由金属材料特别是钢材制成的平板产品、该平板产品的用途、辊以及用于生产该平板产品...的制作方法

由金属材料特别是钢材制成的平板产品、该平板产品的用途、辊以及用于生产该平板产品 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及由金属材料特别是钢材制成的平板产品，涉及有利的用途，涉及特别适合制造该平板产品的辊，以及涉及用于制造该类型的平板产品的方法。在上下文中的“平板产品”应该被理解为由金属或金属合金制造的板材特别是薄板、或者条带以及以可类比的方式所制造的其它轧制品。
【背景技术】
[0002]在此所讨论的该类型的平板产品被用于制造随后被涂覆有一种或多种涂料涂层的组件，从而保护它们免受可能的腐蚀以及优化其可视的外观。该可视外观的质量在此情况下是由各个板状金属基材的表面纹理在多大程度上影响涂料涂层的表面来判断的。
[0003]由外部可见的汽车车体部件的表面的外观有着特别高的要求。在实践中，所述要求通过施加多层涂料系统而被满足。所述涂料系统通常包括至少一个“填充层”，其尤其被用来纠正存在于要被涂敷的表面上的任何不规则性。
[0004]与施加多层涂料系统到板状金属相关的复杂性是显而易见的。为了减少所述复杂性并且从而降低处理成本，喷涂方法已经被开发出来了，其不需要“填充层”。这些流行的喷涂方法正被越来越多地用在汽车行业。由于涂料结构的总层厚度在这些情况下被显着地减小，对于用于此目的的板状金属的表面质量的要求就变高了，从而确保在金属板的表面上的不规则性不会在油漆面漆上显现出来。
[0005]当评估用于制造汽车车身组件的金属平板产品的合适性时，进一步的标准是当其形成各个组件时的特性。所述特性也取决于各个平板产品的表面纹理。因而，例如在深拉延展过程中，出现在金属板表面的凹部形成被称为润滑剂的口袋，在形成润滑剂口袋之前被施加到金属板上的润滑剂或者被注入到成型磨具内的润滑剂可以在该润滑剂口袋里累积。在这种情况下由润滑剂形成的润滑膜的承载能力取决于这些凹部的设计和分布。
[0006]对于金属板表面的纹理存在多种提案，即在喷漆后它们均具有被优化的外观。例如，JP63-50488A和JP1-293907A提出的生产包括圆柱形的穿孔型高台的规则表面纹理，每个规则表面纹理均由槽状凹部和从其它平坦表面突起部所围绕。
[0007]根据JP63-50488A，高台的高原区位于凹谷区谷底之上约2_10微米，该凹谷区谷底出现在高台之间。在同一时间，峰的平坦高原和平均平面区域的平坦表面的组合百分比占整个表面区积的20-90%，该平坦表面位于凹谷谷底与峰高原之间。为了产生这种表面纹理，表皮光轧的辊被使用，该辊的表面借助于激光已经被机加工了。
[0008]在JP1-293907A中，此外还要求位于被规则设置的具有圆形横截面的高台之间的平面区域的百分比应该占据板状金属表面的至少85%，围绕从平面区域延伸的高台的凹谷的深应该为至少4微米，并且根据对钢板几何形状的频率分析，位于585微米至2730微米范围内的波长λ的波长分量的强度是至多0.6微米。
[0009]根据上述所提到的日本专利申请所制造的金属板，在喷涂状态下，意图产生非常生动的外观。然而，这些特定的要求预先假定确定性表面纹理。特别是，根据JP1-293907A，在所述文件中特定的波长分量所允许的高强度仅在确定性表面纹理具有高周期性的情况下会发生。
[0010]除了具有确定性表面纹理的表皮光轧辊，该表皮光轧辊具有随机性的表面纹理。为了产生该种表面纹理，除其它方法外，喷丸法被采用，在该方法中由冷硬铸铁制造的多边形喷丸被甩到待加工纹理的旋转辊的辊表面。以这种方式产生的粗糙纹理对应于塑性变形的随机性分布，该随机性分布以山脉的方式转移到彼此内。然而，喷丸法的重复性由于工艺参数的范围太大而不足。
