NO843711L - Fremgangsmaate for fremstilling av pletterte baand. - Google Patents

Abstract

Ved en fremgangsmåte for fremstilling av pletterte bånd. tilføres et kjernebånd, særlig et metallband, en valsespalte som dannes av minst to valser og påføres her et pletterbånd idet minste på sin ene side. Herunder heftes pletterbåndet til kjernebåndet ved mekanisk deformasjon foran valsespalten.Dette finner helst sted når et varmt kjernebånd (f.eks. aluminiumbånd ved 400-600°C) skal påføres et koldt pletterbånd (f.eks. aluminiumbånd ved 20-70°C).Ved den tilsvarende anordning for fremstilling av pletterte bånd befinner metallbåndet (1) før innløpet i valsespalten seg i inngrep med en hefterulle (10) på sin overside og/ eller underside, mens pletterbåndet (4) befinner seg mellom. metallbåndet (1) og hefterullen (10)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av pletterte bånd, hvorunder et kjernebånd,

særlig av metall, tilføres en valsespalt som dannes av minst to valser.og her påføres et pletterbånd idet minste på den ene side, såvel som en anordning for utførelse av denne fremgangsmåte.

Plettering av spesielt metallbånd finner f.eks. anvendelse når et kjernematerial av lavere kvalitet skal belegges med bare et tynt skikt av høyverdig metall. Den lavere kvalitet av kjernematerialet kan fremgå av den anvendte legering for dette formål. Til dette regnes legeringer som inne-holder en stor andel gjenvunnet skrapmaterial, da i sådanne legeringer såvel andelen av de enkelte legeringselementer som også deres fordelingen er meget forskjellig. Kjerne-materielts lavere kvalitet kan imidlertid også ligge i den uregelmessige ruhet av støpehuden på f.eks. bånd som er frem-stilt i kontinuerlig arbeidende støpeanlegg.

Da det imidlertid i mange anvendelser av båndmaterial nettopp overflateegenskapene er av betydning, kommer pletterings-prosseser hyppig til anvendelse.

Mens f.eks. støpebarrer påføres eller påsveises pletterblekk eller pletterplater og de to materialer varmvalses sammen etter en forvarming, er det ved støpte bånd behov for en synkront arbeidende tilførselsinnretning for plettermaterial. Herunder er det likegyldig om disse bånd avrulles fra en forrådskveil som lagermaterial eller kommer direkte ut fra båndstøpenalegget. For plettering av sådanne bånd er det kjent anordninger hvor et pletterbånd som styres over førings-ruller, tilføres en påføringsenhet og der danner belegg på kjernematerialet. Etter gjennomløp av en forvarmesone kommer dette materialpar frem til en valsespalt i et varm-valseanlegg. Som en ulempe er det imidlertid her vist seg å være at pletterbåndet som følge av den forholdsvis lange kontakt med kjernematerialet kommer frem til valsespalten med omtrent samme temperatur som dette. Varmformings-egenskapene for de to materialer er da omtrent like på

dette sted, mens det for en optimal sammensveising av de to materialer er nødvendig at det finner sted en relativ bevegelse mellom kjerne- og plettermaterialet.

Ved høyverdige plettermaterialer opptrer også uønskede kornforgrovninger , som gir seg til kjenne i stadig mer uhen-siktsmessig grad jo lengre kontakttiden er mellom kjerne-

og plettermaterialet mellom påføringsstedet og valsespalten. Nettopp høyverdige produkter trenger imidlertid en meget fin kornstruktur.

Videre er det observert<;.>av det mellom påføringsstedet og valsespalten i det minste for plettermaterialet finner sted forkastninger på grunn av forskjellig varmeutvidelse, således at et ordnet båndanlegg ikke mer er sikret, mens det også i tillegg dannes blemmer som følge av innestengt luft, som i sin tur påvirker etterfastheten negativt ved nedsatt hefteflateandel mellom kjerne- og plettermaterial.

F.eks. ved fremstilling av bånd.av en aluminiumlegering med høy magnesiumandel opptrer på veien fra et båndstøpeanlegg til et varmvalseverk en oksydhud på det støpte bånd, og som gjør forbindelsen med plettermaterialet vanskeligere.

Jo lengre denne bevegelsevei er, slik som f.eks. ved mellom-innkobling av en forvarmesone, jo mer forstyrrende virker en sådan oksydvekst. Denne oksydhud bør derfor oppløses i størst mulig grad, for at en diffusjonsforbindelse mellom de to materialer kan finne sted i valsespalten.

