KR20160119191A - 테일러드 주조 블랭크들의 성형 방법 - Google Patents

테일러드 주조 블랭크들의 성형 방법 Download PDF

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니콜라스 챔피언
마크 채터톤
앤드류 하비
마이클 스티퍼
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프리메탈스 테크놀로지스 오스트리아 게엠베하
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Abstract

테일러드 주조 블랭크들(tailored cast blanks)을 형성하는 방법은 블랭크(15)의 프로파일 패턴(profile pattern) 또는 두께 패턴(thickness pattern) 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 상기 결정된 프로파일 패턴 및 두께 패턴을 갖는 일련의 블랭크들을 위한 레이아웃(layout)을 생성하는 단계; 및 상기 블랭크들의 레이아웃에 따라 스트립(strip)(16)을 주조하는 단계를 포함하며, 이 주조 단계는 스트립의 주조 단계 동안 주조기 폭(1)을 변화시키는 것을 포함한다.

Description

테일러드 주조 블랭크들의 성형 방법 {A METHOD OF FORMING TAILORED CAST BLANKS}
본 발명은 특히, 경금속(light metal) 합금들로부터, 테일러드 주조 블랭크들(tailored cast blanks)을 형성하는 방법에 관한 것이다.
자동차 산업에서, 많은 컴포넌트들(components)이 블랭크들로부터 프레스된다(pressed). 블랭크는, 정확한 형상으로 절단되었으며 프레싱(pressing)할 준비가 된 금속의 조각(piece of metal)이다. 가장 최근에는, 테일러드 블랭크로서 공지된 블랭크의 특별한 유형이 사용되고 있다. 테일러드 블랭크는 전형적으로, 함께 용접되는 금속의 상이한 두께들 및/또는 금속의 상이한 등급들로 만들어진다. 테일러드 블랭크의 주요한 이점은, 상이한 영역들에서 상이한 특징들, 예컨대 하나의 영역에서 고강도 및 다른 영역에서 딥 드로잉(deep drawing) 특징들 및/또는 낮은 강도를 가질 수 있다는 것이다. 테일러드 블랭크들은 중량을 절약할 수 있으며 또한 종래의 블랭크들보다 훨씬 쌀 수 있다.
자동차 산업의 다른 트랜드(trend)는, 알루미늄(aluminium) 합금들 및 마그네슘(magnesium) 합금들과 같은 다른 경금속들의 사용이 증가된다. 알루미늄 합금들로부터 만들어진 테일러 용접된 블랭크들이 산업에서 사용되고 있지만, 용접물들의 무결성 및 성능에 대한 염려들이 존재하고, 이에 따라, 산업에서는 용접을 포함하지 않는 테일러드 블랭크들을 제조하는 다른 방법들을 검토하고 있다.
용접을 포함하지 않는 테일러드 블랭크들을 제조하기 위한 방법들 중 하나는 테일러 압연된 블랭크(tailor rolled blank)로서 공지된다. 압연 프로세스(rolling process) 동안, 롤 갭(roll gap)은 압연된 스트립이 요구되는 블랭크들의 크기와 동일화되는 두께 변화들을 갖도록 스트립의 속도와 함께 동기화되는 제어 방식으로 조절된다. 이후, 블랭크들이 압연된 스트립으로부터 절취(cut out)될 때, 이들 블랭크들은 상이한 영역들에서 상이한 두께들을 갖는다.