[0011]用于生产具有随机性表面纹理的被纹理化的薄金属板的另一种方法由出版物《钢铁》118(1998)3，第75-80页。在这种情况下，被用于纹理化该薄金属板的辊在封闭的反应器系统里被涂覆耐磨铬多层系统。所述铬的多层系统的粗糙纹理由相对均匀的随机分布的不同尺寸的半球进行特征化，在表皮光轧过程中其以相应的圆顶形外观的形式被转移到薄金属板上。
[0012]用于制造有纹理的平板产品尤其是具有随机性表面纹理的薄金属板的进一步的方法由EP 2006037 BI公开。在该文献中，用于纹理化薄金属板的辊借助于放电纹理化手段(EDT，Electrical Discharge Texturing)进行纹理化。先于纹理化棍的初始状态应当是该辊表面已经被打磨光滑。凹部通过放电纹理化手段被引入到该表面上以便使得彼此尽可能紧密地相邻。保留在凹部之间的“网”由于辊表面的平滑初始状态已经具有相同的理想高度。在EDT方法期间，所定义的电压暂时性地、可选周期性地施加在电极与辊之间。电荷载体(离子)被加速穿过EDT通道从电解质朝向辊表面。当它们撞击辊表面时，从该处去除辊的材料并且产生凹部。被去除以及由此被熔化的辊材料通过电极清洗而被带走，并且由于电介质油基本上无法重新连接到辊表面。然而，在实践中，不能完全杜绝在纹理化工艺过程中被熔化的辊材料积累在最初研磨光滑的表面上。这些材料可以通过精密研磨工艺以本身已知的方式被除去。
[0013]然而，采用用于产生随机性表面纹理的方法，制造微纹理化表面使得满足粗糙度和低的长波纹要求的特性值可以被彼此独立地加以设置来避免所谓“橘皮”效应是不可能的。

【发明内容】

[0014]在此背景下，本发明的目的是制造开篇所提及类型的平板产品，特别是具有所定义的油吸收能力、最佳的可成形性和涂料外观的良好前提条件，所述产品在喷涂完成时即使该涂料结构的整个层厚度薄时具有突出的外观。此外，该平板产品的优选用途、特别适合于生产该平板产品的辊，以及用于制造该类型的平板产品的方法也将被明示。
[0015]关于该平板产品，根据本发明其目标通过权利要求1的教导而得以实现。
[0016]根据本发明的平板产品特征在于确定性表面纹理，其具有多个凹部，该凹部具有在2至14微米范围内的深度，所述凹部为I形、双I形、H形、十字形、C形或X形，并且表面纹理具有每厘米45至180范围内的峰值个数RPc、在0.3至3.6微米的范围内的平均粗糙度Ra以及从0.05至0.65微米范围内的算术平均波纹度Wsa。
[0017]根据本发明的平板产品的优选和有利的实施例在从属权利要求中被说明。
[0018]相应形成的平板产品具有被优化的成形性和改进的喷涂外观，如果该些凹部的深度优选在3和13微米之间的范围内。广泛的测试已经表明根据本发明的相应设计的薄金属板具有特别良好的摩擦学性能(可成形性)。由成型技术从这些薄金属板生产的组件在传统的汽车喷漆后由显著的喷涂外观被特定化。根据本发明的另外有利的实施例提供了具有封闭的、线性的和/或弯曲设计的凹部。
[0019]根据优选实施例，根据本发明的平板产品的表面纹理的算术平均粗糙度Ra位于1.0至2.5微米的范围内，优选在1.0至2.0微米的范围内，更优选在1.0至1.6微米的范围内。相应成型的金属平板产品由非常好的摩擦性能被特征化并且在传统的汽车喷漆后，导致了与来自现有技术的金属平板产品相比被改善的喷漆外观。
