TWI760106B - 鎂合金薄帶捲的生產方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種鎂合金薄帶捲的連續生產系統,其包括:一擠壓裝置、一輸送裝置、一張力調節裝置和一薄帶捲軋製裝置,其藉由張力調節裝置將擠壓裝置與薄帶捲軋製裝置整合為單一生產線,以及提供新穎鎂合金薄帶捲生產方法,以提升鎂合金薄帶捲的生產效率和降低生產成本。
Description
本發明係有關於鎂合金的加工製造,尤其是鎂合金薄帶捲的生產系統與方法。
鎂合金為日常生活中常見的輕金屬材料,具有輕量化、導熱、導電和電磁波屏蔽等多種優點,除可作成飾品、手機與筆記型電腦外殼之外,更廣泛應用在汽車、飛機,甚至是太空梭等航太領域。
鎂合金產品的傳統製造方法為鑄造,但鑄造成形的鎂合金不僅具有成分分布不均的偏析問題,在後續加工時,因可承受的塑性變形量和變形速率低,故極易開裂。相較之下,藉由擠壓、鍛造或軋製等技術生產出的變形鎂合金產品,由於晶粒得到細化,故相較於鑄造的鎂合金具有更佳的強度、延展性和力學性能,並製成鎂合金薄帶捲以便後續加工為各式產品。
現行鎂合金薄帶捲的製造方法主要有三:擠壓開坯法、雙輥鑄軋法和熱軋開坯法;其中,擠壓開坯法僅能生產塊狀的鎂合金坯板,尚需配合其他軋製法來生產鎂合金薄帶捲;雙輥鑄軋法則可將鎂合金坯板進一步製成鎂合金薄帶捲,故仍須兩階段進行;熱軋開坯法亦同樣須配合其他軋製法來生產鎂合金薄帶捲。
因現行鎂合金薄帶捲生產上須分階段進行,不僅生產流程長,在不同階段的時間間隔中,坯板亦將冷卻,而需於坯板再加工為鎂合金薄帶捲
時,重新加熱,而具有生產效率低及提高成本之缺點,故有必要研發高生產效率及低生產成本的鎂合金薄帶捲連續生產系統及方法。
為解決上述缺點,本發明利用張力調節裝置將擠壓法與軋製法整合為單一生產線,解決不同階段時間間隔所致之坯板冷卻問題,以提升鎂合金薄帶捲的生產效率和降低生產成本。
為達上述目的,本發明提供一種鎂合金薄帶捲的連續生產系統,其特徵在於包括:一擠壓裝置、一輸送裝置、一張力調節裝置和一薄帶捲軋製裝置;其中,該擠壓裝置用以將一鎂合金坯料擠壓形成一鎂合金帶材;該輸送裝置用以將該鎂合金帶材沿順向方向從該擠壓裝置依序經該張力調節裝置輸送至該薄帶捲軋製裝置;該薄帶捲軋製裝置用以將鎂合金帶材製成該鎂合金薄帶捲;以及該張力調節裝置用以改變該鎂合金帶材的彎曲度及調整鎂合金帶材的輸送活套量。
鎂為密排六方金屬,獨立滑移系統少,故塑性變形困難。由於擠壓法是三向壓應力狀態,具有擠壓變形大、高效率以及擠壓比可達20以上的優點,而適合難變形的鎂金屬;軋製法則可進一步提升鎂合金的強度、塑韌性及力學性能,並將其製成薄帶捲形式。本發明為實現鎂合金薄帶捲的連續生產系統,透過張力調節裝置沿一直線週期性地上下往復伸縮來控制鎂合金帶材的彎曲程度,亦即藉由調整鎂合金帶材的張力來控制輸送活套量,使擠壓法的間歇性生產可配合鎂合金帶材連續軋製的速度。換句話說,本發明藉由控制輸送活套量,使擠壓裝置暫停擠出鎂合金帶材之期間,已擠出的鎂合金帶材仍可連續輸送至薄帶捲軋製裝置進行軋製,而將擠壓法和軋製法整合為單一生產線,而不會因區分擠壓與軋製之時間間隔而降溫,故具有縮短生產時間及節能的雙重優點。
上述輸送裝置可為複數導向輥。
