KR102046588B1 - 스트립을 롤 엠보싱하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 작업 롤(2)과 제2 작업 롤(4)을 포함하는 롤 스탠드를 구비한 스트립을 압연하기 위한 방법에 관한 것이며, 패스 라인을 가진 압연 갭이 상기 제1 작업 롤(2)과 상기 제2 작업 롤(4) 사이에 형성된다. 스트립의 표면 구조가 공정 신뢰성 있는 방식으로 제어될 수 있고 종래 기술의 단점들이 방지될 수 있는 압연 방법을 제공하는 기술적인 과제는 본 발명에 따른 방법을 통하여 해결되는데, 제어 롤(12)은 압연 방향에서 작업 롤들의 압연 갭 전에 배열되고, 스트립(8)은 제어 롤(12)을 경유하여 패스 라인(6)에 대해 진입 각도 β로 롤 스탠드의 압연 갭 내로 안내되고, 스트립(8')의 표면 구조는 패스 라인(6)에 대한 제어 롤(12)의 위치결정에 따른 진입 각도 β의 선택을 통해 제어된다. 본 발명은 또한 스트립을 압연하기 위한 장치 특히 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 장치에 관한 것이며, 제1 작업 롤(2)과 제2 작업 롤(4)을 포함하는 롤 스탠드를 구비하며, 패스 라인(6)을 가진 압연 갭이 상기 제1 작업 롤(2)과 상기 제2 작업 롤(4) 사이에 형성된다.

Description

스트립을 롤 엠보싱하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 제1 작업 롤과 제2 작업 롤을 포함하고 있는 롤 스탠드로 스트립을 롤 엠보싱(roll-embossing)하기 위한 방법에 관한 것이며, 패스 라인을 가진 압연 갭이 제1 작업 롤과 제2 작업 롤 사이에 형성된다. 또한, 본 발명은 스트립을 롤 엠보싱하기 위한 장치, 특히 제1 작업 롤과 제2 작업 롤을 포함하고 있는 롤 스탠드로 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 장치에 관한 것이며, 패스 라인을 가진 압연 갭이 제1 작업 롤과 제2 작업 롤 사이에 형성된다.
제조 과정에서, 압연된 스트립 및 시트에는 최종 압연 패스, 특히 최종 냉연 패스에서 특별한 표면 구조가 제공될 수 있다. 롤 스탠드가 사용되는데, 롤 스탠드의 작업 롤들 중의 적어도 하나의 작업 롤은 압연 패스에 의해 스트립 또는 시트의 표면에 압인되는 소정의 표면 구조를 가지고 있다.
이러한 유형의 표면 구조는 추가적인 처리 공정의 특별한 형태를 위한 스트립 또는 시트를 준비할 수 있다. 특히 자동차 공학뿐만 아니라 다른 적용 분야, 예컨대 항공기 제작 또는 궤도 차량 제작에서, 매우 양호한 성형 거동을 나타내며 높은 변형률을 가능하게 하는 금속 시트가 요구된다. 자동차 공학에서 대표적인 적용 분야는 차체 및 섀시 부품을 포함한다. 또한, 시각적인 도장 부품, 예컨대 외부적으로 보이는 차체 패널의 경우에, 도장 후에 슬립 라인 또는 로핑과 같은 결함에 의해 표면이 영향을 받지 않는 방식으로 소재가 형성되어야만 한다. 이것은 예컨대 금속 시트가 차량의 엔진 보닛 및 다른 차체 부품을 제조하기 위해 사용되는 경우에 특히 중요하다.
단지 약간의 패스 압하가 롤 엠보싱 패스 동안에 일어난다. 롤 엠보싱 패스를 통해 도입된 특별한 표면 구조를 갖는 스트립의 성형 거동, 환언하면 엠보싱 압연을 통해 생성된 압연 패턴은 엠보싱 패스를 통해 또한 유리하게 영향을 받는다. 예컨대, 스트립 또는 상기 스트립으로부터 생산된 시트는 추가적인 처리 공정의 과정에서 성형되고, 압연 중에 도입된 스트립의 표면 구조는 시트와 성형 툴 사이의 마찰을 감소시킨다. 특히, 바람직하게는 시트가 성형 중에 윤활유로 더욱 효과적으로 습윤될 수 있도록 표면 구조가 설계된다. 표면은 윤활유를 유지할 수 있는 윤활유 포켓의 형태로 오목부를 가질 수 있다. 이것은 성형 중에 마찰력을 또한 감소시키고 더욱 높은 변형률을 가능하게 한다.
그러나, 이를 달성하기 위해서는 스트립의 표면 구조 또는 압연 패턴의 조정 가능성이 있어야만 한다. 압연 중에, 특히 낮은 패스 압하의 롤 엠보싱 중에, 특히 스트립의 양면에 대해 작업 롤들의 표면 구조의 지속적으로 균일한 압인(impression)을 보장하는 것은 특히 곤란하다. 한가지 문제는 롤 스탠드의 작업 롤들이 마모되고 따라서 연속적인 작업 중에 경시적으로 변하는 표면 구조를 갖는다는 것이다. 또한, 작업 롤들의 표면 구조는 시간이 경과함에 따라 스트립으로부터 재료 또는 불순물을 떼어낼 수 있고 경시적으로 변할 수 있는 압연 패턴을 초래할 수 있다. 다른 한편, 롤 스탠드로 공급되는 스트립이 일반적으로 요동하게 되는데, 이것은 균일한 압연 패턴을 달성하는 것을 어렵게 한다. 공급되는 스트립은 예컨대 두께, 폭 또는 곡률과 같은 치수에, 또는 프로파일에 또는 강도에 변화를 일으킬 수 있으며, 이것이 또한 압연 중에 압연 패턴을 변화시킬 수 있다.
또한, 양면에서 스트립의 균일한 표면 구조를 달성하기 위하여, 압연 조건 및 압연 트레인에서의 스탠드 디자인에 따라 상면 및 하면을 위해 상이한 작업 롤, 특히 상이한 표면 토포그래피(topography)를 구비한 작업 롤들을 사용하는 것이 실제로 필요하다. 이것은 롤 스탠드를 위한 대응하는 작업 롤들을 제공하는 것을 복잡하게 한다.
그러므로, DE 44 24 613 B4에서는 제조되는 스트립의 표면 거칠기와 관련하여 제어될 수 있는 롤 스탠드가 제안되어 있다. 이러한 제어는 작업 롤의 굽힘 및 스트립의 폭에 걸쳐 표면 구조를 제어할 수 있는, 작업 롤에 대한 굽힘 장치(bending equipment)에 의해 실행된다. 그러나, 여기에서의 한가지 단점은 굽힘 장치를 구비한 해당 롤 스탠드가 구조적으로 복잡해서 경제성이 떨어진다는 것이다. 또한, 표면 구조의 제어는 단지 스트립의 폭에 걸쳐서만 가능하다. 예컨대 작업 롤의 상이한 마모 및 그라인딩의 정도를 고려하기 위해, 스트립의 상면 및 하면의 표면 구조의 조절은 가능하지 않다.