원래의 테일러 압연된 블랭크 개념의 제한들 중 하나의 제한은, 블랭크에서의 두께 변동(thickness variation)이 단지 일축만을 따라서 존재하도록 두께 변동들이 압연된 스트립의 길이를 따라서만 존재한다는 것이다. 많은 경우들에서, 이는 충분한데, 훨씬 많은 유연성(flexibility)을 제외하고는, 산업은 또한 폭에 걸쳐 두께 변화를 검토하고 있다. 이는, 스트립 프로파일 압연(strip profile rolling)으로서 공지된다. 예컨대, 평탄한 제품들의 두께 변화들 및 스트립 프로파일 압연은 "the Institute of Metal Forming of the Rheinisch-Westfaelische Technische Hochschule Aachen"의 연구 프로젝트들이다. 연구들은 폭 방향으로 뿐만 아니라 길이 방향으로 스트립의 두께를 동시에 변화시키기 위해서 스트립 프로파일 압연(strip profile rolling)과 테일러 압연(tailor rolling)을 조합하는 것을 포함한다. 다른 적극적인 연구 분야는, 주조기에서 두께 및 프로파일 변동들을 만드는 것이다. 예컨대, 허트(Hirt) 등에 의해 명칭이 "Twin-roll casting of strip with tailored thickness variation"(Production Engineering. Research and Development (2006) Bd.13, Nr.2, S.91-94.)인 것에서 설명됨.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 테일러드 주조 블랭크들을 형성하는 방법은, 블랭크의 프로파일 패턴(profile pattern) 또는 두께 패턴(thickness pattern) 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 결정된 프로파일 패턴 또는 두께 패턴을 갖는 일련의 블랭크들을 위한 레이아웃(layout)을 생성하는 단계; 및 블랭크들의 레이아웃에 따라 스트립을 주조하는 단계―이 단계는 스트립의 주조 단계 동안 주조 스트립의 폭을 변화시킴―를 포함한다.
이 방법은, 주조기에서 용융 금속의 폭방향 에지 구속(edge confinement)을 변경시키며, 그리고 따라서 블랭크들의 선택된 레이아웃에 따라서 발생하는 스트립의 폭을 변경시키며, 이에 의해 손실량(wastage)을 감소시킨다.
바람직하게는, 주조기 폭을 변화시키는 단계는 레이아웃의 아웃라인(outline)을 따르도록 스트립의 적어도 하나의 에지 상에서 에지 구속 디바이스(edge confinement device)의 유효 위치를 변경시키는 단계를 포함한다.
위치 변화는, 요구되는 아웃라인 형상에 따라, 양쪽 에지들 상에서 동시에, 또는 하나의 에지, 이후에 다른 에지 상에서 다른 시간에, 또는 양측 배리어들(barriers)의 위치를 함께 변화시키고 그리고 한 번에 단지 일측 배리어를 변화시키는 것의 조합일 수 있다.
바람직하게는, 주조기 폭을 변화시키는 단계는 레이아웃의 아웃라인을 따르는 것과 별개로 스트립의 양쪽 에지들 상에서 에지 구속 디바이스의 유효 위치를 변경시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 에지 구속 디바이스는 기계적 에지 댐(mechanical edge dam) 또는 전자기적 구속 기구(electromagnetic confinement mechanism) 중 하나를 포함한다.
바람직하게는, 이 방법은 블랭크들의 섹션들의 두께를 수정하도록 주조기 롤 갭을 변경하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 이 방법은 블랭크들의 섹션들의 두께를 수정하도록 주조 스트립을 압연하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 이 두께는 프로파일(profile)을 변화시키도록 스트립의 길이를 따라 또는 스트립의 폭에 걸쳐 수정된다.
바람직하게는, 이 방법은 추가의 블랭크를 위한 추가 패턴을 결정하는 단계 및 주조를 위해 레이아웃에서의 패턴 및 추가의 패턴을 통합하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 주조 및 압연 단계는 연속 프로세스(continuous process)이다.
바람직하게는, 주조 및 압연된 스트립은 코일(coil)로 형성된다.
바람직하게는, 이 방법은 불연속적인 섹션들로 스트립을 절단하는 단계를 더 포함하고, 각각의 섹션은 적어도 하나의 테일러드 주조 블랭크를 포함한다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 적어도 하나의 테일러드 주조 블랭크를 포함하는 스트립으로서, 이 스트립은 주조 동안 주조기 폭을 가로질러 에지 구속 디바이스 위치에서 변화에 따라 그의 에지들 상에서 변하는 아웃라인을 포함한다.
테일러드 주조 블랭크들을 형성하는 방법의 일례는, 이제 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 테일러 용접식 블랭크들(tailor welded blanks)을 형성하는 프로세스를 예시한다.
