LU87631A1 - PROCESS FOR FORMING A DETERMINISTIC ROUGHNESS ON THE SURFACE OF A ROLLER ROLL - Google Patents

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Description

Procédé pour former une ruooslté déterministe à la surface d'un cylindre de laminoir.Method for forming a deterministic ruooslté on the surface of a rolling mill cylinder.

La présente invention concerne un procédé pour former une rugosité déterministe à la surface d'un cylindre de laminoir.The present invention relates to a method for forming a deterministic roughness on the surface of a rolling mill cylinder.

Un sait qu'une tüle mince laminée à froid présente une aptitude à l'emboutissage améliorée et un meilleur aspect après peinture lorsque sa surface est pourvue d'une rugosité constituée par la répétition régulière, sans chevauchement, d'un motif de base. Ce motif de base est généralement composé d'un plateau entouré, partiellement ou entièrement, par une vallée. Lors de l'emboutissage notamment, ces vallées jouent le rSle de petites réserves de lubrifiant et permettent ainsi d'éviter le grippage de la taie.It is known that a cold rolled thin sheet has an improved drawing ability and a better appearance after painting when its surface is provided with a roughness constituted by the regular repetition, without overlapping, of a basic pattern. This basic motif is generally composed of a plateau surrounded, partially or entirely, by a valley. During stamping in particular, these valleys play the role of small reserves of lubricant and thus make it possible to avoid seizing up of the pillowcase.

Une telle rugosité peut être conférée à la taie par une opération de laminage au cours de laquelle les motifs qui la constituent sont transférés à partir des cylindres de travail.Such roughness can be imparted to the pillowcase by a rolling operation during which the patterns which constitute it are transferred from the working rolls.

Il convient donc de traiter le cylindre afin de former, à sa surface, une réplique à peu près symétrique de la rugosité désirée sur la taie. Par exemple, si le motif souhaité sur la taie est un plateau entouré d'une vallée, il faudra former sur le cylindre une vallée entourée d'un bourrelet. Les dimensions du motif formé sur le cylindre doivent bien entendu tenir compte du fait que le coefficient de transfert entre le cylindre et la taie est inférieur à 100 *.It is therefore advisable to treat the cylinder in order to form, on its surface, an approximately symmetrical replica of the desired roughness on the pillowcase. For example, if the desired pattern on the pillowcase is a tray surrounded by a valley, it will be necessary to form on the cylinder a valley surrounded by a bead. The dimensions of the pattern formed on the cylinder must of course take account of the fact that the transfer coefficient between the cylinder and the cover is less than 100 *.

Cette rugosité a un caractère déterministe; elle peut être définie par la description d'un motif individuel, composé par exemple d'une vallée et d'un plateau, la densité de ces motifs sur la surface et leur répartition le long de directions caractéristiques.This roughness has a deterministic character; it can be defined by the description of an individual pattern, composed for example of a valley and a plateau, the density of these patterns on the surface and their distribution along characteristic directions.

On peut obtenir une rugosité de ce type au moyen d'un laser de puissance, pulsé à haute fréquence, que l'on déplace le long du cylindre à traiter pendant que celui-ci tourne sur lui-même autour de son axe longitudinal. Cette technique fait actuellement l'objet de nombreuses propositions, notamment les BE-A-870609, BE-A-898952 et BE-A-8700874.One can obtain a roughness of this type by means of a power laser, pulsed at high frequency, which is moved along the cylinder to be treated while the latter rotates on itself around its longitudinal axis. This technique is currently the subject of numerous proposals, in particular BE-A-870609, BE-A-898952 and BE-A-8700874.

Une autre possibilité a également été proposée pour obtenir une rugosité déterministe à la surface d'un cylindre de laminoir. Il s'agit de l'utilisation d'un vernis permettant de former sur la surface du cylindre un film comportant une multitude de minuscules perforations régulièrement réparties. Ce film perforé peut être obtenu à l'aide d'une résine photosensible que l'on expose à un rayonnement lumineux à travers un masque optique muni de microperforations et que l'on soumet ensuite à un développement approprié pour former les perforations désirées. La surface du cylindre est alors attaquée par un procédé chimique ou électrochimique adéquat et on obtient ainsi sur le cylindre une rugosité déterministe dont le motif de base se compose uniquement d'une vallée. Cette technique se heurte cependant à une importante difficulté due à la cambrure longitudinale des cylindres de laminoir. Les masques optiques se présentent en effet le plus souvent sous la forme de feuilles planes, auxquelles il est très difficile de faire épouser fidèlement la surface du cylindre, à cause de la courbure de cette surface suivant deux directions perpendiculaires. De plus, il est pratiquement impossible de joindre les bords d'un masque sans défaut apparent.Another possibility has also been proposed to obtain a deterministic roughness on the surface of a rolling mill cylinder. This involves the use of a varnish making it possible to form a film on the surface of the cylinder comprising a multitude of tiny perforations regularly distributed. This perforated film can be obtained using a photosensitive resin which is exposed to light radiation through an optical mask provided with microperforations and which is then subjected to an appropriate development to form the desired perforations. The surface of the cylinder is then attacked by a suitable chemical or electrochemical process and a deterministic roughness is thus obtained on the cylinder, the basic pattern of which consists only of a valley. However, this technique faces a major difficulty due to the longitudinal camber of the rolling mill rolls. Optical masks are in fact most often in the form of flat sheets, which it is very difficult to faithfully match the surface of the cylinder, because of the curvature of this surface in two perpendicular directions. In addition, it is practically impossible to join the edges of a mask without any apparent defect.

