[0060] Además, la unidad de control 130 puede incluir una herramienta de recepción (no mostrada) configurada para recibir la entrada del resultado del comprobación de fatiga por movimiento. Una vez se ha completado el comprobación de fatiga, la unidad de control 130 puede recibir la entrada del resultado del comprobación de fatiga y transmitir la información a la unidad de almacenamiento.
[0062] La unidad de almacenamiento 140 recibe un resultado de comprobación, específicamente un resultado de medición de la resistencia a la tracción, de la unidad de control 130 y almacena el resultado. La unidad de almacenamiento 140 puede almacenar el resultado de medición de la resistencia a la tracción y crear una base de datos utilizando la información del resultado. Específicamente, los tipos de lámina metálica pueden clasificarse según el material, el grosor y la dureza de la lámina metálica, y el resultado de medición de la resistencia a la tracción para cada condición de movimiento puede mostrarse a través de una tabla o un gráfico. Dichos datos de medición pueden utilizarse como base para predecir el grado de fatiga y la vida útil de la lámina metálica cuando se combinan con diversas condiciones de movimiento.
[0064] En el presente documento, el usuario puede operar directamente la unidad de control 130 y la unidad de almacenamiento 140, pero la unidad de control 130 y la unidad de almacenamiento 140 también pueden ser operadas por un sistema automatizado. Por ejemplo, cuando se introduce una condición de movimiento en la unidad de control 130, la unidad de movimiento 110 de la lámina metálica opera bajo condiciones de movimiento predeterminadas, y cuando se completa, la lámina metálica se transfiere a la unidad de medición 120 de resistencia a la tracción para medir de esta manera la resistencia a la tracción. El resultado puede ser recibido nuevamente por la unidad de control 130 y almacenado en la unidad de almacenamiento 140. Cuando se completa este proceso, la unidad de control 130 puede cambiar automáticamente la condición de movimiento para repetir el mismo proceso.
[0066] Por otro lado, cuando la lámina metálica se mueve repetidamente sobre la unidad de movimiento 110 de lámina metálica, si las tensiones aplicadas en la lámina metálica son intensas, pueden provocar la rotura con la lámina metálica. Dicho fenómeno de rotura puede detectarse por la aparición de una grieta generada en la lámina metálica, etc. La presente invención puede proporcionar una unidad de detección de rotura 150 para detectar si la lámina metálica se ha roto, para reconocer de esta manera bajo qué condiciones se ha producido la rotura de la lámina metálica.
[0068] En referencia a la FIG. 3, la unidad de detección de rotura 150 puede estar localizada en el recorrido de movimiento de la lámina metálica 114. En otras palabras, la unidad de detección de rotura 150 puede localizarse en la parte superior o inferior de la lámina metálica 114 que se mueve repetidamente en la trayectoria de movimiento, y la rotura de la lámina metálica 114 puede detectarse en tiempo real. Además, por lo menos una unidad de detección de rotura 150 puede estar localizada en el recorrido de movimiento de la lámina metálica. En referencia a la FIG. 3, la unidad de detección de rotura 150 está localizada en el recorrido de movimiento entre los rodillos guía 112, pero la unidad de detección de rotura 150 también puede estar localizada en el recorrido de movimiento entre el rodillo de desenrollado 111 y el rodillo guía 112 o entre el rodillo guía 112 y el rodillo de rebobinado 113.
[0070] Por otro lado, en la unidad de detección de rotura 150, la detección de rotura puede llevarse a cabo utilizando un método conocido. Por ejemplo, la detección de rotura puede llevarse a cabo utilizando una cámara, ondas de ultrasonidos o un esquema de detección de corrientes de Foucault.
[0072] En el caso de una cámara de captación de imágenes, las grietas que se producen en la lámina metálica que se mueve entre los rodillos pueden obtenerse y detectarse de manera directa. En el caso del método de detección por ondas de ultrasonidos, las ondas ultrasónicas se envían a la lámina metálica, y las ondas devueltas por el fenómeno de eco se detectan para determinar si ha ocurrido una rotura a través del procesamiento de las señales. El esquema de detección de corrientes de Foucault es un esquema de detección de roturas a través de la corriente de Foucault generada en la lámina metálica cuando se permite que la bobina, por donde fluye la corriente alterna, se acerque a la lámina metálica. Este método de detección es conocido por el experto en la materia, y se omite en la presente memoria una descripción detallada.