스트립을 압연하기 위한 장치 및 방법이 EP 0 908 248 A2에 또한 기재되어 있는데, 스트립의 상면 및 하면과 개별적인 작업 롤에는 별도로 제어가능한 분무 장치를 통해 윤활유가 공급된다. 스트립의 상면 및 하면의 압연 패턴의 차이들은 윤활유의 주입을 통해서 감소될 수 있다. 이 장치 및 방법은 특히 공정 신뢰성과 관련하여 개선을 필요로 한다.
그러므로, 본 발명은 스트립의 표면 구조가 공정 신뢰성 있는 방식으로 상면 및 하면에서 제어될 수 있고 종래 기술의 단점들이 방지될 수 있는 압연 방법 및 장치를 제공하는 기술적 과제에 기초한 것이다.
본 발명의 기술적인 제1 교시에 따라, 기술적 과제는 제어 롤이 압연 방향에서 작업 롤들의 압연 갭 전에 배열되고, 스트립이 제어 롤을 경유하여 패스 라인에 대해 진입 각도 β로 롤 스탠드의 압연 갭 내로 안내되고 스트립의 표면 구조는 패스 라인에 대한 제어 롤의 위치결정에 따른 진입 각도 β의 선택을 통해 제어되는, 스트립을 압연하기 위한 방법에 의해 해결된다.
본 발명에 따른 방법에서 사용되는 롤 스탠드는 제1 작업 롤 및 제2 작업 롤을 구비한다. 방법이 실행될 때, 작업 롤들은 스트립과 접촉하게 되는데, 예컨대 제1 작업 롤은 스트립의 상면과 접촉하고 제2 작업 롤은 스트립의 하면과 접촉한다. 이 경우에, 작업 롤들 중의 적어도 하나는 구조화된 표면(structured surface)을 갖는다. 스트립이 작업 롤들 사이의 압연 갭을 통과할 때, 스트립의 두께는 감소하고 구조화된 표면을 가진 적어도 하나의 작업 롤을 통해 상응하는 구조화 압연 패턴이 스트립의 표면에 압인된다. 바람직하게는, 냉연 패스가 롤 스탠드에서 실행된다. 일반적으로 롤 스탠드에서 압연하는 중에 윤활유가 사용된다.
일반적으로, 평행한 축을 가진 두 개의 작업 롤이 사용된다. 이 경우에 회전 축들은 서로 겹쳐 평행하게 놓이며, 회전 축들 사이에 연결하는 선들이 회전 축에 수직으로 배열되어 압연 갭의 출구 평면을 형성한다.
압연할 스트립의 중립 표면에서 작업 롤들의 출구 평면과 수직인 표면이 패스 라인으로 지칭된다. 스트립이 이러한 출구 평면과 직각인 압연 갭 내로 도입될 경우, 패스 라인에 대한 진입 각도 β = 0이다. 따라서 진입 각도 β는 출구 평면과 수직인 표면에 대해 결정된다. 스트립 유입이 출구 평면과 수직인 표면에 대해 기울어진 경우, 진입 각도 β는 0이 아닌 값을 갖는다.
본 발명에 따라, 스트립이 제어 롤을 경유하여 롤 스탠드의 압연 갭 내로 안내된다. 진입 각도 β는 패스 라인에 대한 제어 롤의 위치결정을 통해 변경되고 이러한 방식에서 스트립에 표면 구조의 전달(transfer)이 제어된다. 제어 롤의 위치결정을 통해 진입 각도 β를 변경하는 것이 롤 엠보싱 패스에서 스트립의 표면 구조를 제어하기 위한 간단하고 신뢰할 수 있는 가능성을 나타낸다는 것이 인정되었다. 진입 각도 β를 변경함으로써, 롤 스탠드를 바꾸거나 롤 스탠드 전에 설치된 다른 장치 예컨대 진입 각도 β를 변경하기 위하여 가이드 롤을 조정하지 않고, 압연 패스가 목표하는 표면 구조와 관련하여 조정될 수 있다. 특히, 소정 조건하에서 스트립의 한쪽에 대해서만 엠보싱에 영향을 주는 것이 또한 가능하기 때문에, 소정의 마모 정도가 발생할 때 작업 롤들의 교체는 종종 생략될 수 있다. 작업 롤이 마모되는 것에 불구하고, 압연 패턴은 제어 롤에 의한 진입 각도 β의 조절을 통해 일정하게 유지될 수 있다. 또한, 굽힘 장치없이 간단한 작업 롤들이 압연되는 섹션을 변경하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 동일하지 않은 표면 거칠기를 갖는 두 개의 작업 롤들이 양쪽에 동일한 표면 거칠기를 갖는 스트립을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 기존의 압연 트레인은 위치결정 할 수 있는 제어 롤을 구비하여 개선될 수 있고, 따라서 기존의 압연 트레인의 사용 범위가 간단한 방식으로 확장될 수 있다.
제어 롤의 위치결정 또는 진입 각도 β의 변경의 기술적인 효과는 특히 압연 갭 내로 윤활유 공급을 제어하는 것에 기초한다. 윤활유 공급은 3가지 기여 요인을 통해 실질적으로 결정된다. 이러한 기여 요인들은,
- 작업 롤 및/또는 스트립의 표면에 윤활유를 적극적으로 결합시키는 표면-활성 물질을 통한 공급,
- 작업 롤 및 스트립의 표면에 대한 기하학적 조건 특히 표면 거칠기 및 결과적인 윤활 포켓을 통한 공급, 및
- 유체역학적 공급이다.
유체역학적 공급이 윤활유 공급에 지배적인 기여를 한다. 이것은 개별적인 작업 롤의 표면과 스트립의 표면 사이에 접촉 각도에 의존한다. 진입 각도 β를 변경함으로써, 작업 롤의 접촉 각도 및 유체역학적 윤활유 공급이 변화될 수 있다. 특히, 진입 각도를 변경함으로써, 예컨대 스트립의 양면에 균일한 압연 패턴을 달성하기 위하여 그리고 상이한 표면 구조 및 두 개의 작업 롤의 표면 구조의 상이한 마모 정도에 반응하기 위하여, 스트립의 상면 및 하면의 압연 패턴에 대한 영향이 발휘될 수 있다.
스트립의 상면 및 하면에 대한 롤 스탠드에서의 윤활유 공급 및 압연 패턴은 패스 라인에 대한 제어 롤의 상응하는 위치결정에 의해 직접적으로 영향을 받을 수 있다.