Det er derfor et formål for oppfinnelsen å frembringe en fremgangsmåte og en anordning av ovenfor angitt art, og hvor de ovenfor angitte ulemper er unngått. I denne forbindelse tilsiktes også forbedring av sluttproduktets overflateegen-skaper samt heftefastheten mellom pletter- og kjernematerial. Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen ved en fremgangsmåte hvor metallbåndet festes til kjernebåndet ved mekanisk deformasjon foran valsespalten. Denne vedheftning bør da vare inntil pletterbåndet sammen med metallbåndet gripes av i det minste en valse. I samsvar med dette frembringes vedheftingen nær inntil valsespalten, således at kontakttiden mellom metall- og pletterbånd blir meget kort. Så snart vedheftingen er avsluttet, finner ingen kontakt sted før valsespalten. Denne fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan anvendes for plettering av et kjernebånd av hvilket som helst material med et pletterbånd av likeledes hvilket som helst hensiktsmessig material. Fortrinnsvis finner imidlertid fremgangsmåten anvendelse ved plettering av et metallbånd med et annet metallband.

Når det metallbånd som skal påføres pletterskikt nettopp er kommet ut av støpeanlegget, oppviser det en temperatur som er vesentlig høyere (f.eks.400 - 600°C for aluminium' enn pletterbåndets temperatur, f.eks. 20 - 70°C aluminium).

Denne temperaturforskjell har til følge en meget forskjellig K£-verdi for de to materialer, K^t-verdien er her en para-meter som angir formforandringshastigheten for et materialet. Dette gjør at det ikke finner sted noen ren diffusjonsforbindelse, men materialene forenes ved en såkalt skredrivnings-forankring. En ytterligere forbedret forbindelse mellom de bånd oppnås i henhold til oppfinnelsen ved en opprivning av metallbåndets overflate før hefteprosessen.

Den korte kontakttid mellom pletterbåndet og metallbåndet før innløpet i valsespalten gjør videre at det ikke finner sted noen kornforandringer i pletterbåndet. Dette har vist seg særlig gunstig ved fremstilling av høyverdige ferdige eller halvferdige produkter.

Oppfinnelsen gjelder også en anordning for fremstilling av pletterte bånd av et metallbånd som fra et båndstøpe^anlegg, forrådskveil eller lignende tilføres en valsespalt dannes av minst to valser, sammen med minst et pletterbånd.

Denne anordning har da som særtrekk i henhold til oppfinnelsen at metallbåndet før innløpet i valsespalten er i inngrep med en hefterulle på sin overside og/eller underside, mens pletterbåndet befinner seg mellom metallbåndet og hefterullen.

Hefterullens overflate bør herunder være forsynt med fremspring som innenfor sitt område trykker pletterbåndet mekanisk inn i metallbåndet og derved hefter fast dette. En lignende virkning oppnås også ved at rullens overflate forsynes med rifler med trekantformet tverrsnitt og som likeledes graver seg inn i pletterbåndet. En sådan anordning er ikke begrenset til anvendelse ved metallbånd, men kan benyttes for plettering av et bånd av vilkårlig materiale med et annet bånd som likeledes kan være av et hvilket som helst material.

Hefterullene er anordnet for bevegelse bort fra metallbåndet etter at metall- og pletterbåndet er tatt opp i valsespalten, således at det oppstår en bestemt vinkel mellom pletterbåndet og metallbåndet. Med dette oppnås blandt annet at tilførselen av pletterbånd overtas av valsene selv og kan styres til synkronisme med metallbåndets bevegelse. En egen styreinnretning er derfor ikke nødvendig. Hvis f.eks. plettermaterialet er oppkveilet, kan det holdes spent mellom båndkveilens hespel og valsespalten som følge av hespelkveilens treghet. En rusningsbrems kan eventuelt også være tilordnet denne hespel.på denne måte unngås en for-kastning av pletterbåndet, selv om det skulle opptre tempera-turavhengige spenninger foran valsespalten. I henhold til oppfinnelsen kan videre børster for oppriving av metallbåndets overflate være innkoblet foran hefterullene. Disse børster bryter opp den dannede oksydhud, således at det på den korte strekning mellom børster og valsespalt med bevegelses-tid på ca. 60 sekunder ikke kan dannes ny oksydhud. Dette samt de forskjellige K^-verdier og det forhold at ingen innesperret luft kan fremkomme ved den direkte innføring av pletterbåndet i valsespalten, gjør at det mellom pletterbåndet! og valsebåndet oppnås en fremragende diffusjonsfor-bindélse og i tillegg til denne en skredrivnings-forankring. Fortrinnsvis er såvel børstene samt også hefterullene sammen med sine tilordnede hydrauliske enheter anordnet i en bæreramme, som også opptar de oppkveilede pletterbånd.