[0074] Además, la presente invención proporciona un método para comprobar la fatiga de una lámina metálica utilizando el aparato de comprobación de fatiga de lámina metálica mencionado anteriormente.
[0076] La FIG. 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método de comprobación de fatiga de láminas metálicas según una realización de la presente invención.
[0078] En referencia a la FIG. 4, un método de comprobación de fatiga de lámina metálica según una realización de la presente invención incluye: una etapa de montaje de una lámina metálica sobre la unidad de movimiento de láminas metálicas del aparato de comprobación de fatiga de lámina metálica (S10); una etapa de mover repetidamente la lámina metálica entre un rodillo de desenrollado y un rodillo de rebobinado en una dirección hacia adelante y una dirección hacia atrás (S20); y una etapa de medir la resistencia a la tracción de la lámina metálica movida repetidamente (S30).
[0080] En la etapa (S10) de montaje de la lámina metálica, la lámina metálica se dispone en la trayectoria de movimiento, y dos lados de la lámina metálica se enrollan en el rodillo de desenrollado y el rodillo de rebobinado, respectivamente. En este momento, el número de veces de enrollado se puede ajustar adecuadamente de acuerdo con las condiciones de movimiento de la lámina metálica.
[0082] En la etapa (S20) de movimiento repetido de la lámina metálica, la lámina metálica se mueve repetidamente bajo las condiciones de movimiento predeterminadas en una dirección hacia adelante y una dirección hacia atrás. Tal como se ha indicado anteriormente, la dirección hacia adelante significa una dirección (dirección A) que se mueve desde el rodillo de desenrollado al rodillo de rebobinado, y la dirección hacia atrás significa una dirección (dirección B) que se mueve desde el rodillo de rebobinado al rodillo de desenrollado.
[0084] En la etapa de medición de la resistencia a la tracción (S30), se mide la resistencia a la tracción en un punto predeterminado de la etapa de medición con movimiento repetido. La resistencia a la tracción de la lámina metálica puede medirse según un método conocido normal. Por ejemplo, se aplica una fuerza de tracción en ambos lados de una porción que se va a medir en la lámina metálica, y se puede medir la fuerza aplicada en la lámina metálica en el momento en que se produce una rotura. En este momento, el valor obtenido mediante la división de la carga de tracción máxima medida en este momento por la superficie de la sección transversal de la lámina metálica puede definirse como resistencia a la tracción. De esta manera, el método de medición de la resistencia a la tracción es conocido por el experto habitual en la materia, y por lo tanto se omitirá una descripción detallada del mismo en la presente memoria.
[0086] Cuando se ha completado la etapa de medición de la resistencia a la tracción (S30), se puede montar una nueva lámina metálica en una porción de montaje de lámina metálica mediante el retorno a la etapa (S10) de montaje de lámina metálica, para llevar a cabo un comprobación en una nueva condición de movimiento.
[0088] En una realización de la presente invención, no hay una limitación particular respecto al material de la lámina metálica, aunque se puede utilizar aluminio o cobre, que se utiliza principalmente como colector de corriente de electrodo en la batería secundaria de litio.
[0090] Además, el método de comprobación de fatiga de la lámina metálica según la presente invención incluye una etapa (S15) de establecimiento de la condición de movimiento de una lámina metálica. Según el método de comprobación de fatiga de láminas metálicas de la presente invención, es posible reconocer fácilmente el grado de fatiga y la vida útil de la lámina metálica según los movimientos repetidos de la lámina mediante la simulación del movimiento de la lámina metálica bajo diversos entornos y condiciones a los que puede estar expuesta la lámina metálica en el proceso real de rodillo a rodillo.
[0092] Por ejemplo, las condiciones de movimiento de la lámina metálica pueden incluir una o más de las siguientes: la dirección de enrollado de la lámina metálica, el número de veces de enrollado de la lámina metálica, la fuerza de tracción aplicada en la lámina metálica y la velocidad de movimiento de la lámina metálica.