在一實施態樣中,上述順向方向為一橫向方向,且該張力調節裝置具有一張力調節輥,該張力調節輥能上下移動,用以改變該鎂合金帶材的彎曲度。較佳的,該張力調節輥之位移方向與該順向方向呈一夾角;更佳的,該夾角為90度。
在一實施態樣中,該橫向方向為一水平方向,而與地心引力方向相互垂直。
在另一實施態樣中,該薄帶捲軋製裝置包含一可逆異步軋機、一順向捲取機和一逆向捲取機,且該可逆異步軋機設於該順向捲取機和逆向捲取機之間,其中該可逆異步軋機用以軋製該鎂合金帶材,以及該順向捲取機和逆向捲取機各自用以將該鎂合金帶材製成該鎂合金薄帶捲。
本發明所述之「逆向」為與「順向」相反之方向。
較佳的,該順向捲取機傳動及捲曲該鎂合金帶材之方向與上述順向方向同向,例如:如從該擠壓裝置依序經該張力調節裝置輸送至該薄帶捲軋製裝置之順向方向為一橫向方向,且為由右至左者,則順向捲取機亦是由右自至左地以逆時鐘方向傳動及捲曲該鎂合金帶材。同理,順向方向如為一橫向方向,且為由左至右者,則順向捲取機亦是由左自至右地以順時鐘方向傳動及捲曲該鎂合金帶材。
本發明藉由可逆異步軋機配合順向捲取機和逆向捲取機之設置可於同一短區間反覆軋製鎂合金帶材,降低鎂合金帶材越薄降溫越快所致軋製溫度控制不易的問題。
較佳的,上述薄帶捲軋製裝置進一步包含一厚度自動控制系統,該厚度自動控制系統包括:一厚度控制器和與該厚度控制器連接的複數測厚儀;其中,該等測厚儀用於偵測該鎂合金帶材之厚度,並回饋訊息予該厚度
控制器,該厚度控制器用於控制該可逆異步軋機,該可逆異步軋機設於該等測厚儀之間,以及該等測厚儀設於該順向捲取機和該逆向捲取機之間。
更佳的,該厚度自動控制系統為一全液壓厚度自動控制系統。本發明透過該可逆異步軋機前、後兩端的測厚儀來即時量測鎂合金帶材厚度,並回饋訊息予該厚度控制器來控制該可逆異步軋機的動作,藉此提升鎂合金帶材厚度控制的精準度。
較佳的,上述薄帶捲軋製裝置進一步包含一潤滑裝置,用以潤滑該鎂合金帶材;其中該潤滑裝置與該可逆異步軋機連接。
在一實施態樣中,上述可逆異步軋機包含二支持輥、二工作輥和一軋輥加熱裝置;其中,該等支持輥各自與對應的工作輥接觸,各該工作輥單獨傳動,且該軋輥加熱裝置加熱各該工作輥;更佳的,各該支持輥的直徑大於各該對應的工作輥的直徑,且各該支持輥是各自與對應的工作輥直接接觸。
較佳的,該潤滑裝置提供潤滑油至各該工作輥。
本發明採用非同步軋製技術,亦即藉由單獨傳動的工作輥來分別控制輥速,使鎂合金薄帶變形軋薄和晶粒細化,提升鎂合金薄帶的組織性能。
在另一實施態樣中,上述薄帶捲軋製裝置進一步包含一補溫爐和一保溫罩,其中上述順向捲取機容置於該補溫爐中,且該保溫罩設於該補溫爐和該可逆異步軋機之間,以避免鎂合金帶材降溫。
較佳的,本發明的逆向捲取機未容置於補溫爐中,且逆向捲取機與該可逆異步軋機之間不設置保溫罩;亦即上述薄帶捲軋製裝置包含單一補溫爐和單一保溫罩;其中,順向捲取機容置於該單一補溫爐中,且該單一保溫罩設於該單一補溫爐和該可逆異步軋機之間。
依據本發明,上述鎂合金帶材片段自該擠壓裝置擠出後,將帶有擠壓加工後的餘溫約200℃至550℃,故提供了初始道次軋製所需的溫度;後續道次軋製加工所需之溫度則由上述單一補溫爐和單一保溫罩提供。換句話說,本發明藉可逆異步軋機反覆軋製鎂合金帶材,故可縮短軋製生產線的長度,而減少保溫區的設置範圍。