제1 실시예에 따라, 바람직하게 진입 각도 α는 ± 2α의 조정 범위 내에서 설정되는데, 아래 식에 따른 α는 해당 압연 패스에서 작업 롤(2, 4)의 교합 각도이고,
Figure 112017085671278-pct00001
여기에서, △h는 밀리미터로 나타낸 압연 전의 두께와 압연 후의 두께의 차이이고(패스 압하), Dw는 밀리미터로 나타낸 작업 롤(2, 4)의 직경이다. 한편으로, 각도 β에 대해 상응하게 제한된 조정 범위의 사용은 관련 각도 범위를 커버하며, 다른 한편으로 상기 범위 내에서 각도의 매우 미세한 조정을 달성하는 것을 가능하게 한다.
이러한 교합 각도 α 이상의 진입 각도 β에서 스트립에 공급될 때, 스트립이 압연 갭에서 변형되기 전에 개별적인 작업 롤의 표면에 대해 이미 접선으로 놓여 있다. 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서, 작업 롤의 교합 각도
Figure 112017085671278-pct00002
보다 큰 진입 각도 β가 선택되며, 여기에서 △h는 밀리미터로 나타낸 압연 전의 두께와 압연 후의 두께의 차이이고(패스 압하), Dw는 밀리미터로 나타낸 작업 롤의 직경이다. 특히 롤 엠보싱 중에, 교합 각도 α가 상응하게 작아지는 결과로서 일반적으로 더욱 작은 패스 압하 △h가 제공된다.
작업 롤이 교합 각도 α보다 큰 진입 각도 β로 작동된다면, 그 후 진입 각도 β가 변경될 때 스트립의 다른 면은 교합 각도 이상의 접촉 각도로 작업 롤과 접촉하기 때문에 압연 패턴은 스트립의 제1 면에서만 변화한다. 이것은 공급 각도 β를 변경시킴으로써 실제로 스트립의 제2 면의 압연 패턴이 제1 면과 무관하게 조정될 수 있다는 것을 의미한다. 결과적으로, 이러한 디자인에서 특히 균일한 압연 패턴이 단순한 제어로 스트립의 양면에 대해 제공될 수 있다. 스트립의 상면 및 하면의 표면 거칠기의 매우 정밀한 영향이 달성될 수 있도록, 바람직하게 진입 각도 β는 0.1°의 증분(increment), 특히 바람직하게는 0.05°의 증분으로 변화한다.
특히, 압연된 스트립의 표면 토포그래피는 작업 롤들의 표면에 의존한다. 그러나, 두 개의 작업 롤의 표면 거칠기가 상이할 수 있다. 표면 토포그래피의 특성은 상이한 특성 값들에 의해 결정될 수 있다. 일반적인 특성 값은 DIN EN ISO 4287 및 DIN EN ISO 4288에 따른 평균 거칠기 값 Ra이다. 이 특성 값은 아래의 식으로 정의된다.
Figure 112017085671278-pct00003
(2)
Z(x)는 표면의 프로파일, 환언하면 함수 Z(x, y)를 통한 일차원적 섹션이다. L은 적분 구간의 길이이다. 특히, 표면의 표면 품질을 결정하기 위하여, 일차원적 프로파일 Z(x)은 선형 스캐닝을 통해 표면의 다른 지점들에서 측정되며 상응하는 값 Ra가 결정된다.
Sa에 대한 값은 표면의 이차원적 측정, 즉 토포그래피 Z(x y)에서 파생된다. 값 Sa는 아래의 식에 기초하여 계산되는데, 여기에서 A는 적분 표면의 크기이다.
Figure 112017085671278-pct00004
(3)
작업 롤들의 표면 거칠기 Ra 또는 Sa는 예컨대 최소 0.1 ㎛ 내지 최대 10.0 ㎛의 범위, 바람직하게는 최소 0.4 ㎛ 내지 최대 4.0 ㎛의 범위, 특히 바람직하게는 최소 0.6 ㎛ 내지 최대 3.0 ㎛의 범위 내에 있을 수 있다. 특히 진입 각도 β와 관련하여, 작업 롤들의 표면 거칠기 Ra 또는 Sa에서의 차이는 0.1 ㎛ 이상, 특히 0.3 ㎛이상 일 수 있다. 구조화 표면이 작업 롤들 중의 하나에만 있는 것을 또한 생각할 수 있다.
작업 롤들의 표면의 두 가지 상이한 거칠기로, 예컨대 덜 거친 작업 롤과 스트립 사이의 접촉 각도가 교합 각도 α를 초과하도록 진입 각도 β가 조정될 수 있고, 따라서 스트립의 면은 진입 각도 β의 추가적인 어떤 변경에 실제로 무관한 압연 패턴을 갖게 된다. 이 경우에, 더 거친 작업 롤과 접촉하는 스트립의 면의 압연 패턴이 진입 각도 β에 의해서 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서, 제어 롤의 이전에 스트립이 진행하게 되는 적어도 하나의 가이드 롤이 사용된다. 가이드 롤 또는 다수의 가이드 롤의 장치는 스트립을 안내하고 스트립에 텐션을 조절하는 역할을 하고, 특히 스트립은 다수의 가이드 롤을 통하여 진행하고 가이드 롤들 사이에서 교호적으로 굽혀진다. 제어 롤과의 조합에서, 진입 각도 β가 제어 롤에 의해 매우 작은 각도 증분으로 조정되는 동시에 적어도 하나의 가이드 롤에 의해 제어 롤이 충분한 견인력을 가지며 스트립에 대한 표면 손상이 방지될 수 있는 것을 보장하도록 적어도 하나의 가이드 롤은 진입 각도 β를 사전 설정하는 가능성을 제공한다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서, 제어 롤이 스트립과 접촉하지 않으면 진입 각도 βB가 적어도 하나의 가이드 롤에 의해 설정되고 진입 각도 β는 제어 롤의 위치결정을 통해 설정되도록 적어도 하나의 가이드 롤이 위치되고, 진입 각도 βB와 β 사이의 차이는 적어도 0.5°, 바람직하게는 1.0°이다. 범위를 제한하지 않고, 예를 드는 방식으로 이하에서 이해를 돕기 위해, 대체로 수평의 패스 라인이 가정되며, 네거티브 진입 각도 β는 패스 라인 위의 위치로부터 스트립의 진입을 나타내고 포지티브 진입 각도 β는 패스 라인 아래의 위치로부터 스트립의 진입을 나타낸다. 우선, 제어 롤이 스트립과 접촉하는 일없이, 진입 각도 βB가 설정되도록 적어도 하나의 가이드 롤이 위치된다. 이 예에서, 다음에 제어 롤은 스트립의 경로 위에 배치, 환언하면 제어 롤이 스트립의 상면과 접촉하도록 제어 롤이 위치된다. 이제 진입 각도 β는 가이드 롤과 롤 스탠드 사이에 배치되는 제어 롤에 의해 설정될 수 있다. 진입 각도 β와 진입 각도 βB 사이의 차이가 적어도 0.5°, 바람직하게는 1.0°이면, 제어 롤은 스트립과 제어 롤 사이에 미끄러짐을 방지하는 데 충분한 견인력을 갖는다. 이것은 제어 롤에 의해 야기되는 스트립의 표면에 대한 원치않는 그라인딩 또는 스크래칭을 방지한다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서, 롤 스탠드로서 이단 롤 스탠드(two-high roll stand)가 사용된다. 이단 롤 스탠드는 구조가 간단하고 상응하게 경제적이다. 이단 롤 스탠드 전에 제어 롤을 사용하는 것은 낮은 교합 각도에도 불구하고 스트립에 대한 압연 패턴이 제어 롤에 의해 충분히 양호하게 제어될 수 있게 한다. 이것은 더욱 복잡하고, 집중적인 유지 관리 및 비용이 많이 드는 사단 롤 스탠드 및 육단 롤 스탠드가 생략될 수 있다는 의미한다.