[0094] En el presente documento, la dirección de enrollado de la lámina metálica se refiere a una dirección en la que se mueve la lámina metálica, y la lámina metálica puede enrollarse en una dirección hacia adelante o en una dirección hacia atrás. El número de veces de enrollado se refiere al número de veces del movimiento de la lámina metálica en una dirección hacia adelante y una dirección hacia atrás. En este momento, la lámina metálica puede configurarse para estar completamente enrollada en el rodillo de desenrollado o en el rodillo de rebobinado mediante un movimiento único. Además, por ejemplo, es posible mover la lámina metálica nuevamente en dirección opuesta en el estado en que la lámina metálica ha sido parcialmente enrollada en el rodillo de desenrollado o en el rodillo de rebobinado.
[0095] A continuación,, la fuerza de tracción aplicada en la lámina metálica implica una fuerza de tracción que se aplica en la lámina metálica en una parte entre un rodillo de desenrollado y un rodillo guía, entre rodillos guía, o entre un rodillo guía y un rodillo de rebobinado. Es decir, en el caso de que la fuerza de tracción aplicada en la lámina metálica sea grande, la lámina metálica está siendo estirada fuertemente. Por ejemplo, la fuerza de tracción aplicada en la lámina metálica se puede establecer mediante el ajuste del par de torsión del rodillo.
[0097] La velocidad de movimiento de la lámina metálica es la velocidad a la que la lámina metálica se mueve entre los rodillos. La velocidad de movimiento de la lámina metálica se puede cambiar, por ejemplo, mediante el ajuste de la velocidad angular del rodillo.
[0099] Además, la condición de movimiento de la lámina metálica puede establecerse mediante el ajuste adecuado del número y las ubicaciones de los rodillos guía o el entorno atmosférico en el que se expone la lámina metálica.
[0101] La etapa (S15) de establecimiento de la condición de movimiento de la lámina metálica puede llevarse a cabo antes de la etapa (S20) de movimiento repetido de la lámina metálica. En este caso, es posible establecer una condición de movimiento por cada lámina metálica, y cuando se complete la medición bajo una condición de movimiento, se monta una nueva lámina metálica, y se puede establecer una condición de movimiento diferente a la anterior.
[0103] Además, la etapa (S15) de establecimiento de la condición de movimiento de la lámina metálica puede llevarse a cabo durante la etapa (S20) de movimiento repetido de la lámina metálica. En este caso, la condición de movimiento, que ha sido establecida, se cambia durante el movimiento de la lámina metálica. Ello permite obtener una predicción de la influencia sobre el cambio que puede ocurrir durante el movimiento de la lámina metálica.
[0105] En un ejemplo más específico, el método de comprobación de fatiga de la lámina metálica puede incluir, además, una etapa de medición de la resistencia a la tracción de la lámina metálica antes del movimiento y el cálculo de un cambio en la resistencia a la tracción según las condiciones de movimiento de la lámina metálica antes y después del movimiento.
[0107] Además, el método de comprobación de fatiga de la lámina metálica puede incluir una etapa de almacenamiento de las condiciones de movimiento de la lámina metálica y las resistencias a la tracción de la lámina metálica según las condiciones del movimiento.
[0109] La FIG. 5 es un diagrama de flujo que ilustra un método de comprobación de fatiga de láminas metálicas según otra realización de la presente invención.
[0111] En referencia a la FIG. 5, el método de comprobación de fatiga de la lámina metálica puede incluir: una etapa de montar una lámina metálica en la unidad de movimiento de lámina metálica del aparato de comprobación de fatiga de lámina metálica (S10); una etapa de establecer las condiciones de movimiento de la lámina metálica (S15); una etapa de movimiento repetido de la lámina metálica entre un rodillo de desenrollado y un rodillo de rebobinado en una dirección hacia adelante y en una dirección hacia atrás (S20); una etapa de medición de la resistencia a la tracción de la lámina metálica sometida a movimiento repetido (S30); una etapa de cálculo de cambio en la resistencia a la tracción según las condiciones de movimiento de la lámina metálica antes y después del movimiento (S40); y una etapa de almacenamiento de las condiciones de movimiento de la lámina metálica y las resistencias a la tracción de la lámina metálica según las condiciones de movimiento (S50).