較佳的,上述該薄帶捲軋製裝置進一步包含溫度自動控制器,並分別與該補溫爐和該保溫罩連接。更佳的,該溫度自動控制器係採用可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller),進行生產線上的自動保溫及加熱。
本發明另提供鎂合金薄帶捲的生產方法,其特徵在於包含以下步驟:提供一鎂合金薄帶捲的連續生產系統,其包含一擠壓裝置、一輸送裝置、一張力調節裝置和一薄帶捲軋製裝置;其中,以該擠壓裝置加熱及擠壓一鎂合金坯料,得到一鎂合金帶材片段;當該鎂合金坯料擠壓完成前,再補充另一鎂合金坯料進行加熱及擠壓,以接續擠出該鎂合金帶材片段來形成一鎂合金帶材;以該張力調節裝置改變該鎂合金帶材的彎曲度及調整鎂合金帶材的輸送活套量;以該輸送裝置將該鎂合金帶材沿順向方向從該擠壓裝置依序經該張力調節裝置輸送至該薄帶捲軋製裝置;以及,以該薄帶捲軋製裝置將該鎂合金帶材製成該鎂合金薄帶捲。
上述生產方法中的鎂合金薄帶捲的連續生產系統同上述本發明之鎂合金薄帶捲的連續生產系統。
較佳的,上述擠壓裝置包含一擠壓模,且該等鎂合金坯料係於該擠壓模內熔合後,接續擠出該鎂合金帶材片段來形成該鎂合金帶材。
因鎂合金坯料一次僅能擠出一段鎂合金帶材,故稱為鎂合金帶材片段,並於持續補充鎂合金坯料以及重複進行間歇性擠壓後,獲得一可供連續軋製之鎂合金帶材。
較佳的,上述順向方向為橫向方向,且該張力調節裝置具有一張力調節輥,當該張力調節輥下移時,使該鎂合金帶材彎曲;當該張力調節輥上移時,使該鎂合金帶材漸趨平坦。較佳的,當補充另一鎂合金坯料時,該張力調節輥上移;以及當該等鎂合金坯料完成熔合後,該張力調節輥下移。在一實施態樣中,當該等鎂合金坯料在擠壓模內完成熔合並重新進行所述擠壓時,該張力調節輥下移。
因鎂合金帶材片段之生產將因補充熱鎂合金坯料而產生空窗期,故於補充另一熱鎂合金坯料之過程中,輸送活套量逐步漸少,亦即張力調節輥逐步上移,使鎂合金帶材逐漸趨於平坦,以保持鎂合金帶材可持續輸送至薄帶捲軋製裝置;而當鎂合金帶材片段可重新接續擠出時,再逐步回復足夠的輸送活套量,故張力調節輥逐步下移,使鎂合金帶材逐漸彎曲,以確保鎂合金帶材的輸送速度始終保持一致。
換句話說,因鎂合金帶材係橫向輸送,故本發明藉由張力調節裝置週期性的上下伸縮來移動張力調節輥,藉此調整鎂合金帶材的輸送活套量,使新補充的鎂合金坯料可於使用張力調節輥調整輸送活套量之期間內,於擠壓模中與剩餘的鎂合金坯料進行熔合,以重新接續擠出鎂合金帶材片段,最終形成鎂合金帶材,以確保鎂合金帶材可持續不間斷地輸送至薄帶捲軋製裝置。
較佳的,上述鎂合金薄帶捲的生產方法進一步包含以一補溫爐和一保溫罩加熱該鎂合金帶材,加熱溫度各為200℃至550℃,其中該順向捲取機容置於該補溫爐中,且該保溫罩設於該補溫爐和該可逆異步軋機之間。
在一實施態樣中,該補溫爐是採用電阻加熱或燃氣加熱方式;以及該保溫罩是採用電阻加熱方式。
較佳的,上述鎂合金薄帶捲生產方法進一步包含以潤滑油潤滑該鎂合金帶材,其中該潤滑油包含石墨或氮化硼。
上述潤滑油可提升鎂合金薄帶的表面品質。
在一實施態樣中,該薄帶捲軋製裝置包含一可逆異步軋機、一順向捲取機和一逆向捲取機,且該可逆異步軋機設於該順向捲取機和該逆向捲取機之間;其中,該鎂合金帶材自該順向捲取機輸送至該可逆異步軋機進行軋製後,再輸送至該逆向捲取機,以及該鎂合金帶材自逆向捲取機輸送至該可逆異步軋機進行軋製後,再輸送至該順向捲取機,以供該可逆異步軋機反覆軋製該鎂合金帶材。