[0020]很好的喷漆外观和摩擦学特性可以通过本发明的优选实施例而实现，其中具有封闭的、 线性的和/或弯曲设计的凹部以重复的图案彼此相对地进行设置。例如，在优选的确定性的表面纹理中，I形凹部以人字形图案彼此相对地进行设置。关于喷漆外观和摩擦性能，根据本发明的平板产品的特别有利的实施方式，该优选的确定性的表面纹理的I形凹部被设置使得其定义多个对，其中每对均由例如彼此平行延伸的I形凹部组成。
[0021]根据本发明的平板产品的另一有利实施方式特征在于由该确定性表面纹理的H形凹部或者例如彼此平行延伸的I形凹部组成的该些对以棋盘格形式彼此相对地设置。测试已经表明根据本发明的相应设计的薄金属板在典型的形成工艺(深拉工艺)中具有低磨损。根据本发明被以这种方式设计的薄金属板特征在于特别是极低的摩擦系数、对于所谓的滑粘效应而言非常低并且延迟的倾向，即在确定摩擦系数时静摩擦和滑动摩擦之间的快速变化、以及在适合的加油量的情况下特别是在深拉应变的情况下非常好的成形性。即使在高的成形力的情况下，在根据本发明的薄金属板表面上的占主导地位的封闭的空体积(润滑油口袋)显示其高的稳定性。
[0022]在平板产品尤其是根据本发明的薄金属板上产生的表面纹理，定义了占主要地位的封闭的空体积。在这种情况下，该表面纹理被优选地形成为基本上或者大约是对称或轴对称的。
[0023]由于其特殊的特性轮廓，根据本发明的板材产品可以特别被用于生产被设置有涂层的组件。这尤其适用，如果根据本发明的所述平板产品是由钢生产的并且特别是被设置有抗腐蚀层例如锌涂层。这种钢板可被涂覆有例如锌或锌镁涂层。然而，根据本发明所规定的标准也可以应用到由另一种金属制造的平板产品商。
[0024]根据本发明的平板产品特别适合制造汽车车身部件。在其成型后，其也可以在被缩短的喷涂工艺中被设置有油漆涂层，该涂层满足每个组件上的外观上的最高要求，特别是不施加填充材料层(“无填充喷涂”)。甚至相比于现有技术被相当简化的涂料结构被使用时，根据本发明所规定的表面纹理是如此地好以至于在视觉上和技术上的完美的喷涂结果得以实现。
[0025]关于特别适用于制造根据本发明平板产品的辊，根据本发明的上述目的通过权利要求11所定义的辊而得以实现。
[0026]根据本发明的辊具有确定性的表面纹理，其具有多个重叠的凹部，所述凹部被设置使得其限制在辊的表面材料上I形、双I形、H形、十字形、C形或X形材料纹理，其中在辊轴方向上所测量的辊的表面纹理特征在于峰值个数RPc在每厘米80至180的范围内、算术平均粗糙度Ra在1.0微米特别是1.5微米优选2.5微米至3.5微米的范围内以及算术平均波纹度Wsa在0.08至1.0微米的范围内。
[0027]此外，在权利要求17中，本发明提供了允许可靠地金属生产平板产品的方法，金属平板产品可以被更好地成型并且更简单地喷涂。
[0028]本发明是基于这样的认知，即考虑到根据本发明所规定的条件，金属平板产品可以根据计划提供这种精细的、基本上确定性的表面纹理，以至于在典型的汽车喷漆后，其可以几乎完全不被视觉所感知。
[0029]特别是，本发明是基于这样的认知，即根据本发明特别适用于制造平板产品的辊可以有利地借助于短脉冲激光(或短脉冲激光方法)特别是超短脉冲激光被纹理化。该辊是由例如钢材，优选具有至多3%铬含量的常规冷轧钢制造的。
[0030]适合的短脉冲激光(脉冲光纤激光器)具有例如大约1070纳米波长、大约10kHz脉冲重复频率。脉冲持续时间为大约I微秒。用于制造根据本发明的辊纹理的激光器的平均功率在例如从15至100瓦的范围内，优选地在从20至70瓦的范围内。该辊在激光纹理化后仍然可以被打磨光滑(超精加工)并且可选地被镀硬铬。该辊的表面，其特征在于该凹部没有例如在EDT方法中通过比较而出现的实质性被升高的区域。激光脉冲(例如ps激光器)越短，被升高的区域就越小。