Foreliggende oppfinnelse er ytterst enkel i sin utførelse

og omfatter bare forholdsvis få mekaniske og elektriske elementer. I samsvar med dette er den også bare i liten grad utsatt for driftsforstyrrelser.

Ytterligere fordeler, særtrekk og detaljer ved foreliggende oppfinnelsegjenstand vil fremgå av den etterfølgende be-skrivelse av et foretrukket utførelseseksempel under henvis-ning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser skjematisk en anordning for plettering av et metallbånd.

Fig. 2 viser en hefterulle sett forfra.

Fig. 3 viser et tverrsnitt gjennom hefterullen i fig. 2, langs linjen III - III. Fig. 4 angir et ytterligere utførelseseksempel av en hefterulle . Fig. 5 viser et tverrsnitt langs linjen V - V gjennom hefte-

rullen i fig. 4.

Fig. 6 viser et forstørret utsnitt av anordningen i fig. 1.

Fig. 7 er en grafisk fremstilling av et K^vekseltrinn.

Med en anordning for plettering av et metallbånd 1 føres båndet 1 fra et kontinuerlig båndstøpeanlegg, hespelkveil eller lignende (ikke vist) til en valseinnretning, hvorav for oversiktens skyld bare to valser 2 og 3 er antydet.

Mellom båndstøpeanlegget, hespelkveilen eller lignende, og valseinnretningen påføres et pletterbånd 4 såvel på oversiden 5';Som undersiden 6 av metallbåndet 1. Dette pletterbånd 4

er oppviklet til kveiler 7 anordnet i en bæreramme 8, og den ønskede avspolingsretning oppnås ved hjelp av avbøyningsruller 9.

I bærerammen 8 er det også på begge sider av metallbåndet 1 anordnet hefteruller 10, som ved hjelp av hydrauliske inn-retninger 11, som er vist med stiplede linjer, kan beveges langs en linje A. En hefterulle 10, som er nærmere vist i fig. 2, oppviser fortrinnsvis en bredde b som tilsvarer bredden av metalletbåndet 1. På sin overflate 14 er rullen forsynt med fremspring 12 (fig. 4 og 5), som innenfor sitt område trykker pletterbåndet 4 inn i metallbåndet 1. Istedet for eller i tillegg til disse fremspring kan også rullens overflate 14 være forsynt med rifler 14 med trekantformet tverrsnitt, og som med en løpende egg 17 kan grave seg inn i pletterbåndet 4 (fig.2 og 3).

Ved begynnelsen av pletteringsprosessen trykker hefterullene 10 pletteringsbåndene 4 mot metallbåndet 1, således at frem-springene 12 eller riflene 13 frembringer en intim forbindelse mellom de forskjellige bånd 1 og 4. Denne vedheftning kan eventuelt fortsette inntil båndet 1 med de påførte plet-teringsbånd 4 trenger inn i en valsespalt av høyde T-^mellom de to valser 2 og 3. Deretter trekkes hef temilene 10 til-bake ved hjelp av den hydrauliske innretning 11 (vist stiplet), således at pletterbåndene 4 trekkes av valsene 2 og 3 synkront med metallbåndet 1 direkte fra rullene 7,

og pletterbåndene løper da uten forhåndskontakt med metallbåndet 1 inn i valsespalten og utsettes der for pletteringsprosessen.

I henhold til fig.. 1 er det videre i bærerammen 8 foran hefterullene 10 anordnet rullende børster 15, som kan drives i rotasjonsbevegelse av drivorganer 16.:Disse børster tjener til opprivning av overflaten på metallbåndet 1.

I fig. 6 er det vist at pletterbåndet 4 løper sammen med metallbåndet 1 i en viss vinkel. Avstanden mellom de punkter hvor metallbåndet 1 sammen med pletterbåndene 4 kommer i berøring med henholdsvis valse 2 og valse 3, er angitt med h^, mens avstanden mellom h^og valsespal-tens høyde er betegnet med 1^. Denne avstand 1^er således et mål for det sammentrykte lengdeavsnitt og bestemmes ut i fra formelen (h^- h^) . R, hvor R er valseradius.

