改进辊轧带的平坦度的制作方法
【专利说明】改进辊轧带的平坦度
对相关串请的交叉引用
[0001]本申请要求2013年3月11日提交的第61/776，241号美国临时专利申请的权益，所述专利申请的全部内容是以引用方式并入。
技术领域
[0002]本公开涉及用于改进金属带的平坦度的系统和方法。
【背景技术】
[0003]热辊乳和冷辊乳是金属形成过程，其中板材或带通过一对辊筒以减小板材或带的厚度。在一些情况中，处理辊乳带或在辊乳之后以其它方式处理。例如，辊乳带可通过涂布生产线以将聚合物材料的涂层或其它适当涂层施加到辊乳带。在施加涂层之后，可在烤炉中固化经涂布带。在许多情况中，辊乳带产生自烤炉，其中部卷曲或沿带出现其它变形而减小带的总平坦度。因此可希望改进金属带的平坦度。
【发明内容】
[0004]术语实施例和相似术语旨在大概指代本公开的主题和以下权利要求书的所有内容。含有这些术语的声明不应被理解为限制本文中描述的主题或限制以下权利要求书的意义或范围。本文中涵盖的本公开的实施例是由以下权利要求书而非本
【发明内容】
界定。本
【发明内容】
是本公开的各个方面的高层次概述且介绍了以下实施方式章节中进一步描述的一些概念。本
【发明内容】
既不旨在识别本主题的关键或本质特征，也不旨在单独用来确定本主题的范围。本主题应通过参考本公开的整个说明书的适当部分、任何或所有附图和每一权利要求来理解。
[0005]本公开叙述用于改进金属带的平坦度的方法和系统，包含跨热带的宽度施加差温冷却以改进带的平坦度。在一些实施例中，可实施反馈控制环路，其包含平坦度测量装置和控制差温冷却的控制系统。如果使用了反馈控制环路，那么控制系统可基于经差温冷却的带的平坦度测量作出自动化、动态调整。
【附图说明】
[0006]说明书参考以下附图，其中不同图中的相似参考数字的使用旨在说明相似或类似组件。
[0007]图1是用于改进辊乳带的平坦度的系统的示意图。
[0008]图2是冷却单元的一部分的示意图。
[0009]图3是具有连续槽的嗔嘴的不意图。
[0010]图4是套筒的等距视图。
[0011]图5是具有套筒的连续槽喷嘴的等距视图。
[0012]图6是包含用于计算和施加差温冷却的反馈控制环路的金属加工过程的部分的流程图。
【具体实施方式】
[0013]本文中公开了用于改进单件辊乳金属(下文中称作“辊乳带”或“带”)的平坦度的系统和过程。在一些实施例中，使用平坦度测量装置来测量辊乳带的平坦度。控制系统可接收平坦度测量且控制冷却单元，所述冷却单元对金属带进行差温冷却以产生跨金属带的宽度的所需非均质温度梯度。温度梯度在带中产生张力差，所述张力差是在金属带足够热时所赋予的且可改进金属带的平坦度。
[0014]图1是根据一个实施例的用于改进辊乳带的平坦度的系统100的示意图。金属可被辊乳为带102。带102可以可选地涂布。如图1中所示，带102沿方向104移动而通过烤炉106。在通过烤炉106之后，带102将变热。带102然后通过冷却单元108。在图1中说明的实施例中，冷却单元108包含多个喷嘴110，喷嘴110将任何适当的冷却剂112(也称作冷却介质)散布到带102上。在通过冷却单元108之后，带102通过平坦度测量装置114。平坦度测量装置114确定带102的平坦度且将平坦度信号116提供到控制系统118。控制系统118然后确定所需冷却分布且将冷却信号120提供到冷却单元108。基于冷却信号120，冷却单元108可控制且(如果需要)调整冷却剂112的施加，如下文进一步详细描述。