특히, 두 개의 동일한 작업 롤을 구비한 롤 스탠드가 사용될 수 있다. 이에 의해 작업 롤들은 직경 및 길이가 동일한 디자인일 수 있지만, 반드시 동일한 구조의 표면 예컨대 동일한 거칠기의 프로파일을 가질 필요는 없다. 이것은 단지 하나의 유형의 작업 롤을 제공하면 되기 때문에 작업 롤들을 용이하게 교체할 수 있게 한다. 스트립의 엠보싱에서의 불균일함은 본 발명의 방법에 따라 진입 각도 β를 변경함으로써 균등화될 수 있다. 이것은 상부 롤 및 하부 롤의 표면의 준비에서 품질 변동이 또한 균등화될 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서, 스트립의 적어도 하나의 표면의 표면 거칠기는 스트립의 표면 거칠기의 측정과 조합하여 압연 중에 제어 롤의 위치결정을 통해 진입 각도 β를 조정함으로써 제어된다. 진입 각도 β가 제어 롤의 위치결정을 통해 변경될 수 있으므로, 압연 작업의 진행중에 제어 롤의 위치결정을 통해 진입 각도 β에 영향을 주는 것이 가능하고 따라서 압연 패턴에 영향을 주는 것이 가능하다. 특히, 압연 중에 진입 각도 β의 변화는 추가적인 공정 파라미터, 특히 측정 값들을 통해 결정된다. 바람직하게 유입 및/또는 배출 스트립의 표면 거칠기의 측정이 이루어지고, 더욱 바람직하게는 스트립의 상면 및 하면에 대해 측정이 이루어진다. 목표하는 값으로부터 스트립의 표면 거칠기에서의 변화 또는 편차가 측정되면, 진입 각도 β를 다시 변경하는 것에 의해 균일한 압연 패턴이 달성될 수 있다.
롤 스탠드 및 제어 롤이 인라인으로 또는 선행하는 냉연 및 열연 롤 스탠드를 구비한 압연 트레인 내에 배열될 수 있다. 이에 의해 제어 롤은 압연 트랜인의 공정 파라미터 또는 선행하는 압연 패스에 대해 롤 엠보싱 패스의 유연한 적응을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서, 스트립의 두께의 상대적인 변화(압하율)가 10% 미만, 바람직하게는 1 내지 6%인 롤 엠보싱 패스가 실행된다. 낮은 압하율의 결과로서, 연신이 낮게 유지되기 때문에 롤의 표면 구조의 전달이 향상된다. 동시에, 경화 효과가 제한될 수 있고 따라서 스트립의 기계적 성질이 유리하게 영향을 받을 수 있다. 바람직하게는, 롤 엠보싱 패스는 최소 200 mm 내지 최대 1200 mm 직경을 갖는 작업 롤들로 실행된다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서, 최소 0.1 ㎛ 내지 최대 10.0 ㎛의 범위, 바람직하게는 최소 0.4 ㎛ 내지 최대 4.0 ㎛의 범위, 특히 바람직하게는 최소 0.5 ㎛ 내지 최대 2.0 ㎛의 범위의 표면 거칠기 Ra 또는 Sa가 제어 롤의 위치결정 및 진입 각도 β의 조정을 통해 스트립의 적어도 하나의 표면에 설정될 수 있다. 전술한 범위의 표면 거칠기 Ra 또는 Sa가 스트립으로부터 제조된 금속 시트의 성형 거동을 위해 유리하다는 것이 밝혀졌다. 바람직하게, 동일한 거칠기를 갖는 구조, 즉 대략 동일한 값의 표면 거칠기 Ra 또는 Sa가 스트립의 양면에 적용된다.
특히, 스트립의 거칠기 값은 압연 중에 측정 장치에 의해 감시될 수 있다. 바람직하게는, 접촉 없이 측정을 허용하며 전술한 거칠기 값에 대한 충분한 정밀도를 제공하는 광학 측정 장치가 사용된다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서, 적어도 하나의 작업 롤은 EDT(Electrical Discharge Texturing) 표면 구조 또는 EBT(Electron Beam Texturing) 표면 구조를 갖는다. EDT에 의해 생성된 표면 구조는 표면 프로파일에 많은 수의 피크를 허용한다. EBT를 이용하면, 제어된 방식으로 표면에 걸쳐 분배되는 오목부들이 제공될 수 있다. 두 가지 방법을 이용하여 생성된 작업 롤에서의 표면 구조는 엠보싱 압연을 위해 매우 적합하다. 또한, 표면 구조화를 위해 SBT(Shot Blasting Texturing)가 또한 사용될 수 있다. 표면 구조 또는 레이저 텍스처드 표면으로서 구조화된 크롬 층을 또한 생각할 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성된 스트립이 사용된다. 특히, AA 5xxx 또는 AA 6xxx 유형의 알루미늄 합금이 사용된다. 다른 바람직한 유형의 알루미늄 합금들에는 AA6014, AA6016, AA6022, AA6111, AA6060, AA 5005, AA5005A, AA5754, 또는 AA5182가 있다. 상기 합금들은 높은 강도와 조합된 높은 성형 요건이 요구되는 응용에 매우 적합하다. 상기 합금들로 제조된 스트립의 성형 특성은 본 발명에 따른 방법을 통해 더욱 향상될 수 있다.
본 발명의 제2 교시에 따라, 전술한 기술적인 과제는 스트립을 압연하기 위한 장치, 특히 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 장치를 통해 해결되는데, 이 장치에는 제어 롤이 이송 방향으로 롤 스탠드의 압연 갭 전에 배열되며 패스 라인에 대해 제어 롤을 위치결정하기 위한 수단들이 구비된다.