[0031]被引入到轧辊表面的凹部的深度优选位于6至14微米的范围内，更优选在8至13微米的范围内。该凹部的平均直径为约20至80微米，优选约20至40微米，更优选大约22至35微米。
[0032]使用根据本发明的辊或者采用在此所描述的用于纹理化该辊表面的方法，粗糙特征值Ra、RPc (根据EN ISO 10049)和长波纹Wsa (具有约1_5毫米波长范围的所谓“橘皮”，参见炼钢炼铁测试表(SEP) [STEEL and IRON test sheets] 1941年，第I版，2012年5月)相互独立地设置与定义。
【附图说明】
[0033]本发明参照附图所示出多个实施例在下面进行更详细地描述，其中:
[0034]图1示出了借助于脉冲激光(短脉冲激光)对表皮光轧辊纹理化的示意图；
[0035]图2至4示出了激光束作用或相互作用在辊的材料部分上的示意图；
[0036]图5示出了通过强度分布的激光束所产生的凹部轮廓；
[0037]图6示出了根据第一实施例的根据本发明的表皮光轧辊的凹部纹理的示意图；
[0038]图7至9示出了根据另外的实施例的根据本发明的表皮光轧辊的各种另外的凹部纹理的示意图；
[0039]图10和11示出了根据本发明的平板产品的表面纹理的部分示意图；
[0040]图12示出了在各种油涂层情况下根据本发明的平板产品的可成型性；
[0041]图13示出了各种薄金属板的耐磨损性；
[0042]图14示出了成型性测试(“杯测试”)的示意性草图；以及
[0043]图15示出了经受根据图14所示的成型性测试的各种表面被处理的薄金属板的结果的比较。
【具体实施方式】
[0044]根据本发明，具有设计特征(纹理特征)的确定性分布的表面纹理采用轧制纹理的方法被制造出来，该轧制纹理的方法使用脉冲激光、优选短脉冲或者超短脉冲激光来从旋转辊的表面移除材料。
[0045]为了这个目的，要被刻划的辊I在旋转装置里被旋转。而辊急速旋转的同时，将激光束汇聚到辊表面的汇聚光学装置2以相对低的速度在辊轴方向上横向移动。因此，激光束在辊表面上刻画出螺旋路径(图1)。
[0046]在大约I微秒的脉冲持续时间期间，激光束3穿透到一定深度进入辊I的材料里。该辊I的材料4或表面材料由自由导带电子5和正金属离子6组成(图2)。
[0047]电子5由激光束I的电磁场加速并且最后，在相互作用期间，传递它们的动能给金属离子6。所述离子由此产生振动并且传递其振动能量给位于激光辐射与所述辊的材料之间的纯粹相互作用的区域之外的相邻的金属离子(图3)。以这种方式，在被照射的辊材料4里产生热量。通过在脉冲期间提供额外的激光能量(图4)，该材料被熔化。最后，蒸发温度被达到，并且被熔融的物质7中的一些蒸发了。在熔融物质7之上的金属蒸气云8快速扩散，反冲效应导致剩余的熔融物质以熔融飞溅9的方式喷出。短脉冲激光法的特征在于由每个脉冲期间相对大量的材料被除去。
[0048]通过选择参数，即脉冲频率、脉冲能量、在旋转辊表面上的轨道之间的距离、撞击直径(光斑直径)的激光点、激光强度分布和/或辊的速度，在辊表面上的凹部的分布和几何形状由此被确定。通过重叠各个凹部，谷形的被连接的区域被刻画出或者生产出来。
[0049]对于在图6至9中以举例的方式示出的确定性的纹理的 变型例，激光脉冲的快速、持续的序列以选择性的方式被中断。该激光脉冲的中断是借助于快速光学开关即声光调制器(AOM，acousto-optic modulator) 10 (参照图1)来实施的。通过快速开关所述AOM(1)，各个激光脉冲从而被确定性地投射到辊表面或者偏转到冷阱11上并摧毁那里(的物质)。