[0113] En este caso, cuando se termina la etapa de almacenamiento (S50), se puede realizar llevar a cabo un comprobación para una nueva lámina metálica en una nueva condición de movimiento mediante el retorno a la primera etapa.
[0114] Por otro lado, la etapa de medición de la resistencia a la tracción de la lámina metálica antes del movimiento puede llevarse a cabo antes de montar la lámina metálica en la unidad en movimiento. En el presente documento, los datos de resistencia a la tracción medidos pueden almacenarse en la unidad de almacenamiento previamente.
[0116] Según el método de comprobación de fatiga de lámina metálica de la presente invención, es posible medir el grado de fatiga del metal y predecir la vida útil de la lámina metálica mediante la medición del cambio en la resistencia a la tracción de la lámina metálica antes y después del movimiento.
[0118] Además, lo anterior puede utilizarse como base para predecir el grado de fatiga y la vida útil de la lámina metálica cuando se combinan diversas condiciones de movimiento mediante la formación de una base de datos con información sobre las condiciones de movimiento almacenadas de la lámina metálica y las resistencias a la tracción correspondientes.
[0120] Además, el método de comprobación de fatiga de la lámina metálica puede incluir una etapa de detección de si la lámina metálica se ha roto.
[0121] La FIG. 6 es un diagrama de flujo que ilustra un método de comprobación de fatiga de láminas metálicas según otra realización adicional de la presente invención.
[0122] En referencia a la FIG. 6, el método de comprobación de fatiga de la lámina metálica puede incluir: una etapa de montaje de una lámina metálica en la unidad de movimiento de láminas metálicas del aparato de comprobación de fatiga de lámina metálica (S10); una etapa de establecimiento de las condiciones de movimiento de la lámina metálica (S15); una etapa de movimiento repetido de la lámina metálica entre un rodillo de desenrollado y un rodillo de rebobinado en una dirección hacia adelante y en una dirección hacia atrás (S20); una etapa de detección de si se ha producido una rotura en la lámina metálica (S25); una etapa de medición de la resistencia a la tracción de la lámina metálica en movimiento repetido (S30); una etapa de cálculo de un cambio en la resistencia a la tracción según las condiciones de movimiento de la lámina metálica antes y después del movimiento (S40); y una etapa de almacenamiento de las condiciones de movimiento de la lámina metálica y las resistencias a la tracción de la lámina metálica según las condiciones de movimiento (S50).
[0123] Según el método de comprobación de fatiga de láminas metálicas de la presente invención, es posible reconocer bajo qué condiciones se rompe la lámina metálica mediante la detección de si ocurre un fenómeno de rotura, tal como una grieta, en la lámina metálica por separado de la medición de la resistencia a la tracción. La detección de rotura puede llevarse a cabo utilizando una cámara, ondas ultrasónicas o un esquema de detección de corrientes de Foucault, tal como se ha descrito anteriormente.
[0124] La etapa (S25) de detección de si se ha producido la rotura puede llevarse a cabo durante la etapa de movimiento. Es decir, es posible reconocer en qué momento ocurre la rotura en una condición de movimiento específica a partir del rendimiento en tiempo real durante el movimiento de la lámina metálica.
[0125] Además, la etapa (S25) de detección de si se ha producido la rotura puede llevarse a cabo después de la etapa de movimiento. En este caso, resulta preferente llevar a cabo la rotura antes de medir la resistencia a la tracción.