이에 의해 진입 각도 β는 패스 라인에 대해 제어 롤을 위치결정하기 위한 수단에 의해 변경될 수 있고, 이러한 방식으로 스트립 상의 표면 구조의 엠보싱이 제어된다. 제어 롤을 위치결정하기 위한 수단을 통해 진입 각도 β를 변경하는 것은 롤 엠보싱 패스에서 스트립의 표면 구조를 제어하기 위한 간단하고 공정 신뢰성 있는 가능성을 나타낸다. 이에 의해 롤 엠보싱 패스는 롤 스탠드를 변경하지 않고, 특히 작업 롤들을 교체할 필요없이, 진입 각도 β를 변경함으로써 목표하는 표면 구조에 맞추어질 수 있다. 특히, 작업 롤이 마모에 의해 영향을 받음에도 불구하고, 압연 패턴은 제어 롤에 의해 진입 각도 β를 변경함으로써 균일하게 유지될 수 있다. 또한, 굽힘 장치 없이 간단한 작업 롤들이 압연 섹션을 변경하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 일 실시예에서, 가이드 롤이 스트립의 이송 방향으로 제어 롤의 전에 위치된다. 제어 롤과 조합하여, 적어도 하나의 가이드 롤은 진입 각도 β를 조정하기 위하여 스트립의 경로의 더 많은 가변성 및 가능성을 제공한다.
특히, 패스 라인에 대해 적어도 하나의 가이드 롤을 위치결정하기 위한 수단들이 제공된다. 이것은 진입 각도 β가 제어 롤을 위치결정하기 위한 수단을 통해 주로 조정되기 때문에, 적어도 하나의 가이드 롤을 목표하는 진입 각도 β와 대체로 무관하게 위치될 수 있게 한다.
게다가, 스트립의 경로 및 진입 각도 β와 관련하여 장치의 가변성을 더욱 증가시키는, 작업 롤을 위치결정 또는 패스 라인을 변경하기 위한 수단이 또한 제공된다.
본 발명에 따른 장치의 다른 실시예에서, 제어 롤을 위치결정하기 위한 수단은 ± 10°, ± 5°, ± 3°사이, 또는 최대 ± 2α 사이의 진입 각도 β를 허용한다. 스트립의 상면 및 하면의 표면 거칠기에 대한 매우 정밀한 영향이 일어날 수 있도록, 제어 롤의 위치는 바람직하게 진입 각도 β의 0.1°증분으로, 특히 바람직하게 0.05°증분으로 변경될 수 있다. 이것은 작은 교합 각도만을 제공하는 이단 롤 스탠드와 조합하여 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 진입 각도 β에 대한 전술한± 10°, ± 5°, ± 3°의 각도 범위는 스트립의 표면 구조에 영향을 주는 데 충분한 조정 범위를 가능하게 한다. ± 10°, ± 5°, ± 3°, 또는 ± 2α의 각도 범위로 제한된다면, 각도의 조정을 위한 특히 작은 증분을 간단한 방식으로 실현하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 장치의 다른 실시예에서, 롤 스탠드로서 이단 롤 스탠드가 제공되며, 특히 이단 롤 스탠드는 동일한 직경의 두 개의 작업 롤을 구비한다. 이단 롤 스탠드 전에 제어 롤을 제공하는 것은 스트립의 압연 패턴이 심지어 작은 교합 각도에서도, 제어 롤을 조정하기 위한 수단을 통해 주로 제어될 수 있다는 것을 의미한다. 더욱 복잡하고, 집중적인 유지 관리 및 비용이 많이 드는 사단 롤 스탠드 및 육단 롤 스탠드가 생략될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 다른 실시예에서, 스트립의 적어도 하나의 표면의 표면 거칠기를 측정하기 위한 적어도 하나의 측정 장치가 제공된다. 바람직하게는, 접촉 없이 측정을 허용하며 전술한 거칠기 값에 대한 충분한 정밀도를 제공하는 광학 측정 장치가 사용된다. 롤 엠보싱 패스의 압연 패턴을 측정하기 위하여, 특히 측정 장치는 스트립의 이송 방향으로 롤 스탠드의 이후에 배열될 수 있다.
특히, 적어도 하나의 제어 수단이 제공되는데, 이 제어 수단에 의해 제어 롤의 위치결정 옵션으로 적어도 하나의 가이드 롤의 위치결정이 스트립의 적어도 하나의 표면에서 표면 거칠기의 측정에 의존하여 제어될 수 있다. 이에 의해, 제어 수단은 측정된 표면 거칠기를 평가할 수 있고 제어 롤을 위치결정하는 것에 의해 진입 각도 β를 변경할 수 있다. 이것은 압연 작업 중에 압연 패턴을 감시하고 제어하는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 장치의 추가적인 실시예들 및 장점들에 대해서는, 전술한 설명, 본 발명에 따른 방법의 종속항 및 첨부 도면을 참조한다.
도 1a 및 도 1b는 압연 중의 기하학적 구조의 개략도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 방법 및 장치의 개략도이다.
도 3은 진입 각도에 따라 측정된 평균 거칠기 값 Sa을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따라 압연되는 스트립의 상면 및 하면의 진입 각도에 따른 표면 토포그래피이다.
도 1은 압연 중의 기하학적 구조의 제1 개략도를 보여준다. 압연 갭이 제1 (상부) 작업 롤(2)과 제2 (하부) 작업 롤(4) 사이에 형성되는데, 이 압연 갭을 통하여 패스 라인(6)이 부여된다. 패스 라인(6)는 스트립의 중립 위상을 통해 진행하며 롤(2, 4)의 회전 축들을 연결하는 평면과 수직이다. 스트립(8)은 압연 갭을 통과하고, 작업 롤(2, 4)에 의해 감소한 두께의 스트립(8')으로 변형된다. 여기에서, △h는 밀리미터로 나타낸 압연 전의 스트립(8)의 두께와 압연 후의 스트립(8')의 두께의 차이(패스 압하)이다.
작업 롤(2, 4)들은 교합 각도 α로 스트립과 접촉한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 교합 각도 α는 작업 롤(2, 4)들의 두 축 간의 연결선과 하나의 축으로부터 스트립 표면과의 접촉 지점까지의 연결선 사이의 각도이다. 교합 각도는 다음과 같이 정의되며,
Figure 112017085671278-pct00005
여기에서, Dw는 밀리미터로 나타낸 작업 롤(2, 4)들의 직경이다. 도 1a에 도시된 예에서, 작업 롤(2, 4)들의 직경 Dw은 같고 따라서 동일한 교합 각도 α를 갖는다.