上述反覆軋製直至同一批或同一捲鎂合金帶材達預設厚度後停止。
較佳的,在上述鎂合金薄帶捲生產方法中,該鎂合金坯料的直徑為300公釐至500公釐;該擠壓溫度為200℃至550℃;該鎂合金帶材片段的寬度為小於或等於500公釐,厚度為2公釐至3公釐;該張力調節裝置使該鎂合金帶材的張力維持於0MPa至100MPa以及維持該鎂合金帶材的輸送活套量於0公釐至3000公釐;該軋製的溫度為250℃至550℃;該軋製的壓下量為該鎂合金帶材軋製前厚度的5%至15%;該順向捲取機和該逆向捲取機的捲取速率各為0mm/s至1800mm/s;以及該鎂合金薄帶捲的寬度為小於或等於500公釐,且厚度為0.30公釐至2.50公釐。
在一實施態樣中,該擠壓溫度為200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃或550℃。
在另一實施態樣中,該鎂合金帶材片段的寬度為50公釐、100公釐、200公釐、300公釐、400公釐或500公釐;較佳的,該鎂合金帶材片段的寬度為300公釐至500公釐。
在一實施態樣中,該張力調節裝置使該鎂合金帶材的張力維持於0MPa至20MPa、40MPa、60MPa、80MPa或100MPa。
在另一實施態樣中,該合金帶材的輸送活套量於0公釐至500公釐、1000公釐、1500公釐、2000公釐、2500公釐或3000公釐。
在再一實施態樣中,該軋製的溫度為250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃或550℃。
在又一實施態樣中,該順向捲取機和該逆向捲取機的捲取速率各為0mm/s、200mm/s、400mm/s、600mm/s、800mm/s、1000mm/s、1200mm/s、1400mm/s、1600mm/s或1800mm/s。
在一實施態樣中,該鎂合金薄帶捲的寬度為50公釐、100公釐、200公釐、300公釐、400公釐或500公釐;較佳的,該鎂合金薄帶捲的寬度為300公釐至500公釐。
在另一實施態樣中,該鎂合金薄帶捲的厚度為0.30公釐、0.50公釐、1.00公釐、1.50公釐、2.00公釐或2.50公釐。
綜上,本發明透過張力調節裝置將擠壓法與軋製法整合為單一的連續生產產線,提升鎂合金薄帶捲的生產效率和降低生產成本。此外,亦可採用自動化控制器或系統來提升鎂合金薄帶捲的品質及厚度精度。
10:鎂合金薄帶捲連續生產系統
100:擠壓裝置
101:擠壓主油缸
102:主油缸桿
103:擠壓桿
104:擠壓筒加熱器
105:擠壓模
110:輸送裝置
120:張力調節裝置
121:油缸
122:油缸桿
123:張力調節輥
130:薄帶捲軋製裝置
131:可逆異步軋機
1310:支持輥
1311:工作輥
132:順向捲取機
133:逆向捲取機
134:補溫爐
135:保溫罩
20:鎂合金坯料
30:鎂合金帶材
40:順向方向
50:逆向方向
圖1為鎂合金薄帶捲連續生產系統的示意圖。
