[发明专利]一种表面具有凹坑结构的轧辊及其制备方法

说明书

本发明公开了一种表面具有凹坑结构的轧辊及其制备方法，所述轧辊表面上设有多个凹坑；所述凹坑均设置为椭圆形；所述凹坑沿所述轧辊表面以螺旋路径分布；所述轧辊圆周方向上的相邻所述凹坑之间的间距随机设定。本发明改善了表面微观形貌的不均匀性，从而改善涂装效果。

技术领域

本发明涉及轧辊表面处理技术，更具体地说，涉及一种表面具有凹坑结构的轧辊及其制备方法。

背景技术

近年来，随着汽车厂对钢板涂装质量的要求不断提高，对钢板表面微观形貌的要求也越来越高，而进一步的研究发现，由于钢板表面微观形貌是随机的，其在某一局部区域可能存在较大的凹坑，而在另一区域可能又会存在较大的凸台，而当凹坑或凸台的尺寸超过一定值时，这种微观形貌的不均匀就难以被涂层覆盖，在涂装后的表现为涂层的微观不平，影响涂装质量。

如公开号为CN104884180B(公开日为2015年9月2日)，公开了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，是一种具有双I形、H形、十字形、C形或X形确定性纹理的轧辊。该技术方案虽然可以实现表面微观结构的精细化设计和加工，改善微观结构的不均匀性，但由于其轧辊表面外貌是一种具有特定规则的纹理形貌，易产生“莫尔条纹”缺陷。

如公开号为CN104210212B(公开日为2014年12月17日)，公开了一种层压滚筒，通过随机改变激光脉冲开关时间和激光功率的方法，来获得一种随机的表面结构，其表面结构存在着较粗大的毛化凹坑，也存在着较小的毛化凹坑，表面微观结构的均匀性偏低，在涂装时易产生微观不平整。

综上所述，虽有部分技术人员在表面微观形貌控制上做了一定的工作，但仍然期望获得一种具有特定表面结构的轧辊及相应的制造方法，其可以有效改善轧辊表面形貌的不均匀性，同时又具有一定的无序度，避免“莫尔条纹”缺陷。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种表面具有凹坑结构的轧辊及其制备方法，改善了表面微观形貌的不均匀性，从而改善涂装效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种表面具有凹坑结构的轧辊：

所述轧辊表面上设有多个凹坑；

所述凹坑均设置为椭圆形，各个所述凹坑的形状、大小、深度基本一致；

所述凹坑沿所述轧辊表面以螺旋路径分布；

所述轧辊圆周方向上的相邻所述凹坑之间的间距随机设定。

较佳的，所述凹坑的长轴与短轴比小于2。

另一方面，一种表面具有凹坑结构轧辊的制备方法，包括以下步骤：

1)将轧辊放置在数控机床的卡盘夹具上夹紧，使轧辊以恒定转速围绕自身轴线旋转；

2)调节数控机床上的激光聚焦头位置，使所述激光聚焦头的聚焦焦点落在轧辊表面上；

3)将激光聚焦头以恒定速度沿着轧辊轴线平行方向移动；

4)使用开启时间一致、关闭时间随机变化的数字脉冲信号控制数控机床上的激光器发出的激光脉冲，经激光聚焦头轰击在轧辊表面，形成所述的轧辊。

较佳的，所述步骤1)中，轧辊转速大小与期望的毛化点周圆密度相关，其数值大小一般在100～300rpm。

较佳的，所述步骤3)中，激光聚焦头的恒定速度大小与期望的毛化点轴线密度相关，毛化点密度越高，移动速度越慢，通常轧辊每转一圈，激光聚焦头移动范围在0.05～0.15mm。

较佳的，所述步骤4)中，数字脉冲信号由单板机或控制卡生成。