도 2는 테일러 압연된 블랭크들(tailor rolled blanks)을 형성하는 프로세스를 예시한다.
도 3은 본 발명에 따른 테일러 주조 블랭크들을 형성하기 위한 장치를 예시한다.
도 4는 본 발명의 방법을 사용하여 형성되는 주조 스트립의 제 1 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 방법을 사용하여 형성되는 주조 스트립의 제 2 예를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 테일러 주조 블랭크들을 형성하기 위한 장치의 추가 실시예를 도시한다.
알루미늄 및 다른 경금속 스트립들(light metal strips)은 통상적으로, 예컨대, 다이렉트 칠(DC; direct chill) 주조기(caster)로부터 또는 트윈 롤 주조기(twin roll caster)에서, 약 600 mm 두께 이하로 두꺼운 주조 슬래브들(thick cast slabs) 또는 잉곳들(ingots)로부터 제조된다. 일반적으로, DC 주조기들은, 주조 동안 주조 폭을 변화시킬 수 없어서, 전체 슬래브 또는 잉곳이 동일한 폭으로 제조되며, 이에 따라 압연되는 스트립(rolled strip)이 코일(coil)의 전체 길이에 대해 동일한 폭을 갖는다. 일부 트윈 롤 주조기들은 주조 동안 주조 폭을 변화시킬 수 있지만, 이는 통상적으로, 이전 코일로부터 상이한 폭을 갖는 코일을 제조하기 위해서 행해진다. 각각의 코일 내에서, 폭은 실질적으로 일정하다. 벨트 주조(belt casting)와 같은 주조의 다른 방법들에도 동일하게 적용되며; 주조 슬래브들 또는 주조 스트립은 코일의 길이에 걸쳐 실질적으로 일정한 폭을 갖는다.
테일러 용접 프로세스에서, 도 1에 예시된 바와 같이, 자동차 용도의 완벽한 도어 패널(door panel)이 도어 패널의 강도 및 중량을 최적화하기 위해서 재료의 상이한 등급들 및 두께들로부터 만들어진 세그먼트들(segments)로 분할될 수 있다. 이와 같이 도어 패널을 분할하는 다른 이점은, 개별 세그먼트들이 압연된 스트립들의 활용을 최대화시키기 위해서 압연된 스트립들 상에 배치될 수 있다는 점이다. 상이한 등급의 강들의 코일들(20, 21, 22, 23)로부터, 특정 세그먼트의 다수의 카피들(multiple copies)이 절단된다. 이 예에서, 두께는, 레이아웃된(laid out) 상이한 세그먼트들과 함께 각각 1mm, 2mm, 1.5mm 및 2mm이다. 세그먼트들은 도어 패널에서 이들 세그먼트들의 최종 배열(final arrangement)에 대해 회전되는 패턴으로 레이아웃되며, 이 패턴은 가능한 한 재료(24, 25, 26, 27)만큼 사용되고, 이후에 세그먼트들(A, B, C, D, E)이 스트립들로부터 절단된다. 일부 경우들에서, 하나 초과의 세그먼트가 부품들(C 및 D)에 의해서 도시된 바와 같이, 동일한 스트립으로부터 절단된다. 이러한 재료의 효율적인 사용으로부터의 비용 절약들은, 종종 용접 프로세스의 비용들보다 더 커서(outweigh), 완벽한 테일러드 블랭크가 기존 블랭크보다 사실상 더 싸다. 완벽한 도어 블랭크(door blank)(28)를 만들기 위해서 요구되는 부품들 모두는, 제자리에 놓이고, 이후 고객에게 전달되기 이전에 용접 라인들(welding lines)(29)을 따라 함께 레이저 용접된다(laser welded).