[0126] La descripción anterior es meramente ilustrativa de la idea técnica de la presente invención, y el experto en la materia a la que se refiere la presente invención pueden realizar diversas modificaciones y variaciones sin apartarse de las características esenciales de la presente invención. Por lo tanto, los dibujos descritos en la presente invención no están destinados a limitar la idea técnica de la presente invención, sino a describir la presente invención, y el alcance de la idea técnica de la presente invención no se encuentra limitado por dichos dibujos. El alcance de protección de la presente invención debe interpretarse a partir de las reivindicaciones siguientes

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES
i. Aparato (100) para comprobar la fatiga de una lámina metálica (114), que comprende:
una unidad de movimiento (110) de lámina metálica (114) que incluye un rodillo de desenrollado (111), del cual se desenrolla una lámina metálica (114), una pluralidad de rodillos guía (112) configurados para soportar y transferir la lámina metálica (114) suministrada desde el rodillo de desenrollado (111), y un rodillo de rebobinado (113) en el que se rebobina la lámina metálica (114) transferida desde los rodillos guía (112),
una unidad de medición de resistencia a la tracción (120) configurada para medir la resistencia a la tracción de la lámina metálica (114), caracterizado por
una unidad de control (130) configurada para controlar la unidad de movimiento de la lámina metálica (110) para operar de acuerdo con condiciones de movimiento preestablecidas para mover repetidamente la lámina metálica (114) entre el rodillo de desenrollado (111) y el rodillo de rebobinado (112) en una dirección hacia adelante (A) y en una dirección hacia atrás (B), en donde las condiciones de movimiento incluyen por lo menos una dirección de bobinado (A, B) de la lámina metálica (114) que define la dirección (A, B) en la que se mueve la lámina metálica (114), y un número de veces de bobinado de la lámina metálica (114) que define el número de veces del movimiento de la lámina metálica (114) en la dirección hacia adelante (A) y en la dirección hacia atrás (B).
2. Aparato (100) según la reivindicación 1, que comprende:
una unidad de almacenamiento (140) configurada para almacenar un resultado de medición de la resistencia a la tracción.
3. Aparato (100) según la reivindicación 1, que comprende, además, una unidad de detección de rotura (150) configurada para detectar si la lámina metálica (114) se ha roto.
4. Aparato (100) según la reivindicación 3, en el que la unidad de detección de rotura (150) está localizada en un recorrido de movimiento de la lámina metálica (114).
5. Aparato (100) según la reivindicación 3 o 4, en el que la unidad de detección de rotura (150) está configurada para realizar la detección de rotura utilizando una cámara, ultrasonidos o un método de detección por corrientes de Foucault.
6. Método de comprobación de la fatiga de una lámina metálica (114) utilizando el aparato (100) según la reivindicación 1, que comprende:
montar una lámina metálica (114) en la unidad de movimiento de la lámina metálica (114) del aparato (100); caracterizado por
mover repetido la lámina metálica (114) entre el rodillo de desenrollado (111) y el rodillo de rebobinado (113) en una dirección hacia adelante (A) y en una dirección hacia atrás (B), y
medir la resistencia a la tracción de la lámina metálica (114) sometida a movimiento repetido con la unidad de medición de resistencia a la tracción (110), que comprende, además, establecer las condiciones de movimiento de la lámina metálica (114), en donde establecer la condición de movimiento de la lámina metálica (114) se realiza antes del movimiento repetido de la lámina metálica (114), en donde las condiciones de movimiento incluyen por lo menos una dirección de bobinado (A, B) de la lámina metálica (114) que define la dirección (A, B) en la que se mueve la lámina metálica (114), y un número de veces de bobinado de la lámina metálica (114) que define el número de veces del movimiento de la lámina metálica (114) en la dirección hacia adelante (A) y en la dirección hacia atrás (B).
7. Método según la reivindicación 6, en el que la lámina metálica (114) comprende aluminio o cobre.
8. Método según la reivindicación 6, en el que establecer la condición de movimiento de la lámina metálica (114) se realiza durante el movimiento repetido de la lámina metálica (114).
9. Método según la reivindicación 6, que comprende, además, medir la resistencia a la tracción de la lámina metálica (114) antes del movimiento y calcular un cambio en la resistencia a la tracción según las condiciones de movimiento de la lámina metálica (114) antes y después del movimiento.
10. Método según la reivindicación 9, que comprende, además, almacenar las condiciones de movimiento de la lámina metálica (114) y las resistencias a la tracción de la lámina metálica (114) de acuerdo con las condiciones de movimiento.
i i . Método según la reivindicación 6, que comprende, además, detectar si se ha producido una rotura en la lámina metálica (114).
12. Método según la reivindicación 11, en el que detectar si se ha producido la rotura se lleva a cabo durante o después del movimiento repetido.
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