以下提供數種操作方式,以便說明本發明之實施方式;熟習此技藝者可經由本說明書之內容輕易地了解本發明所能達成之優點與功效,並且於不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更,以施行或應用本發明之內容。
《鎂合金薄帶捲連續生產系統》
實施例1
如圖1所示,鎂合金薄帶捲連續生產系統10包括:一擠壓裝置100、一輸送裝置110、一張力調節裝置120和一薄帶捲軋製裝置130;其中,該擠壓裝置100用以將一鎂合金坯料20擠壓形成一鎂合金帶材30;該輸送裝置110用以將該鎂合金帶材沿順向方向40從該擠壓裝置100依序經該張力調節裝置120輸送至該薄帶捲軋製裝置130;該薄帶捲軋製裝置130用以將鎂合金帶材30製成該鎂合金薄帶捲(未顯示);以及該張力調節裝置120用以改變該鎂合金帶材30的彎曲度及調整該鎂合金帶材30的輸送活套量。
該擠壓裝置100包含一擠壓主油缸101、一主油缸桿102、一擠壓桿103、一擠壓筒加熱器104和一擠壓模105,該擠壓主油缸101推動該主油缸桿102來帶動該擠壓桿103,將置於該擠壓筒加熱器104內的鎂合金坯料20推入該擠壓模105,以擠壓形成一鎂合金帶材片段(未顯示),並能藉持續補充的另一鎂合金坯料來間歇性擠出該鎂合金帶材片段以形成該鎂合金帶材30。
該張力調節裝置120設於該擠壓裝置100和該薄帶捲軋製裝置130之間;其中,該順向方向40為一橫向方向,且該張力調節裝置120包含一油缸121、一油缸桿122和一張力調節輥123;當該油缸桿122逐步伸出時,帶動該張力調節輥123上移,使該鎂合金帶材30趨於平坦以縮減輸送活套量;當該油缸桿122逐步縮回時,帶動該張力調節輥123下移,使該鎂合金帶材30趨於彎曲以增加輸送活套量。
該薄帶捲軋製裝置130包括可逆異步軋機131、順向捲取機132、逆向捲取機133、一補溫爐134和一保溫罩135;其中,該可逆異步軋機131設於該順向捲取機132和逆向捲取機133之間,且該順向捲取機132容置於該補溫爐134中,且該保溫罩135設於該補溫爐134和該可逆異步軋機131之間。
該可逆異步軋機131包含二根支持輥1310、二根工作輥1311和一軋輥加熱裝置(未顯示);其中,該等支持輥1310各自與對應的工作輥1311接觸,各該工作輥1311單獨傳動,且該軋輥加熱裝置加熱各該工作輥1311。
最後,鎂合金薄帶捲連續生產系統10為系統設備本身,不包含該鎂合金坯料20和該鎂合金帶材30。此外,該輸送裝置110位於該鎂合金帶材30下方,以承載及輸送該鎂合金帶材30;該張力調節輥123則位於該鎂合金帶材30上方,以利調整該鎂合金帶材30的彎曲度;該可逆異步軋機131的二工作輥1311以一上一下的配置方式夾住該鎂合金帶材30及各別直接接觸該鎂合金帶材30,以軋製該鎂合金帶材30,該二支持輥1310則各自設置於對應的工作輥1311遠離該鎂合金帶材30之端側,並各自與對應的工作輥1311直接接觸。
實施例2
參照圖1,鎂合金薄帶捲連續生產系統10除上述實施例1外,可進一步包含一溫度自動控制器(未顯示),且該溫度自動控制器分別與該補溫爐134和該保溫罩135連接。
實施例3