On connaît par ailleurs un procédé de traitement de la surface d'un cylindre par électro-érosion. Dans ce procédé, on fait tourner le cylindre devant des électrodes et on fait jaillir à haute fréquence des décharges électriques entre les électrodes et la surface du cylindre. Ces décharges électriques sont produites à travers un liquide diélectrique dans lequel baignent le cylindre et les électrodes. Les décharges électriques ainsi produites atteignent la surface du cylindre au hasard, et elles y creusent de petites vallées qui se touchent et se superposent plus ou moins complètement. On forme ainsi une rugosité constituée de vallées de forme quelconque réparties de manière tout à fait aléatoire à la surface du cylindre. Une telle rugosité, où l'on ne reconnaît plus le motif de base, ne peut se définir que sur une base statistique, en faisant appel à des valeurs moyennes obtenues à partir d'un nombre suffisant de valeurs individuelles.A method of treating the surface of a cylinder is also known by electro-erosion. In this method, the cylinder is rotated in front of electrodes and electrical discharges are spun at high frequency between the electrodes and the surface of the cylinder. These electrical discharges are produced through a dielectric liquid in which the cylinder and the electrodes are immersed. The electric shocks thus produced reach the surface of the cylinder at random, and they hollow out small valleys which touch and overlap more or less completely. This forms a roughness consisting of valleys of any shape distributed in a completely random manner on the surface of the cylinder. Such roughness, where the basic pattern is no longer recognized, can only be defined on a statistical basis, using average values obtained from a sufficient number of individual values.

Les tdles dotées d'une telle rugosité aléatoire présentent les inconvénients bien connus en matière de grippage et d'aspect après peinture.Tdles with such random roughness have the well-known drawbacks in terms of binding and appearance after painting.

La présente invention a pour objet de proposer un procédé pemettant de produire une rugosité de type déterministe par la technique de 1'électro-érosion.The object of the present invention is to provide a method for producing a roughness of deterministic type by the technique of electro-erosion.

Conformément à la présente invention, un procédé pour former une rugosité déterministe à la surface d'un cylindre de laminoir, dans lequel on soumet la surface du cylindre à des décharges électriques, est caractérisé en ce que l'on dépose un film électriquement isolant sur la surface dudit cylindre, en ce que l’on perce dans ledit film électriquement isolant une pluralité de trous répartis de façon régulière, chaque trou découvrant ainsi une plage de la surface sous-jacente du cylindre, et en ce que l’on dirige les décharges électriques sur les plages de la surface du cylindre ainsi découvertes.According to the present invention, a method for forming a deterministic roughness on the surface of a rolling mill cylinder, in which the surface of the cylinder is subjected to electrical discharges, is characterized in that an electrically insulating film is deposited on the surface of said cylinder, in that a plurality of regularly distributed holes are drilled in said electrically insulating film, each hole thus discovering a range of the underlying surface of the cylinder, and in that the electric discharges on the areas of the surface of the cylinder thus discovered.

Selon l'invention, on dépose ledit film électriquement isolant par projection; à ce effet, on utilise avantageusement un vernis ou une peinture. Ce film électriquement isolant est de préférence déposé après la rectification du cylindre.According to the invention, said electrically insulating film is deposited by projection; for this purpose, a varnish or a paint is advantageously used. This electrically insulating film is preferably deposited after the rectification of the cylinder.

Selon une mise en oeuvre particulière de l'invention, on perce les trous dans ledit film électriquement isolant au moyen d'un faisceau laser, pulsé à haute fréquence par un moyen approprié connu en soi, notamment par voie électronique ou mécanique. La fréquence de pulsation est de préférence au moins égale à 500 Hz.According to a particular implementation of the invention, the holes are drilled in said electrically insulating film by means of a laser beam, pulsed at high frequency by an appropriate means known per se, in particular by electronic or mechanical means. The pulse frequency is preferably at least equal to 500 Hz.

Le faisceau laser utilisé est avantageusement de faible puissance, de préférence inférieur à 100 W, de façon à percer les trous désirés par destruction locale du film isolant sans altérer la surface sous-jacente du cylindre.The laser beam used is advantageously of low power, preferably less than 100 W, so as to pierce the desired holes by local destruction of the insulating film without altering the underlying surface of the cylinder.

En outre, le faisceau laser peut être focalisé de manière appropriée en fonction de la dimension des trous à percer. De manière avantageuse, le diamètre des trous n'excède pas 250 micromètres.In addition, the laser beam can be appropriately focused depending on the size of the holes to be drilled. Advantageously, the diameter of the holes does not exceed 250 micrometers.