도 1a에서 스트립(8)은 패스 라인(6) 내에서 패스 라인과 평행하게 또한 진행하는데, 이것은 진입 각도 β = 0°를 의미한다. 따라서, 스트립(8)의 표면과 두 작업 롤(2, 4)의 표면의 접선 사이의 접촉 각도는 교합 각도 α와 동일하다.
도 1b는 압연 중의 기하학적 구조의 제2 개략도를 보여주는데, 여기에서 스트립(8)의 경로와 패스 라인 사이의 진입 각도 β ≠ 0°이다. 도 1b에서 이것은 스트립(8)의 중심선(10)과 패스 라인(6) 사이에 도시되어 있다. 진입 각도 β ≠ 0°는 스트립(8)의 표면과 작업 롤(2, 4)들의 표면의 접선 사이의 접촉 각도가 양쪽에서 상이하다는 효과를 갖는다. 도 1b에서, 상부 작업 롤(2)은 α+β의 접촉 각도를 가지며 하부 작업 롤(4)은 α-β의 접촉 각도를 갖는다.
윤활유가 사용되면, 압연 갭에서의 윤활유 공급은 스트립(8)의 표면과 개별적인 작업 롤(2, 4)의 표면의 접선 사이의 접촉 각도 α+β 또는 α-β에 의존한다. 작업 롤(2, 4)들의 접촉 각도와 유체 역학의 윤활유 공급은 진입 각도 β의 조정을 통해 변경될 수 있다. 특히, 스트립(8')의 상면 및 하면의 압연 패턴이 진입 각도 β의 조정을 통해 영향을 받을 수 있다.
진입 각도 β가 교합 각도 α를 초과하면, 스트립은 작업 롤에 대해 접선으로 놓인다. 이 경우에 진입 각도 β의 추가적인 증가는 작업 롤(4)에 대한 윤활유 공급의 유의미한 변화를 더 이상 초래하지 않는다.
도 2a는 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치의 제1 개략도를 보여준다. 여기에서 롤 스탠드는 작업 롤(2, 4)을 통해 단순한 형태로 도시되어 있는데, 적어도 하나의 작업 롤(2, 4)은 구조화된 표면을 갖는다. 패스 라인(6)에 대해 위치결정하기 위한 수단을 구비한 제어 롤(12)은 스트립의 이송 방향에서 작업 롤(2, 4) 전에 배열된다. 스트립의 이송 방향에서 제어 롤의 전에 적어도 하나의 가이드 롤(14)이 제공된다.
도 2a에서, 제어 롤(12)이 스트립(8)과 접촉하지 않도록, 제어 롤(12)이 위치하고 있다. 따라서 스트립(8)은 패스 라인(6) 내에서 패스 라인과 평행하게 진행하며 진입 각도 β = 0°이다. 이것은 스트립(8)의 표면과 작업 롤(2, 4)의 접촉 각도들이 교합 각도 α와 동일한 도 1a와 유사한 상황을 나타낸다.
대조적으로, 도 2b에서 제어 롤(12)은 위치결정하기 위한 수단을 통해, 제어 롤(12)이 스트립(8)과 접촉하고 스트립을 편향시키며, 따라서 스트립(8)과 패스 라인(6) 사이에 진입 각도 β ≠ 0°를 생성하도록 위치되어 있다. 이 상황은 도 1b에서의 상황과 비슷하다.
진입 각도 β를 변화시킴으로써, 작업 롤(2, 4)의 접촉 각도 및 특히 개별적인 작업 롤(2, 4)에 대한 유체 역학의 윤활유 공급이 변경될 수 있다. 따라서, 스트립(8')의 상면과 하면의 압연 패턴 또는 압연된 스트립(8')의 표면 구조가 제어 롤(12)을 위치결정하기 위한 수단을 통해 진입 각도 β를 변경시키는 것에 의해 제어될 수 있다.
도 2c는 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예를 도시한 다른 개략도를 보여준다. 여기에, 패스 라인(6)에 대해 적어도 하나의 가이드 롤(14)를 위치결정하기 위한 수단이 또한 제공된다.
여기에서, 진입 각도 βB는 제어 롤(12)이 스트립(8)과 접촉하지 않은 채로 설정되도록 적어도 하나의 가이드 롤(14)이 위치되어 있다. 제어 롤(12)의 위치결정을 통해 진입 각도 β가 설정되고, 진입 각도 β와 진입 각도 βB 사이의 차이는 적어도 0.5°, 바람직하게는 1.0°이다.
이러한 유형의 제어 롤(12)과 가이드 롤(14)의 위치결정은 스트립(8)과 제어 롤(12) 사이에 미끄러짐을 회피하기 위하여 제어 롤(12)이 스트립(8)에 대한 충분한 견인력을 갖는 것을 보장한다. 결과적으로, 제어 롤(12)에 의해 야기되는 스트립(8)의 표면에 대한 원치않는 그라인딩 또는 스크래칭이 방지된다.
도 2d는 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예를 도시한 다른 개략도를 보여준다. 스트립(8')의 적어도 하나의 표면의 표면 거칠기를 측정하기 위해 측정 장치(16)가 제공된다. 압연 패턴은 측정 장치(16)에 의해 감시될 수 있다. 측정 장치(16)는 측정 값을 제어 장치(18)에 전달할 수 있다. 이에 의해 제어 장치(18)는 측정 장치(16)로부터의 측정 값에 기초하여 제어 롤(12)을 위치결정하기 위한 수단에 대한 영향을 발휘한다. 그러므로, 제어 수단(18)은 압연 중에 스트립(8')의 표면 거칠기를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 옵션으로, 제어 수단(18)은 적어도 하나의 가이드 롤(14)을 위치결정하기 위한 수단을 또한 제어할 수 있다.
도 3은 진입 각도 β에 의존하는, 일련의 테스트로부터 측정된 평균 거칠기 값 Sa을 보여준다. 여기에서, 두께 2.4 mm인 합금 유형 AA6016의 알루미늄 합급 스트립이 롤 스탠드에서 압연되었다. 테스트 중에 엠보싱 롤 스탠드의 교합 각도 α는 약 1.3°였다.
스트립들은 제어 롤에 의해서 설정된, 상이한 진입 각도 β로 압연되었다. 진입 각도 β > α = 1.3°인 경우, 하부 작업 롤의 교합 각도 α가 초과 되었다. 그러므로, 스트립의 하면에 대한 평균 거칠기 값 Sa에서 큰 변화는 관찰되지 않았다. 오히려, 스트립의 하면은 하부 작업 롤의 표면에 대해 접선으로 놓이는데, 이것은 실제로 진입 각도 β와 무관하게 일정한 압연 패턴이 만들어졌다는 것을 의미한다. 그러나, 상면에서는 진입 각도 β에 대한 평균 거칠기 값 Sa의 대단히 높은 의존성이 확인되었다. 제어 롤의 위치결정을 통해 진입 각도 β를 변경함으로써, 광범위하게 다른 거칠기가 스트립의 상면에서 달성될 수 있고 개별적인 평균 거칠기 값 Sa가 특별하게 설정될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 측정 범위 내에서 진입 각도 β에 대한 평균 거칠기 값 Sa의 의존성은 거의 선형이다.