[0050]用于此目的的激光(脉冲光纤激光器)具有500瓦的最大平均功率和大约1070nm的波长与大约100kHz的脉冲重复频率。该脉冲的持续时间应该不超过1.5微秒。在所开展的测试中，例如其大约为I微秒。
[0051]在通过AOM(1)后，激光束I借助于光纤电缆12被传导到聚焦光学器件2。箭头13表不的聚焦光学器件2的运动方向。
[0052]该纹理的形状在为此目的特别提供的图像处理程序中被传输。该程序使聚焦光学器件2的轴向轴的给进速度和辊速度是在脉冲序列频率(10kHz)的基础上确定的并且AOM10被控制使得凹部的密度以及该凹部的确定性分布根据纹理和设计规范进行制造成为可會K。
[0053]被规定的各个凹部的几何形状(直径、深度和侧面角)通过优化的参数即脉冲能量和光斑直径以及激光束强度分布(高斯分布)的特殊调制来实现的(图5)。可替代地或者除了高斯分布之外，本领域技术人员所熟知的顶帽轮廓也可以被用于调制。被产生在辊表面的该激光的环形山(凹部)具有相应的高斯分布。该凹部的侧面角或最大侧面角大于45°，优选大于60°，以及更优选地大于70°。因此，该凹部具有陡峭的侧面角。
[0054]图6示出了在辊例如表皮光轧辊的表面上所要制造的纹理，其具有440毫米的直径。在被定向得基本上平行于辊的圆周的轨道I里，所述纹理具有每毫米42个凹部的密度，其没有间隙并且重叠例如I微米地一字排开。为了达到该密度，针对10kHz的激光脉冲频率要求2.35米/秒的圆周速度，其对应于每秒1.7圈(S-1)的辊的旋转速度。在被定向得基本上平行于辊的圆周的轨道2和3里，借助于AOM，通过激光光速的功率调制，凹部在适当的位置上被抹去。与轨道I相比，在轨道2里，每毫米23个凹部消失并且在轨道3里，每毫米9个凹部消失。AOM的调制以及激光脉冲的触发必须与被移动的轴同步，即与辊旋转驱动器上的角度编码器的位置和与聚焦光学器件的轴向轴同步，从而在精确的位置上产生确定性的网格，所述网格具有在两个轴向上的凹部之间所规定的距离。在本实施例中，相邻轨道之间的距离是23微米并且聚焦光学器件的轴向速度是39微米/秒。其它参数如下:
[0055]平均激光功率:大约40瓦
[0056]脉冲能量:大约0.4兆焦耳
[0057]各个环形山的直径:大约25微米
[0058]各个环形山的深度:大约7微米。
[0059]平板产品借助于相对应的辊而被表皮光轧。该平板产品是被精细地退火例如IF和/或BH等级的冷轧带钢。具有0.7毫米厚度的DC06 (IF钢)在145米/分钟的轧制速度、基于带钢宽度的1.1kN/毫米的特定轧制力和0.5%的表皮光轧度被纹理化。在另一实施例中，具有0.7毫米厚度的HC 180 B(BH钢)在140米/分钟的轧制速度、基于带钢宽度的6kN/毫米的特定轧制力和1.4%的表皮光轧度被纹理化。该冷轧带钢随后被电解镀锌。类似的测试采用热浸镀锌薄金属板也被执行了。
[0060]采用相应的或类似的参数，在图7至9中所示的纹理也被产生在辊表面上。
[0061]在图6中示意性地示出的辊的表面纹理的表面部分具有一字排开且重叠的凹部，并且该些凹部被设置使得其在辊表面限定双I形材料纹理。此外，双I形材料纹理以棋盘图案被彼此相对地设置。该一字排开且重叠的凹部形成位于辊表面上的开放的空体积。在激光纹理化之后，该辊也可以被平滑地研磨并且可选地被镀硬铬。