그러나, 배경 섹션에서 논의된 바와 같이, 알루미늄 및 다른 경합금들(light alloys)의 경우에, 테일러 용접되는 블랭크들에서의 용접물들의 무결성 및 성능에 대한 염려들이 있어서, 산업계에서는, 대신에 테일러 압연되고 프로파일링되는(profiled) 블랭크들을 검토하고 있다. 이러한 유형의 블랭크의 예가 도 2에 예시된다. 이전에 형성된 코일링된 스트립(32)이 압연되어, 블랭크(30)의 섹션들(A, B, C, D, E)이 각각의 섹션을 위해 요구되는 두께를 갖는 스트립 상에 생성되지만, 이들이 연속 스트립으로부터 압연됨에 따라, 이들이 이미 함께 결합되어, 블랭크(30)를 형성하기 위해서 어떠한 용접 단계도 요구되지 않는다. 테일러 압연된 블랭크에 의해, 블랭크의 상이한 영역들에서 상이한 두께들을 갖는 것이 가능하지만, 블랭크를 일부품(one piece)으로서 압연하기 때문에, 테일러 용접되는 블랭크와 동일한 방식으로 압연된 스트립의 활용을 최대화하는 것은 가능하지 않다. 그 결과, 테일러 압연되거나 3-D 프로파일링되는 블랭크에 의해, 상당한 폐기 재료(31)가 존재할 수 있다.
이러한 손실량을 감소시키기 위해서, 용접물들의 부재로부터 여전히 이점이 있지만, 본 발명은 블랭크를 형성하는 방법을 제공하며, 이에 의해 스트립이 형성되는 프로세스를 적응시킴으로써 더욱 효율적인 스트립의 사용이 이루어질 수 있다.
압연용 금속 스트립을 형성하기 위한 현재의 실시들은, 정확한 두께로 압연하기 이전에 재가열되어야 하는 불연속적인 금속의 슬래브들을 주조하는 것, 소정 길이로 절단하지 않고 주조기로부터 직접 압연되는 금속의 스트랜드(strand)를 주조하는 것, 또는 최종 사용자들(end users)에 의해서 절단되고 형상으로 프레스되어야 하는 일정한 폭 및 두께의 스트립을 주조하여, 최종 생성물과 형상 및 크기가 단지 약간 유사한 압연된 생성물로 인해서 수율(yield) 및 에너지 손실들(energy losses)을 유발한다. 트윈 롤 주조기들을 사용하여 주조되는 금속들을 위한 정상적인 실시는 주조의 시작으로부터 주조의 종료까지 동일한 폭으로 주조되는 것이다.
도 3은 본 발명의 방법을 실행하기 위한 장치를 예시한다. 주조기 턴디쉬(caster tundish)(10)로부터 용융 금속은 주조기 피더 팁(caster feeder tip)(2)을 통해 주조기 롤들(rolls)(4)로 통과하여 스트립(16)을 형성한다. 주조기 피더 팁(2)의 각각의 측면에는 폭방향으로 용융 금속을 한정하기 위해 작용하는 전자석들(electromagnets)(1)이 있다. 스트립의 주조 동안, 화살표(3)로 나타내는 바와 같은 주조 방향에 대해 횡방향으로 주조기 피더 팁(2)의 일측 또는 양측에 위치되는 전자석들(1) 중 하나 또는 양자 모두를 이동시킴으로써, 주조기 롤들(4) 내로 액체 금속의 유동을 수정하고 그리고 그 결과, 소정의 구역들(7)에서 주조 스트립의 최종 폭을 수정하는 것이 가능하다. 용융 금속이 주조기를 나가기 이전에 용융 금속이 폭 방향으로 제한되는 범위를 변경하는 것은 주조 스트립의 폭이 주조 스트립의 길이를 따라 변경하게 형성되는 것을 유발한다. 주조 스트립(16)은 최종 생성물의 프로파일에서의 변화에 직접 연결되는 길이를 따라 가변(varying) 폭을 가질 수 있다. 주조 동안 주조 폭의 이러한 변동은 손실량(wastage)을 감소시킨다. 주조기 폭은 스트립에 형성되는 블랭크들의 아웃라인을 따르도록 변동될 수 있다.