參照圖1,鎂合金薄帶捲連續生產系統10除上述實施例1或2外,可進一步包含一厚度自動控制系統(未顯示),該厚度自動控制系統包括:一厚度控制器(未顯示)和與該厚度控制器連接的複數測厚儀(未顯示);其中,該等測厚儀用於偵測該鎂合金帶材30之厚度,並回饋訊息予該厚度控制器,該厚度控制器連接及控制該可逆異步軋機131,該可逆異步軋機131設於該等測厚儀之間,以及該等測厚儀設於該順向捲取機132和逆向捲取機133之間。
實施例4
參照圖1,鎂合金薄帶捲連續生產系統10除上述實施例1至3之任一或其組合外,可進一步包含一潤滑裝置(未顯示),以容置潤滑油,該潤滑油
包含石墨或氮化硼;並於可逆異步軋機131軋製鎂合金帶材30的過程中,提供潤滑油給鎂合金帶材30。
《鎂合金薄帶捲生產方法》
參照圖1,鎂合金薄帶捲的生產方法是採用實施例1至4中任一的鎂合金薄帶捲連續生產系統,並包含以下步驟:由該擠壓筒加熱器104將該鎂合金坯料20加熱至擠壓溫度後,開啟該擠壓裝置100,該鎂合金坯料20經過擠壓後形成一鎂合金帶材片段(未顯示)。
當一支鎂合金坯料20擠壓完成前,例如:剩餘5%至15%時,該主油缸桿102和該擠壓桿103後退,並經剪機(未顯示)切頭後,再裝入另一支鎂合金坯料(未顯示)繼續前述加熱過程後進行擠壓,前後次置入擠壓模105中的鎂合金坯料熔合後,可接續擠出該鎂合金帶材片段,來形成一鎂合金帶材30。
由於該擠壓裝置100是間歇式生產,一支鎂合金坯料20擠壓完成前,該擠壓裝置100需停機,並於重裝鎂合金坯料以及加熱後,始能再接續擠壓流程;相較之下,該可逆異步軋機131是連續式生產,故在該擠壓裝置100和該可逆異步軋機131之間設置該張力調節裝置120以整合生產節奏。因此,當該擠壓裝置100正常生產時,該張力調節裝置120的油缸桿122縮回,使張力調節輥123下移,形成一預留的輸送活套量;而當該擠壓裝置100更換鎂合金坯料20時,該張力調節裝置120的油缸桿122則逐步伸出,使張力調節輥123上移,而輸送活套量逐步減小,以維持可逆異步軋機131的正常鎂合金帶材軋製流量和速率;當該擠壓裝置100又回復正常擠壓後,輸送活套量將再逐漸增加,如此重複上述的擠壓和補充鎂合金坯料的流程,直至該鎂合金帶材30達一捲的鎂合金薄帶捲的預設長度。
輸送裝置110使該鎂合金帶材30沿順向方向40輸送,其中該順向方向40為從該擠壓裝置100依序經該張力調節裝置120、該可逆異步軋機131、
該保溫罩135和該補溫爐134至順向捲取機132;當鎂合金帶材30頭部進入順向捲取機132;開動順向捲取機132進行適當加速,使鎂合金帶材30具有張力。
啟動該可逆異步軋機131,並設定軋製參數,例如:軋製溫度、輥縫、工作輥1311的轉速和壓下量後,開始軋製該鎂合金帶材30,並調控該張力調節裝置120使輸送活套量逐步加大;並於補充該鎂合金坯料20,使輸送活套量逐步縮減。
當該鎂合金帶材30全部捲入順向捲取機132,並於鎂合金薄帶捲的直徑達800公釐至1000公釐的預設長度後,在該擠壓模105出口處剪機切斷該鎂合金帶材30,並停止該擠壓裝置100。
將該可逆異步軋機131和順向捲取機132進行反轉作業,並在該輸送裝置110的牽引下,使該鎂合金帶材30尾部沿與順向方向相反的逆向方向50進入逆向捲取機133,逆向方向50為從順向捲取機132經該補溫爐134、該保溫罩135和該可逆異步軋機131至逆向捲取機133,並重新設定軋製參數後,進行第二道次的軋製。