[0015]图2是冷却单元108的部分的示意图。冷却单元108配置成提供跨带102的宽度202的差温冷却以减小带102的中部卷曲或其它变形。冷却单元108可为连续加工处理生产线的冷却区的部分，但是差温冷却可在辊乳金属的金属加工过程期间的任何其它适当点处施加。在一些实施例中，冷却单元108定位在加工处理生产线中的某个点处使得随着带102退出涂布生产线的烤炉106而施加差温冷却，但是冷却单元108可以其它方式定位使得差温冷却在加工处理生产线的其它点处施加于带102。
[0016]如上文提及，冷却单元108可将冷却剂112散布到带102。冷却剂112可从上、下散布，或散布到带102的侧部，或其任何组合。在一些实施例中，冷却剂112是空气、气体、水、油或能够从带102充分消除热量以产生所需差温冷却的任何其它冷却剂。可基于所需平坦度调整对沿带102的宽度的特定位置的冷却的量和施加。
[0017]差温冷却可通过对沿带102的宽度202的带102的选定部分204冷却来实现。在一些实施例中，选定部分204是其中带张力最高的部分。带张力在带102的边沿208处可最高。应力越局部化，实现所需改进平坦度所需的差温冷却可能越小。在一些情况中，相对较少量的冷却(例如但不限于250°摄氏度或大约250°摄氏度的冷却)可施加于带102的边沿208，这可消除或减少来自带102的明显的中部屈曲和/或变形。沿带102的宽度202中比起选定部分204接收较少冷却的部分称作未选定部分206。未选定部分206可为其中带张力较低的部分。差温冷却包含跨带102的宽度202施加的任何温度差。在一些实施例中，沿带102的宽度202的选定部分204(例如，边沿208)可经历冷却，而沿带102的宽度202的未选定部分206 (例如，带102中间)不经历任何冷却。在其它实施例中，沿带102的宽度202的选定部分204 (例如，边沿208)经历的冷却可大于提供给沿带102的宽度202的未选定部分206 (例如，带102中间)的冷却。
[0018]施加差温(还称作非均匀、优先或选择性)冷却于带102的宽度202的选定部分204可造成选定部分204热收缩，从而增加沿选定部分204的张力。差温冷却可造成沿带102的暂时温度梯度，其中带102的宽度202的选定部分204 (例如，边沿208)比未选定部分206 (例如，中间)更冷。
[0019]在其中施加冷却于带102的边沿208以产生温度梯度的实施例中，带102的边沿208处的张力与带102的较暖的未选定部分206 (例如，中间)相比可暂时增加。因为沿带102的宽度202的温度不均匀，所以沿带102的宽度202存在张力差。如果此强加张力分布在被施加之后不久(例如，通过介入支撑辊筒或以其它方式)便不平衡，且带102足够热以在张力差下稍微屈服，那么由差温冷却赋予的温度差可造成带102沿带102的宽度(例如，选定部分204)的较冷部分稍微拉长。如本文中使用，屈服可被认为是带的永久应变或延长，其部分缓解所施加应力(例如，来自强加的张力分布)。造成永久应变所需的应力随着带102的温度增加而降低。如本文中参考带102使用，屈服包含常规接受的屈服应力水平下以及低于常规接受的屈服应力水平的应力水平下的永久应变，诸如由于快速潜变发生的永久应变。因此，为了使带102屈服(如本文中使用的所述术语)，无需引发提供在带102的常规接受的屈服应力下或高于其的应力水平的张力差。
[0020]无关于是否已知强加于带102上的实际温度梯度，温度梯度均是基于差温冷却，差温冷却可基于各种因素，诸如模型、平坦度测量或如本文中公开的其它因素。
[0021]带102的边沿208的差温冷却造成张应力的局部集中足以使带102屈服且拉伸边沿208，从而修正带102中存在的任何中部卷曲或变形。以此方式，可使用差温冷却调整和/或改进带102的平坦度。当带102的主动差温冷却中断时，带102跨其宽度202的温度分布将最