추가로, 두께 수정은, 상이한 스트립 두께들로 주조함으로써 또는 주조기와 압연 밀 스탠드(rolling mill stand)를 근접 커플링(coupling)함으로써 이루어질 수 있다. 스트립은 주조기 롤들, 또는 압연 밀 스탠드 롤들 사이 롤 갭을 통해 통과한다. 롤 갭을 증가시키거나 감소시키기 위해서 주조 방향에 수직한 방향(6)으로 주조기 롤들(4) 또는 압연 밀 스탠드 롤들(5)을 이동시키는 것은 스트립 두께(8)가 수정되는 것을 허용한다. 이에 따라, 주조 및 압연된 스트립의 크기 및 형상은 필요에 따라 횡단 및 수직방향 이동들 및 제약들을 제어함으로써 가능한 한 최종 생성물에 가깝게 만들어질 수 있다. 이는, 자동차 산업에서의 생성물들에 특별한 관련성을 가지지만, 다른 산업들 이를테면 항공우주산업에서 유용할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따라 제조되는 테일러드 주조 블랭크들의 일례를 예시하며, 여기서, 블랭크(15)의 초기 섹션이 각각의 블랭크에 대응하는 스트립의 길이의 단지 일부를 위해 형성된 이후에, 폭은 길이를 따라 위치(12)에서 단지 일측 상에서 전자석(1)을 재위치시킴으로써 주조 스트립(33)의 에지들(edges)(11, 14)의 단지 하나의 에지 상에서 변한다. 제 1 블랭크의 단부에서, 전자석은 스트립의 에지들이 다시 평행해지는 주기 동안 전자석의 시작 위치(13)로 역으로 이동된다.
도 4에 예시된 블랭크들의 배열은, 주조기 폭의 변화의 속도의 관점에서는 이상적이지 않다. 폭의 모든 변화는 일 측면 상에서 발생하지만, 스티어링(steering) 문제들을 최소화하기 위해서, 압연된 스트립의 중심을 가능한 한 밀의 중심선에 가깝게 유지하는 것이 바람직하다. 요구되는 블랭크의 크기 및 최대 스트립 폭에 따르면, 주조기 폭 변화의 아주 낮은 속도들을 획득하고 스트립의 중심을 주조기 및 밀 중심선에 더 가깝게 유지하기 위해서 블랭크들을 재배열하는 것이 가능하다. 가능한 일 배열체가 도 5에 예시된다. 테일러 주조/테일러 압연/3-D 프로파일링되었던 이러한 블랭크들을 위해서, 구역들(A, B, C, D, E)은 하나의 블랭크(15) 내에서 상이한 두께의 구역들이다. 이러한 예에서, 전자석들은 서로 독립적으로 이동되어, 블랭크들의 프로파일을 후속하고, 그리고 또한 스트립이 주조기 및 밀 중심선(mill centreline)에 대해 가능한 한 가깝게 센터링되는(centred) 것을 유지한다. 이에 따라, 변화는, 양쪽 에지들 상에서 동시에, 또는 하나의 에지, 이후 다른 에지 상에서 다른 시간에, 또는 양자 모두의 전자석들의 위치를 함께 변화시키고 한 번에 단지 하나를 변화시키는 것의 조합일 수 있으며, 이에 의해 용융 금속의 구속에 의해 생성되는 유효한 에지가 변화된다. 스트립의 에지들(17, 18)은 일부 위치들에서 실질적으로 서로 평행할 수 있지만, 이 에지들은 스트립 압연 밀의 중심선에 대해 실질적으로 더 이상 평행하지 않다. 그러나, 전체 주조 압연 스트립은, 도 4의 예보다 주조기 및 밀 중심선에 대해 더욱 가깝게 센터링된다.