도 4는 도 3에 도시된 것과 동일한 일련의 테스트에서 진입 각도 β의 함수로서, 본 발명에 따라 압연된 스트립들의 상면 및 하면의 표면 토포그래피를 보여준다. 여기에서도 마찬가지로, 교합 각도 α의 초과로 인해 하면의 토포그래피는 진입 각도 α로 단지 약간 변하는 반면에, 상면의 토포그래피는 제어 롤에 의해 진입 각도 β를 조정함으로써 매우 효과적으로 제어될 수 있다는 것을 알 수 있다. 예컨대, 제어 롤은 스트립의 양면에 동일한 거칠기를 설정하기 위하여, 신뢰할 수 있는 방식으로 사용될 수 있다.
제어 롤은 작업 롤의 변화 또는 마모에 반응하도록 또한 사용될 수 있다. 이러한 일련의 테스트에서, 진입 각도 β를 0.97°에서 2.20°로 증가시킨 다음에, 진입 각도 β = 1.74°로 다시 설정되었다. 도 3 및 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, β = 1.74°에서 이전의 테스트와 비교하여 약간 변화된 표면 토포그래피 또는 약간 변화된 거칠기가 관측되었다. 이것은 아마 재료의 부착 또는 작업 롤의 오염에 기인한 것이었다. 그러나, 이러한 경우에 작업 롤은 수리하거나 교체할 필요없이, 직입 각도 β 를 다시 한번 조정함으로써 균일한 압연 패턴이 간단하게 다시 달성될 수 있다.

Claims (19)

  1. 제1 작업 롤(2)과 제2 작업 롤(4)을 포함하며, 패스 라인을 가진 압연 갭이 상기 제1 작업 롤(2)과 상기 제2 작업 롤(4) 사이에 형성되는 롤 스탠드를 구비한, 스트립을 롤 엠보싱 하는 방법에 있어서,
    제어 롤(12)이 압연 방향에서 작업 롤들의 압연 갭 전에 배열되고,
    스트립(8)이 제어 롤(12)을 경유하여 패스 라인(6)에 대해 진입 각도 β로 롤 스탠드의 압연 갭 내로 안내되고,
    스트립(8')에 대한 작업 롤의 표면 구조의 엠보싱은 패스 라인(6)에 대한 제어 롤(12)의 위치결정에 따른 진입 각도 β의 선택을 통해 제어되고,
    진입 각도 β는 ± 2α의 조정 범위 내에서 설정되는데, 다음 식에 따른 α는 해당 압연 패스에서 작업 롤(2, 4)의 교합 각도이고,
    Figure 112017085671650-pct00015

    여기에서, △h는 밀리미터로 나타낸 압연 전의 두께와 압연 후의 두께의 차이이고(패스 압하), Dw는 밀리미터로 나타낸 작업 롤(2, 4)의 직경인 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제어 롤(12)의 이전에 스트립(8)이 진행하게 되는 적어도 하나의 가이드 롤(14)이 사용되는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 가이드 롤(14)은, 제어 롤(12)이 스트립(8)과 접촉하지 않으면 진입 각도 βB가 적어도 하나의 가이드 롤(14)에 의해 설정되도록 위치되고,
    진입 각도 β는 제어 롤(12)의 위치결정을 통해, 진입 각도β 와 진입 각도 βB 사이의 차이가 적어도 0.5°가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    롤 스탠드로서 이단 롤 스탠드가 사용되는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    이단 롤 스탠드는 두 개의 동일한 작업 롤(2, 4)을 구비한 이단 롤 스탠드인 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    스트립(8')의 적어도 하나의 표면의 표면 거칠기는 스트립(8')의 표면 거칠기의 측정과 조합하여 압연 중에 제어 롤(12)의 위치결정을 통해 제어되는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    압연 패스 중에 10% 미만의 스트립(8, 8')의 두께의 상대적인 변화(압하율)가 일어나는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    제어 롤(12)의 위치결정을 통해 스트립(8')의 적어도 하나의 표면에 최소 0.1 ㎛ 내지 최대 10.0 ㎛의 범위의 표면 거칠기 Ra 또는 Sa가 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 작업 롤(2, 4)은 EDT 표면 구조, EBT 표면 구조, 구조화된 크롬 층 또는 레이저 텍스처드 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성된 스트립(8)이 사용되는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    알루미늄 합금은 AA 5xxx 또는 AA 6xxx 유형의 알루미늄 합금인 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 방법.
  12. 제1 작업 롤(2)과 제2 작업 롤(4)을 포함하는 롤 스탠드를 구비하며, 패스 라인(6)을 가진 압연 갭이 상기 제1 작업 롤(2)과 상기 제2 작업 롤(4) 사이에 형성되는, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 스트립을 롤 엠보싱 하는 장치에 있어서,
    제어 롤(12)이 스트립의 이송 방향으로 롤 스탠드의 압연 갭 전에 배열되고,
    패스 라인(6)에 대해 제어 롤(12)을 위치결정하기 위한 수단들이 구비되고,
    제어 롤(12)을 위치결정하기 위한 수단은 진입 각도 β를 ± 10°사이, ± 5°사이, 또는 ± 3°사이의 범위로 조정할 수 있으며,
    제어 롤의 위치는 진입 각도 β의 0.1°증분으로 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    제어 롤의 위치는 진입 각도 β의 0.05°증분으로 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    적어도 하나의 가이드 롤(14)이 스트립의 이송 방향으로 제어 롤(12)의 전에 제공되는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    패스 라인에 대해 적어도 하나의 가이드 롤(14)을 위치결정하기 위한 수단들이 제공되는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    롤 스탠드로서 이단 롤 스탠드가 사용되는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    이단 롤 스탠드는 두 개의 동일한 작업 롤(2, 4)을 구비한 롤 스탠드인 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    스트립(8')의 적어도 하나의 표면의 표면 거칠기를 측정하기 위한 적어도 하나의 측정 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    적어도 하나의 제어 수단이 제공되며, 이 제어 수단에 의해 제어 롤(12)의 위치결정 및 옵션으로 적어도 하나의 가이드 롤(14)의 위치결정이 스트립(8')의 적어도 하나의 표면에서 표면 거칠기의 측정에 의존하여 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 스트립을 롤 엠보싱 하는 장치.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2929236T3 (es) * 2015-12-04 2022-11-25 Arconic Tech Llc Grabado para lámina texturizada por descarga eléctrica
FR3064933B1 (fr) * 2017-04-05 2019-05-03 Atelier Steaven Richard Procede de marquage de tole et laminoir mettant en oeuvre ce procede.