[0062]根据图6在辊轴的方向上所测量的辊表面纹理最后具有在每厘米大约140到160范围内的峰值个数RPc、在2.5至2.8微米范围内的算术平均粗糙度Ra，以及在0.1至0.2微米范围内的算术平均波纹度Wsa。辊表面的峰和谷(平坦区域)的标准差(σ)分别是大约0.6微米和2微米。平滑性(非纹理化表面)的比例是大约25%。
[0063]通过该辊被表面光轧的平板产品特别是薄金属板，然后具有被纹理化的表面，该纹理化的表面特征在于具有确定性封闭空体积双I形纹理。对根据本发明以该种方式被生产的薄金属板的研宄表明所述金属板与现有技术特别是借助于由EDT纹理化的辊所生产的那些薄金属板相比具有如下功能性特征:改进的涂层外观、在成型工艺期间的低磨损(参见图13)、极低的摩擦系数(参照图12)、对于滑移-粘合效应极低和延迟(转向高表面压力)的倾向(参照图12)、在适合的注油量情况下特别是在深拉应变的情况下非常好的可成型性(参照图15)、甚至在高成形力的情况下获得封闭的纹理。
[0064]在图12中，根据本发明被纹理化的并且具有不同钢等级的电解镀锌薄金属板的摩擦系数的测量结果与取决于表面压力的不同油涂层被示出，根据图10所述镀锌薄金属板获得双I形纹理(在图15中以V3表示)。测量曲线A涉及具有1.5g/m2油涂层的镀锌IF钢的薄金属板，测量曲线B涉及具有3g/m2油涂层的镀锌IF钢的薄金属板，测量曲线C涉及具有1.5g/m2油涂层的镀锌BH钢的薄金属板，测量曲线D涉及具有3g/m2油涂层的镀锌BH钢的薄金属板。
[0065]在图13中示出了表面精加工的薄金属板的磨损特性。其磨损值是由采用扁平颚工具的带钢拖拽测试确定的。应当认识到由已经被EDT纹理化的棍进行纹理化的薄金属板，在图13中被标示为“EDT”，其特征在于低的磨损。然而，在图13中也可以看到，根据本发明借助于辊而被表面光轧的电解镀锌薄金属板的特征在于大约为0.2g/m2的非常低的磨损，其比薄金属板在“EDT”情况下甚至更低；所述辊通过施加超短脉冲激光方法(USP)被纹理化。
[0066]为了特征化根据本发明被纹理化的薄金属板的表面，除了采用平面颚工具进行的带钢拉伸测试，使用圆形冲头的深拉测试也被进行(参照图14和15的“杯测试”)。至于评估参数，所测量的冲力在每种情况下在清楚界定的压紧力下被评估。该些测试采用各种油涂层(涂油)被执行。
[0067]当形成圆形杯时，非常高的表面压力会局部发生在牵拉半径的区域里，该区域不能在常规的带钢牵拉测试中被测量。在圆形杯的情况下，总的冲击力或冲击行为的摩擦部分高达1/3。该冲头的直径DO约为100毫米。该冲头具有13mm的牵拉半径R，因此该阵列的牵拉半径r是5毫米(图14和15)。
[0068]由于在测试中使用了具有不同表面纹理的相同基底材料，所记录的力的曲线允许对不同地貌的摩擦学性能进行直接的比较。对于成型工艺，低摩擦部分意味着较小的力需要经由圆形杯或组件进行转移并且当牵拉比保持恒定时提高了裂化限制。测试已经表明:根据本发明的具有大比例的封闭空体积的表面纹理V3(根据图10)，显示了在冲击力水平上的明显降低(参见图15)。
[0069]根据本发明的纹理化的辊的在图7中示意性示出的表面部分反过来具有一字排开且重叠的凹部。比照在图6中所示的实施方式，根据图7所示的实施方式，在图6中以虚线所示的激光环形山6被省略了，并且因此“材料的双I形岛”被相互连接。重叠的凹 部由此在此情况下被设置使得其限制在辊表面的H形的材料纹理。该H形的材料纹理也以棋盘图案的方式被彼此相对地设置，重叠的凹部形成开放的空体积。根据图7，借助于辊表面纹理已经被纹理化的薄金属板的表面部分被显示在图11中。