주조 및 압연 이후에, 스트립은 최종 사용자에게 보내지기 이전에 코일링될(coiled) 수 있거나, 스트립은 최종 생성물의 요건들에 따라 불연속적인 길이들로 절단될 수 있다. 주조 및 압연 프로세스는 에너지 절약들을 개선하고 코일들의 제조 속도들을 개선하기 위해 연결될 수 있는데, 코일들은 이후 압연, 스탬핑(stamping) 및 크로핑(cropping)의 추가의 중간 단계들 이전에 더 짧은 길이들로 절단되도록 고객들에게 보내진다. 생성물의 폭 및 두께 및 길이 절단의 변화들은 자동화 시스템(automation system)에 의해서 정확하게 제어 및 동기화될 수 있다. 초기 주조 및 열간 압연 단계에서 주조 스트립에서의 두께 및 주조 폭을 직접 변화시키는 것은 스트립 치수들이 최종 생성물의 치수들과 보다 근접하게 일치하도록 치수가 정해질 수 있어서 손실량을 감소시킨다. 최종 생성물이 제조될 때, 폐기되거나 재생되는 재료의 양을 상당히 감소시키는데 요구되는 폭의 변화를 성취하기 위해서 폭 변화들은 신속하며 빈번하게 실행될 수 있다. 형성되는 바와 같이 스트립의 두께 및/또는 폭을 변화시키는 것은, 최종 생성물로의 그의 변형(transformation)을 완벽하게 하도록 스트립 상에서 이루어지는데 요구되는 재작업(rework)의 양을 감소시킨다.
프로세스 동안 스트립 폭 및 두께를 변화시킴으로써 테일러드 주조 블랭크들로의 금속 스트립의 연속 주조 및 압연은, 정확한 두께로의 압연 이전에 생성물을 재가열하는 필요, 뿐만 아니라 가능한 한 마무리되는 치수들에 가깝게 생성물을 생성함으로써 수율 손실(yield loss)을 감소시키는 것을 제거한다.
본 발명의 추가의 피처(feature)는, 스트립의 일부이지만 달리 사용되는 상이한 컴포넌트(component)를 위한 블랭크를 포함하며, 요구되는 크기 또는 두께 또는 등급은 충분히 유사하게 된다. 다른 옵션(option)은, 스트립의 폭에 걸쳐 뿐만 아니라 스트립의 길이를 따라 스트립의 두께를 수정하기 위해서 주조기 및 압연 밀에서 프로파일링된 롤들(profiled rolls)을 사용하는 것이다.
도 6에 예시된, 추가의 실시예에서, 단일 프로파일링된 롤 대신에, 복수 개의 롤들에서, 스트립의 폭에 걸쳐 오프셋(offset)이 사용될 수 있다. 명확성을 위해서, 롤들의 쌍들이 주조 이동 방향으로 오프셋되는 것과 같이 예시되어 있지만, 이들은 반드시 그럴 필요는 없다. 적절한 서포트들(supports)에 의해, 롤들의 쌍들이 주조기 롤러 축에 대해 평행한 동일한 라인 상에서 서로 또는 주조기 롤러 축에 대해 평행한 2 개의 라인들 사이에서 대안으로 인접하게 로케이팅될(located) 수 있다. 각각의 쌍을 위해 설정된 롤 갭들(roll gaps)은 스트립을 가로질러 그 횡단 로케이션(transverse location)에서 요구되는 두께에 따라 선택된다. 쌍들이 주조 방향으로 오프셋되어 있는지의 여부에 따라, 주조 스트립(16)이 주조기 롤러들(4)을 나가며 압연 밀 스탠드의 롤들, 또는 롤들 각각 또는 롤들의 쌍을 통해 통과한다. 스트립의 하나의 에지를 향해 위치된 롤들(34)의 제 1 쌍은, 상이한 롤 갭을 가지며, 그리고 이에 따라 롤들의 인접한 쌍에 대해 압연된 생성물에서 상이한 두께를 생성하지만, 폭을 가로질러, 최종 생성물이 필요하다면, 동일한 롤 갭으로 설정되는 인접하지 않은(non-adjacent) 롤들의 하나 초과의 세트(set)가 존재할 수 있다. 도시된 예는 롤들(34)의 제 1 쌍에 대해 횡단 방향으로 서로 각각 오프셋된 롤들(35, 36, 37)의 다른 3 개의 쌍들을 갖지만, 실제로 사용된 롤들의 쌍들의 개수는 최종 생성물의 요건들에 의존할 것이다. 롤들의 쌍들의 전부를 통해 통과한 후에, 마지막 스트립(38)은 후속 압연 프로세스에 의해서 수정된 두께 프로파일 및 주조 프로세스에 의해서 적용되는 바와 같이 변화에 따라 변하는 폭을 갖는다. 스트립의 폭, 스트립의 두께 및 횡단면 프로파일은 마무리되는 블랭크 요건에 맞도록 길이를 따라 무한히 변화될 수 있다.