CN111229839B (zh) * 2020-01-22 2021-07-30 浦项(张家港)不锈钢股份有限公司 二十辊轧机冷轧压花板生产工艺方法
EP4023358A1 (de) * 2021-01-05 2022-07-06 Speira GmbH Trennmittelfreier aluminiumbandguss
CN115138687A (zh) * 2021-03-29 2022-10-04 宝山钢铁股份有限公司 基于机架辊磨损数据的轧机轧制线标高修正方法
DE102021125889A1 (de) * 2021-10-06 2023-04-06 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zum Dressieren eines Stahlblechs, dressiertes Stahlblech und daraus hergestelltes Bauteil

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005500164A (ja) * 2001-08-24 2005-01-06 コラス・テクノロジー・ベー・ブイ 金属のスラブ、プレート又はストリップの処理用デバイス及びこのデバイスを使用して作られる製品

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2192044A (en) * 1937-06-09 1940-02-27 Westinghouse Electric & Mfg Co Tensiometer for strip mills
GB1147986A (en) 1965-07-09 1969-04-10 United Eng Foundry Co Strip deflector means and control
FR2403839A1 (fr) * 1977-09-26 1979-04-20 Secim Procede de regulation de l'epaisseur d'un produit plat en cours de laminage et installation correspondante
JPS55165217A (en) * 1979-06-12 1980-12-23 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Lubricating method for rolled material
US4307591A (en) * 1980-03-31 1981-12-29 Westinghouse Electric Corp. Rolling mill looper control system
GB2072556A (en) * 1980-04-02 1981-10-07 Head Wrightson Mach Rolling and flattening strip
JPS58184007A (ja) * 1982-04-23 1983-10-27 Toshiba Corp 連続圧延機のル−パ制御装置
GB2144666A (en) 1983-08-10 1985-03-13 British Steel Corp Mill stand rolls
DE8419637U1 (de) * 1984-06-30 1984-10-11 IOG Industrie-Ofenbau GmbH, 4000 Düsseldorf Vorrichtung zum herstellen eines bandes, insbesondere metallbandes mit bandkantenverformungen
JP2672614B2 (ja) * 1988-12-23 1997-11-05 川崎製鉄株式会社 冷間圧延方法
JPH0636927B2 (ja) * 1989-06-30 1994-05-18 川崎製鉄株式会社 熱間圧延における板反り制御方法
US5660066A (en) * 1993-10-08 1997-08-26 Kawasaki Steel Corporation Interstand tension controller for a continuous rolling mill
JP3286057B2 (ja) * 1994-01-19 2002-05-27 新日本製鐵株式会社 連続熱間圧延機の制御装置
DE4424613B4 (de) * 1994-07-13 2007-03-29 Sms Demag Ag Verfahren zum Betreiben eines Walzgerüstes
DE19529429C2 (de) * 1995-08-10 1999-10-21 Thyssen Stahl Ag Feinblech, Walzwerkswalze für die Feinblechherstellung, Verfahren zur Oberflächenstrukturierung der Walzwerkswalze und ihre Verwendung
JP2688016B2 (ja) * 1995-12-12 1997-12-08 防衛庁技術研究本部長 コイニング加工方法
JP3222781B2 (ja) 1996-09-24 2001-10-29 川崎製鉄株式会社 表面性状に優れた鋼板の製造方法
JP3762001B2 (ja) * 1996-11-11 2006-03-29 株式会社日本製鋼所 エンボス加工用圧延機
JPH10166001A (ja) 1996-12-06 1998-06-23 Sumitomo Metal Ind Ltd 金属帯の圧延方法
DE19744503A1 (de) * 1997-10-09 1999-04-15 Schloemann Siemag Ag Vorrichtung und Verfahren zur Beeinflussung der Reibungsverhältnisse zwischen einer oberen und einer unteren Walze eines Walzgerüstes
JP3629972B2 (ja) 1998-09-14 2005-03-16 Ｊｆｅスチール株式会社 調質圧延方法
JP4443729B2 (ja) * 2000-06-09 2010-03-31 古河電気工業株式会社 圧延パススケジュールの決定方法
KR100478370B1 (ko) * 2000-08-10 2005-03-28 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 연속 압연기의 제어 장치
DE10130969A1 (de) 2001-06-27 2003-01-16 Sms Demag Ag Bridleeinheit
EP1344580A1 (de) * 2002-03-12 2003-09-17 Alcan Technology & Management Ltd. Verfahren und Anlage zur Herstellung eines Aluminiumbandes mit texturierter Oberfläche
EP2098309B1 (en) * 2006-12-18 2014-04-16 JFE Steel Corporation Method of temper rolling of steel strip and process for manufacturing high tensile cold rolled steel sheet
KR101201577B1 (ko) 2007-08-06 2012-11-14 에이치. 씨. 스타아크 아이앤씨 향상된 조직 균일성을 가진 내화 금속판
MX2010002066A (es) * 2007-08-28 2010-03-15 Air Prod & Chem Descarga de criogeno sobre superficies de trabajo en un laminador de laminacion en frio.
EP2277639A1 (de) * 2009-07-15 2011-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Bandzug- und Schlingenregelung
CN102357527A (zh) * 2011-06-22 2012-02-22 重庆大学 镁合金板材轧制装置
US9095886B2 (en) * 2011-06-27 2015-08-04 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Mill control system and method for control of metal strip rolling
EP2671652B1 (en) * 2012-06-06 2016-03-16 GE Energy Power Conversion Technology Limited Hot strip mill controller
EP2687383B1 (en) * 2012-07-18 2015-11-18 Ardagh MP Group Netherlands B.V. Embossing a flat metal blank (method and apparatus)
KR20170010789A (ko) * 2014-05-12 2017-02-01 아르코닉 인코포레이티드 금속 압연 장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005500164A (ja) * 2001-08-24 2005-01-06 コラス・テクノロジー・ベー・ブイ 金属のスラブ、プレート又はストリップの処理用デバイス及びこのデバイスを使用して作られる製品

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018506433A (ja) 2018-03-08
JP6452212B2 (ja) 2019-01-16
KR20170113642A (ko) 2017-10-12
US10751773B2 (en) 2020-08-25
CN113732063A (zh) 2021-12-03
EP3253505B1 (de) 2019-07-10
CN107995881A (zh) 2018-05-04
WO2016124447A1 (de) 2016-08-11
EP3253505A1 (de) 2017-12-13
DE102015101580B3 (de) 2016-06-02
US20170355002A1 (en) 2017-12-14

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