在上述軋製過程中,由該補溫爐134和該保溫罩135加熱該鎂合金帶材30,保持鎂合金帶材30的最適軋製溫度;並以潤滑油潤滑該鎂合金帶材,其中該潤滑油包含石墨或氮化硼。
將該鎂合金帶材30進行反覆軋製,直至該鎂合金帶材30達預設厚度後,取下鎂合金薄帶捲,再開始新一輪的生產。
上述鎂合金坯料20的直徑為300公釐至500公釐;該擠壓裝置100的擠壓溫度為200℃至550℃;該鎂合金帶材片段的寬度為小於或等於500公釐,厚度為2公釐至3公釐;該張力調節裝置120使該鎂合金帶材30的張力維持於0MPa至100MPa以及維持該鎂合金帶材30的輸送活套量於0公釐至3000公釐;該可逆異步軋機131的軋製溫度為250℃至550℃;該軋製的壓下量為該鎂
合金帶材30軋製前厚度的5%至15%;該補溫爐134和該保溫罩135的加熱溫度各為200℃至550℃;順向捲取機132和逆向捲取機133的捲取速率各為0mm/s至1800mm/s;以及該鎂合金薄帶捲的寬度為小於或等於500公釐,且厚度為0.30公釐至2.50公釐。
本發明可根據不同的鎂合金帶材寬度和厚度設定不同的彎輥力,並在軋製過程中進行調節,同時通過工作輥加熱和潤滑裝置等,以確保鎂合金帶材具有良好的板形。此外,本發明亦設有溫度自動控制器和厚度自動控制系統,以提升鎂合金薄帶捲的厚度精度和品質。最後,本發明將擠壓法與軋製法整合為單一連續產線,提升鎂合金薄帶捲的生產效率和降低生產成本。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已,惟該實施方式並非用以限定本發明之申請專利範圍;舉凡其他未悖離本發明揭示內容下所完成的變化、修飾等變更,均應包含於本發明涵蓋的專利範圍中。
10:鎂合金薄帶捲連續生產系統
100:擠壓裝置
101:擠壓主油缸
102:主油缸桿
103:擠壓桿
104:擠壓筒加熱器
105:擠壓模
110:輸送裝置
120:張力調節裝置
121:油缸
122:油缸桿
123:張力調節輥
130:薄帶捲軋製裝置
131:可逆異步軋機
1310:支持輥
1311:工作輥
132:順向捲取機
133:逆向捲取機
134:補溫爐
135:保溫罩
20:鎂合金坯料
30:鎂合金帶材
40:順向方向
50:逆向方向
Claims (11)
- 一種鎂合金薄帶捲的生產方法,其特徵在於包括以下步驟:提供一鎂合金薄帶捲的連續生產系統,其包含一擠壓裝置、一輸送裝置、一張力調節裝置和一薄帶捲軋製裝置;其中,以該擠壓裝置加熱及擠壓一鎂合金坯料,得到一鎂合金帶材片段;當該鎂合金坯料擠壓完成前,再補充另一鎂合金坯料進行加熱及擠壓,以接續擠出該鎂合金帶材片段來形成一鎂合金帶材;以該張力調節裝置改變該鎂合金帶材的彎曲度及調整鎂合金帶材的輸送活套量;以該輸送裝置將該鎂合金帶材沿順向方向從該擠壓裝置依序經該張力調節裝置輸送至該薄帶捲軋製裝置;以該薄帶捲軋製裝置將該鎂合金帶材製成該鎂合金薄帶捲;其中該薄帶捲軋製裝置包含一可逆異步軋機、一順向捲取機和一逆向捲取機,且該可逆異步軋機設於該順向捲取機和該逆向捲取機之間;其中,該鎂合金帶材自該順向捲取機輸送至該可逆異步軋機進行軋製後,再輸送至該逆向捲取機,以及該鎂合金帶材自逆向捲取機輸送至該可逆異步軋機進行軋製後,再輸送至該順向捲取機,以供該可逆異步軋機反覆軋製該鎂合金帶材;