[0070]根据图7，在辊的轴向上所测量的辊表面纹理具有每厘米大约145范围内的峰值个数RPc、在2.6至2.7微米范围内的算术平均粗糙度Ra以及在0.1至0.2微米范围内的算术平均波纹度Wsa。该辊表面的峰和谷水平(平坦区域)的标准偏差(σ)分别为大约0.5微米和1.7微米。平滑性(非纹理化的表面)的比例是约38%。
[0071]根据图10和11，具有表面纹理的薄金属板具有下列功能特征:改进的涂料外观、在成型工艺过程中的低磨损、低摩擦系数、对于滑粘效应低的倾向、在合适的注油量情况下良好的可成型性、甚至在高成型力情况下获得封闭纹理。
[0072]图8和9示出了根据本发明的被纹理化的辊表面的另外的实施方式。在根据图8所示的纹理中，一字排开且重叠的凹部被设置使得其限制在辊表面的I形材料的纹理，辊表面以人字形图案被彼此相对地设置。一字排开的凹部的线状纹理在此情况下因而被中断，这在图8中通过十字叉被标示在上方的线状纹理里。
[0073]在根据图9的纹理中，一字排开且重叠的凹部被设置使得其限制在辊表面的十字形材料的纹理。所述一字排开的凹部的线状纹理在此情况下也被中断，其由两个十字叉标记在下部的线状纹理里。
[0074]本质上，通过改变激光脉冲能量或表面光轧度，辊表面纹理的算术平均粗糙度Ra和由此导致的薄金属板的表面纹理可以被增加或减少。
[0075]本发明的设计并不限于在附图中所示的实施方式。相反，本发明包括额外的变型例。因此例如一字排开、重叠的凹部(激光环形山)也可以被设置使得其在辊表面限制C形或X形的材料纹理。
【主权项】
1.由金属材料特别是钢材料制造的平板产品，具有确定性表面纹理，其特征在于，所述表面纹理具有深度在2至14微米范围内的多个凹部，所述凹部被设计为I形、H形、十字形、C形或X形，并且所述表面纹理具有在每厘米45至180范围内的峰值个数RPc、在0.3至3.6微米范围的算术平均粗糙度Ra，以及在0.05至0.65微米范围内的算术平均波纹度Wsa02.根据权利要求1所述的平板产品，其特征在于，所述表面纹理的算术平均粗糙度Ra位于1.0至2.5微米的范围内，优选在1.0至2.0微米的范围内，更优选地在1.0至1.6微米的范围内。3.根据权利要求1或2所述的平板产品，其特征在于，所述表面纹理具有深度在3至13微米范围内的多个凹部。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的平板产品，其特征在于，所述凹部以重复图案的方式被彼此相对地进行设置。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的平板产品，其特征在于，所述I形凹部被设置使得其定义了多个对，每个对都由相互平行延伸的I形凹部组成。6.根据权利要求1或5所述的平板产品，其特征在于，由所述H形凹部或者相互平行延伸的I形凹部组成的所述对以棋盘图案的方式被彼此相对地进行设置。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的平板产品，其特征在于，所述产品是钢板或带钢。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的平板产品，其特征在于，所述钢板或带钢被设置有抗腐蚀涂层。9.根据权利要求1至8中任意一项所述的平板产品，其特征在于，所述抗腐蚀涂层是锌基涂层。10.根据权利要求1至9中任意一项所形成的平板产品的用途，用于制造被涂覆有涂料层的组件。11.