예들은 용융 금속을 제한하기 위해서 전자석들의 사용에 관련하여 설명되고 있으며, 그리고 따라서, 이러한 방법을 자동화하기 위해서 가장 유연한 방법인 바와 같이, 그의 길이를 따라 상이한 위치들로 주조 스트립의 폭을 수정한다. 그러나, 폭의 비교적 작은 변화량 또는 특별히 빠르지 않은 변화를 위해서, 기계적 최종 댐들이 요구되는 아웃라인을 위해서 프로그래밍되는(programmed) 제어기의 제어 하에, 주조기에 함께 사용될 수 있고 액츄에이터들(actuators)에 의해 이동될 수 있다.

Claims (12)

  1. 테일러드 주조 블랭크들(tailored cast blanks)을 형성하는 방법으로서,
    블랭크의 프로파일 패턴(profile pattern) 또는 두께 패턴(thickness pattern) 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 상기 결정된 프로파일 패턴 또는 두께 패턴 또는 양자 모두를 갖는 일련의 블랭크들을 위한 레이아웃(layout)을 생성하는 단계; 및 상기 레이아웃에 따라 스트립(strip)을 주조하는 단계를 포함하며, 상기 단계는 스트립의 주조 단계 동안 주조기의 폭을 변화시키는,
    테일러드 주조 블랭크들을 형성하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주조기 폭을 변화시키는 단계는 상기 레이아웃의 아웃라인(outline)을 따르도록 스트립의 적어도 하나의 에지(edge) 상에서 에지 구속 디바이스(edge confinement device)의 유효 위치를 변경시키는 단계를 포함하는,
    테일러드 주조 블랭크들을 형성하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 주조기 폭을 변화시키는 단계는 상기 레이아웃의 상기 아웃라인을 따르는 것과 별개로 스트립의 양쪽 에지들 상에서 에지 구속 디바이스의 유효 위치를 변경시키는 단계를 포함하는,
    테일러드 주조 블랭크들을 형성하는 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 에지 구속 디바이스는 기계적 에지 댐(mechanical edge dam) 또는 전자기적 구속 기구(electromagnetic confinement mechanism) 중 하나를 포함하는,
    테일러드 주조 블랭크들을 형성하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 블랭크들의 섹션들의 두께를 수정하도록 주조기 롤 갭을 변화시키는 단계를 더 포함하는,
    테일러드 주조 블랭크들을 형성하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 블랭크들의 섹션들의 두께를 수정하도록 주조 스트립을 압연하는 단계를 더 포함하는,
    테일러드 주조 블랭크들을 형성하는 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 두께는 상기 프로파일을 변화시키도록 상기 스트립의 길이를 따라 또는 스트립의 폭에 걸쳐 수정되는,
    테일러드 주조 블랭크들을 형성하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 추가의 블랭크를 위한 추가 패턴을 결정하는 단계 및 주조를 위해 상기 레이아웃에서의 패턴 및 추가의 패턴을 통합하는 단계를 더 포함하는,
    테일러드 주조 블랭크들을 형성하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주조 및 압연 단계는 연속 프로세스(continuous process)인,
    테일러드 주조 블랭크들을 형성하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주조 및 압연된 스트립은 코일(coil)로 형성되는,
    테일러드 주조 블랭크들을 형성하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 불연속적인 섹션들(discrete sections)로 상기 스트립을 절단하는 단계를 더 포함하고, 각각의 섹션은 적어도 하나의 테일러드 주조 블랭크를 포함하는,
    테일러드 주조 블랭크들을 형성하는 방법.
  12. 적어도 하나의 테일러드 주조 블랭크를 포함하는 스트립으로서,
    상기 스트립은 주조 단계 동안 주조기 폭을 가로질러 에지 구속 디바이스 위치에서 변화에 따라 디바이스의 에지들 상에서 변하는 아웃라인을 포함하는,
    스트립.
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