[发明专利]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方法

说明书

技术领域

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。