用于生产根据权利要求1至9中任意一项所形成的平板产品的辊，该辊的辊表面具有确定性的表面纹理，其特征在于，所述表面纹理具有多个重叠的凹部，所述凹部被设置使得其限定在辊表面里的双I形、H形、十字形、C形或X形的材料纹理，并且在辊的轴向方向上所测量的辊的表面纹理具有在每厘米80至180范围内的峰值个数RPc、在2.5至3.5微米范围内的算术平均粗糙度Ra以及在0.08至1.0微米范围内的算术平均波纹度Wsa。12.根据权利要求11所述的辊，其特征在于，该辊的表面纹理具有多个重叠的凹部，每个凹部基本上具有高斯轮廓或顶帽轮廓。13.根据权利要求11或12所述的辊，其特征在于，双I形或者H形的材料纹理以棋盘图案的方式被彼此相对地进行设置。14.根据权利要求12所述的辊，其特征在于，所述重叠的凹部被设置使得其限制在辊表面里的I形的材料纹理，线状的材料纹理以人字形图案的方式被彼此相对地进行设置。15.根据权利要求11至14中任意一项所述的辊，其特征在于，所述凹部具有在6至14微米范围内的深度，优选在8到13微米的范围内。16.根据权利要求11至15中任意一项所述的辊，其特征在于，所述凹部具有在20至80微米范围内的平均直径，优选在20到40微米的范围内，更优选地在22到35微米的范围内。17.用于生产根据权利要求1至9中任意一项所形成的平板产品的方法，其特征在于，由金属材料组成的平板产品被设置，其中至少要被设置有根据权利要求1至6中任意一项所定义的表面纹理的表面具有至多为3.0微米的算术平均粗糙度Ra，并且所设置的平板产品经受表面光轧，其中根据权利要求11至16中任意一项所产生的辊作用在所述要被设置有根据权利要求1至6中任意一项所定义的表面纹理的表面上，使得具有权利要求1至6中任意一项所定义的表面纹理的平板产品被获得。
【专利摘要】本发明涉及由金属材料特别是钢材制成的平板产品，涉及有利的用途并且涉及特别适用于制造该种平板产品的辊，以及涉及用于生产该种平板产品的方法。为了该平板产品特别是薄金属板表现出改善的摩擦性能并且提供对于涂料涂层来说非常好的前提条件，以及甚至在最终喷涂状态下的涂料结构较低的整体层厚的情况下也具有出色的外观，平板产品已经被设置有确定性表面纹理，该表面纹理具有深度在2至14微米范围内的多个凹部，所述凹部被设计为I形、H形、十字形、C形或X形，并且所述表面纹理特征在于具有在每厘米45至180范围内的峰值个数RPc、在0.3至3.6微米范围的算术平均粗糙度Ra，以及在0.05至0.65微米范围内的算术平均波纹度Wsa。根据本发明的特别适用于生产该种平板产品的辊已经借助于短脉冲激光工艺被纹理化并且具有多个重叠凹部的确定性表面纹理，该凹部被设置使得其限定在辊表面里的双I形、H形、十字形、C形或X形的材料纹理，并且在于在辊的轴向方向上所测量的辊的表面纹理具有在每厘米80至180范围内的峰值个数RPc、在2.5至3.5微米范围内的算术平均粗糙度Ra以及在从0.08至1.0微米范围内的算术平均波纹度Wsa。
【IPC分类】B21B27/00, B21B1/22, B23K26/00, B23K26/08
【公开号】CN104884180
【申请号】CN201380046601
【发明人】卡尔-海因茨·科佩林, 马丁·科赫, 斯特凡·维施曼, 弗里德黑尔姆·马赫赖, 福尔克特·舒尔策-克拉施, 约尔格·瓦斯尔, 吉多·亨尼希, 马库斯·雷辛格
【申请人】蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年9月9日
【公告号】DE102012017703A1, EP2892663A1, US20150209848, WO2014037545A1