以及該鎂合金坯料的直徑為300公釐至500公釐;該擠壓加熱溫度為200℃至550℃;該鎂合金帶材片段的寬度為小於或等於500公釐,厚度為2公釐至3公釐;該張力調節裝置使該鎂合金帶材的張力維持於0MPa至100MPa以及維持該鎂合金帶材的輸送活套量於0公釐至3000公釐;該軋製的溫度為250℃至550℃;該軋製的壓下量為該鎂合金帶材軋製前厚度的5%至15%;該順向捲取機和該逆向捲取機的捲取速率各為0mm/s至1800mm/s;以及該鎂合金薄帶捲的寬度為小於或等於500公釐,且厚度為0.30公釐至2.50公釐。
- 如請求項1所述之生產方法,其特徵在於該順向方向為一橫向方向,且該張力調節裝置具有一張力調節輥,該張力調節輥能上下移動,用以改變該鎂合金帶材的彎曲度。
- 如請求項1所述之生產方法,其特徵在於該薄帶捲軋製裝置進一步包含一厚度自動控制系統,該厚度自動控制系統包括:一厚度控制器和與該厚度控制器連接的複數測厚儀;其中,該等測厚儀用於偵測該鎂合金帶材之厚度,並回饋訊息予該厚度控制器,該厚度控制器用於控制該可逆異步軋機,該可逆異步軋機設於該等測厚儀之間,以及該等測厚儀設於該順向捲取機和該逆向捲取機之間。
- 如請求項1所述之生產方法,其特徵在於該可逆異步軋機包含二支持輥、二工作輥和一軋輥加熱裝置;其中,該等支持輥各自與對應的工作輥接觸,各該工作輥單獨傳動,且該軋輥加熱裝置加熱各該工作輥。
- 如請求項4所述之生產方法,其特徵在於該薄帶捲軋製裝置進一步包含一潤滑裝置,用以潤滑該鎂合金帶材;其中該潤滑裝置與該可逆異步軋機連接,並提供潤滑油至各該工作輥。
- 如請求項1所述之生產方法,其特徵在於該薄帶捲軋製裝置進一步包含單一補溫爐和單一保溫罩,其中該順向捲取機容置於該單一補溫爐中,且該單一保溫罩設於該單一補溫爐和該可逆異步軋機之間。
- 如請求項6所述之生產方法,其特徵在於該薄帶捲軋製裝置進一步包含一溫度自動控制器,且該溫度自動控制器分別與該補溫爐和該保溫罩連接。
- 如請求項1所述之生產方法,其特徵在於上述擠壓裝置包含一擠壓模,且該等鎂合金坯料係於該擠壓模內熔合後,接續擠出該鎂合金帶材片段來形成該鎂合金帶材。
- 如請求項2所述之生產方法,其特徵在於當該張力調節輥下移時,使該鎂合金帶材彎曲;當該張力調節輥上移時,使該鎂合金帶材漸趨平坦。
- 如請求項9所述之生產方法,其特徵在於當補充另一鎂合金坯料時,該張力調節輥上移;以及當該等鎂合金坯料完成熔合並進行所述擠壓時,該張力調節輥下移。
- 如請求項1所述之生產方法,其特徵在於進一步包含:以一補溫爐和一保溫罩加熱該鎂合金帶材,加熱溫度各為200℃至550℃;該順向捲取機容置於該補溫爐中,且該保溫罩設於該補溫爐和該可逆異步軋機之間;以及以潤滑油潤滑該鎂合金帶材,其中該潤滑油包含石墨或氮化硼。
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CN116833252A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-10-03 | 太原科技大学 | 一种适用于金属极薄带材生产的除渣润滑一体机 |
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