Le cylindre muni du film électriquement isolant dûment perforé'est ensuite placé dans une machine d'électro-érosion de type connu. On fait jaillir les décharges électriques, qui vont frapper la surface du cylindre sur les plages découvertes et former ainsi, dans chacune de ces plages, une vallée qui constitue le motif de base de la rugosité. Du fait de la répartition régulière des trous dans le film électriquement isolant, le motif de base se répète aussi de manière régulière.The cylinder provided with the electrically insulating film duly perforated is then placed in an electro-erosion machine of known type. Electric discharges are caused to strike, which will strike the surface of the cylinder on the exposed areas and thus form, in each of these areas, a valley which constitutes the basic pattern of the roughness. Due to the even distribution of the holes in the electrically insulating film, the basic pattern also repeats evenly.

Le procédé de l'invention conduit ainsi à former une rugosité de type déterministe à la surface du cylindre.The method of the invention thus leads to the formation of a roughness of deterministic type on the surface of the cylinder.

Egalement selon l'invention, on règle le temps de traitement par les décharges électriques de telle manière que chaque plage découverte du cylindre reçoive sensiblement le même nombre de décharges électriques. On peut ainsi assurer une bonne uniformité du motif de base. Il est également intéressant de régler la profondeur du motif de base en faisant varier l'intensité des décharges électriques.Also according to the invention, the treatment time by electric discharges is adjusted so that each discovered range of the cylinder receives substantially the same number of electric discharges. It is thus possible to ensure good uniformity of the basic pattern. It is also interesting to adjust the depth of the basic pattern by varying the intensity of the electric discharges.

L'invention s'étend en outre non seulement aux cylindres de laminoir obtenus par le procédé de l'invention, mais également aux tdles pourvues d'une rugosité déterministe laminées au moyen de tels cylindres.The invention further extends not only to rolling mill rolls obtained by the process of the invention, but also to tdles provided with deterministic roughness laminated by means of such rolls.

Claims (10)

1* Procédé pour former une rugosité déterministe à la surface d'un cylindre de laminoir, dans lequel on soumet la surface du cylindre à des décharges électriques, caractérisé en ce que l'on dépose un film électriquement isolant sur la surface dudit cylindre, en ce que l'on perce dans ledit film électriquement isolant une pluralité de trous répartis de façon régulière, chaque trou découvrant ainsi une plage de la surface sous-jacente du cylindre, et en ce que l'on dirige les décharges électriques sur les plages de la surface du cylindre ainsi découvertes.1 * Method for forming a deterministic roughness on the surface of a rolling mill cylinder, in which the surface of the cylinder is subjected to electrical discharges, characterized in that an electrically insulating film is deposited on the surface of said cylinder, what is drilled in said electrically insulating film a plurality of regularly distributed holes, each hole thus discovering a range of the underlying surface of the cylinder, and in that the electric discharges are directed on the ranges the surface of the cylinder thus discovered. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dépose ledit film électriquement isolant par projection.2. Method according to claim 1, characterized in that said electrically insulating film is deposited by projection. 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit film électriquement isolant est un film de peinture ou de vernis.3. Method according to either of claims 1 and 2, characterized in that said electrically insulating film is a film of paint or varnish. 4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on perce les trous dans ledit film électriquement isolant au moyen d'un faisceau laser pulsé.4. Method according to either of claims 1 to 3, characterized in that the holes are drilled in said electrically insulating film by means of a pulsed laser beam. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit faisceau laser est pulsé à une fréquence d'au moins 500 Hz.5. Method according to claim 4, characterized in that said laser beam is pulsed at a frequency of at least 500 Hz. 6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le faisceau laser a une puissance inférieure à 100 W.6. Method according to either of Claims 4 and 5, characterized in that the laser beam has a power of less than 100 W. 7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on perce dans ledit film électriquement isolant des trous dont le diamètre n'excède pas 250 micromètres.7. Method according to either of claims 1 to 6, characterized in that holes are drilled in said electrically insulating film whose diameter does not exceed 250 micrometers. 8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on règle le temps de traitement par les décharges électriques, de telle manière que chaque plage découverte de la surface du cylindre reçoive sensiblement le même nombre de décharges électriques.8. Method according to either of claims 1 to 7, characterized in that the treatment time is regulated by electric discharges, so that each exposed area of the surface of the cylinder receives substantially the same number of electric shocks. 9. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on règle la profondeur du motif de base en faisant varier l'intensité des décharges électriques.9. Method according to either of claims 1 to 8, characterized in that the depth of the basic pattern is adjusted by varying the intensity of the electric discharges. 10. T81e pourvue d'une rugosité déterministe, laminée au moyen de cylindres obtenus conformément à l'une ou l'autre des revendications précédentes.10. T81e provided with a deterministic roughness, laminated by means of cylinders obtained in accordance with either of the preceding claims.
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