Pletterbåndet 4 og metallbåndet 1 har på grunn av sine forskjellige utgangstilstander (myk, hård, halvhård o.s.v.)

og forskjellige temperaturen (pletterbånd ca. 20°C, metallbånd ca 520°C ved aluminium) meget forskjellige deformerings-egenskaper ved innløpet i valsespalten. Parameteren for denne egenskap er den såkalte K^-verdi, som angir vedkommende materials formforandringsfasthet.

Fig. 7 viser et eksempel på et såkalt K^-vekseltrinn ved forening av aluminiumlegeringer. Et valsehårdt aluminiums-pletterbånd 4 har ved innløpet i valsespalten ved romtempe-råtur en K^-verdi på ca. 240 N/mm under pletterforløpet "veksler" imidlertid Kf^verdien for pletterbåndet 4 innenfor trykklengden 1^, da temperaturen stiger i vesentlig (300-600°C). Den angitte verdi beløper seg da ved utløpet

fra valsespalten til ca. 80 N/mm 2.

Metallbåndet 1 (her av aluminium ) erfarer imidlertid et Kf-vekseltrinn i motsatt retning. Ved innløpet i valsespalten ved temperaturer på ca. 400 - 600°C beløper båndets Kf-verdi seg til ca. 70 N/mm 2, men "veksler" over trykklengden 1, på grunn av synkende temperatur og nedsatt stikk til ca. 150 N/mm 2. Disse to motsatte prosesser omfattes av begrepet "K^-vekseltrinn".

Ved hensiktsmessig tilpasning mellom legering, utgangstilstand og temperatur kan det således opprettes optimale forankrings-betingelser mellom pletterbånd 4 og metallbånd 1, idet mest mulig forskjellige K_^-verdien mellom pletterbånd 4 og metallbånd 1 bør innstilles over trykklengden 1^. En sterk relativ bevegelse oppnås da mellom pletterbånd 4 og metallbånd 1, hvilket fører til opprivning av oksyderte overflater og således tillater en diffusjonsforbindelse og skredrivnings-forankring mellom de to metaller.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av pletterte bånd, hvorunder et kjernebånd, særlig av metall, tilføres en valsespalte som dannes av minst to valser og her påføres et pletterbånd idet minste på den ene side, karakterisert ved at pletterbåndet heftes til kjernebåndet ved mekanisk deformasjon foran valsespalten.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at etterprosessen utføres høyst så lang tid som går med inntil pletterbåndet sammen med kjernebåndet gripes av minst en valse.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at kjernebåndets overflate rives opp før hefteprosessen.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 3, karakterisert ved at et varmt kjernebånd (f.eks. aluminiumbånd ved 400 - 600°C) påføres et koldt pletterbånd (f.eks. aluminiumbånd ved 20-70°C).

5. Anordning for fremstilling av pletterte bånd av et metallbånd som fra et båndstøpeanlegg, forrådskveil e.l. tilføres en valsespalt dannet av minst to valser, sammen med minst et pletterbånd, karakterisert ved at metallbåndet (1) før innløpet i valsespalten er i inngrep med en hefterulle (10) på sin overside og/eller underside mens pletterbåndet (4) befinner seg mellom metallbåndet (1) og hefterullen (10).

6. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at hefterullen (10) på sin overflate (14) oppviser fremspring (12) og/eller er forsynt med rifler (13) med trekantformet tverrsnitt.

7. Anordning som angitt i krav 5 eller 6, karakterisert ved at hefterullen (10) er tilkoblet en hydraulisk enhet innrettet for bevegelse av hefterullen (10) bort fra metall- og pletterbåndet (1 og 4).

8. Anordning som angitt i krav 5-7, karakterisert ved at det foran hefterullene (10) er anordnet børster (15) for oppriving av metallbåndets overflate.

9. Anordning som angitt i krav 5-8, karakterisert ved at såvel børstene (15jf som hefterullene (10) sammen med sin hydrauliske drivenhet (11) er anordnet i en bæreramme (8), som også opptar pletterbånd (4) oppkveilet i ruller (7).

10. Anordning som angitt i krav 9, karakterisert ved at pletterbåndet (4) er ført fra oppkveilingsrullen (7) over en avbøyningsrulle (9) mens kveilrullen (7) og/eller avbøyningsrullen (9) er tilordnet en rusebrems eller lignende.