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CN108136457A - 设计工作辊纹理化 - Google Patents

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CN108136457A
CN108136457A CN201680060226.8A CN201680060226A CN108136457A CN 108136457 A CN108136457 A CN 108136457A CN 201680060226 A CN201680060226 A CN 201680060226A CN 108136457 A CN108136457 A CN 108136457A
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CN
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metal strip
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Application number
CN201680060226.8A
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English (en)
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C.巴斯
J.马蒂厄
S.格罗克
D.温克勒
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Novelis Inc Canada
Original Assignee
Novelis Inc Canada
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Publication date
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

以设计纹理纹理化的金属工作辊可在金属带上赋予期望压印图案。可特别地控制设计纹理以在工作辊和金属带上实现期望的表面特性(例如润滑剂捕获、摩擦系数或表面反射性)，并允许在高百分比的厚度减小(例如大于约5％或大于约15％，例如约30％到55％)期间在金属带上赋予压印图案。可通过如下操作来施加设计纹理：将能量束聚焦于工作辊的外部表面的具体点处以在所述工作辊上赋予纹理元素。在一些状况下，可用以产生大体上圆形的压印元素的设计纹理元素可以是大体上椭圆形形状的，其长度比其宽度短某一倍数，所述倍数取决于厚度减小百分比。

Description

设计工作辊纹理化
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年10月14日提交的标题是“设计工作辊纹理化(ENGINEERED WORKROLL TEXTURING)”的第62/241,567号美国临时申请的权益，所述美国临时申请以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及金属加工，且更确切地说，涉及用于纹理化金属轧制的工作辊。
背景技术
金属轧制可用于从原料形成金属带，原料例如锭或更厚的金属带。金属轧制可涉及在轧机机座的一对工作辊之间通过的金属带(例如铝或另一种金属)，工作辊施加压力以减小金属带的厚度。在一些操作中，每个工作辊可由一个或多个支承辊支撑，但是在一些操作中不使用支承辊。
工作辊的纹理可以在金属轧制中是重要的因素。举例来说，精密地抛光、平滑的工作辊可能难以提供充足的摩擦力以夹持金属带，而过度纹理化的工作辊可能在金属带上赋予不期望的局部应力和压印。在一些操作中，金属带可通过若干轧机机座，每个轧机机座渐进地减小金属带的厚度。在一些状况下，最终轧机机座可使用在金属带上赋予压印的纹理化工作辊。在一些状况下，为了避免金属带上的非期望压印，此最终轧机机座限于提供约5％或更小的厚度减小。
发明内容
术语实施例和类似术语希望广泛地指本公开和随附权利要求书的所有主题。含有这些术语的陈述应理解为不限制本文中所描述的主题或不限制随附权利要求书的涵义或范围。本文中所涵盖的本公开的实施例由随附权利要求而非本公开内容限定。本公开内容为本公开的各种方面的高阶综述，且引入进一步描述于以下具体实施方式部分中的一些概念。本公开内容并不意图识别所要求主题的关键特征或基本特征，也并非意图单独用于确定所要求主题的范围。应参考本公开的整个说明书的适当部分、任何或所有图式以及每一权利要求来理解主题。
本公开的某些方面和特征涉及以高精确度纹理(例如设计纹理)纹理化金属工作辊。可以使用高度精确的技术来纹理化工作辊，所述技术例如将能量束聚焦到工作辊的外部表面的具体点以在所述工作辊上赋予纹理元素。在一些状况下，纹理化技术可以包含使用束(例如激光束、电子束、等离子束或其组合)，来以高等级的精确度或准确度在工作辊的轧制表面上赋予纹理。在一些状况下，可以组合多个束以产生高度精确的纹理。高精确度纹理可以具有具体设计的形状、图案、定向、深度、尺寸和其它参数。这些纹理可以被称为设计纹理。在一些状况下，具有设计纹理的工作辊可以设计成在冷轧期间在金属带上赋予合乎需要的压印。
当金属带由所述工作辊按大于约5％或大于约15％，例如处于或约15％到60％、20％到50％、30％到50％、40％到50％、20％、30％、40％、或50％厚度减小来减小厚度时，某些类型的设计纹理可以在所述金属带上赋予合乎需要的压印。本公开的某些方面和特征可以在25％到55％厚度减小的范围内尤其有效地操作。某些类型的设计纹理可以赋予控制所述金属带的特性的压印，例如控制润滑捕获的量、摩擦系数和/或表面反射性。在一些状况下，设计纹理可以在金属带上赋予压印，以例如通过改善润滑捕获来改善所述金属带的分送能力(例如易于分离堆叠式金属板的能力)。在一些状况下，基于顶部和底部辊的轧制表面上存在的不同的设计纹理，可以将不同压印施加到金属带的顶部和底部。在一些状况下，可以用以产生大体上圆形的压印的设计纹理可以是大体上椭圆形形状的，其长度比其宽度短。
附图说明
说明书参考以下附图，其中不同图中的相似参考标号的使用是希望说明相似或类似组件。
图1是根据本公开的某些方面的四辊三机座串联轧机的示意性侧视图。
图2是描绘根据本公开的某些方面的用于在金属带上赋予压印的设备的等长图。
图3是描绘根据本公开的某些方面的工作辊的纹理元素的特写横截面图。
图4是描绘根据本公开的某些方面的图3的纹理元素的特写俯视图。
图5是描绘根据本公开的某些方面的由图3的工作辊通过按大致30％的厚度减小进行轧制来赋予的金属带的压印元素的特写横截面图。
图6是根据描绘本公开的某些方面的图5的压印元素的特写俯视图。
图7是描绘根据本公开的某些方面的工作辊的纹理元素的特写横截面图。
图8是描绘根据本公开的某些方面的图7的纹理元素的特写俯视图。
图9是描绘根据本公开的某些方面的由图7的工作辊通过按大致10％的厚度减小进行轧制来赋予的金属带的压印元素的特写横截面图。
图10是描绘根据本公开的某些方面的图9的压印元素的特写俯视图。
图11是描绘根据本公开的某些方面的邻近于金属带的压印元素的工作辊的非对称纹理元素的特写横截面图，通过以工作辊对金属带进行轧制来形成所述非对称纹理元素。
图12是根据本公开的某些方面的金属带的表面上的压印图案的特写俯视图。
图13是描绘根据本公开的某些方面的图12的图案的特写横截面图。
图14是描绘根据本公开的某些方面的金属带的表面上的压印图案的特写横截面图。
图15是根据本公开的某些方面的金属带的表面上的压印图案的特写俯视图。
图16是描绘根据本公开的某些方面的用于纹理化工作辊的系统的等角视图。
图17是描绘根据本公开的某些方面的邻近于金属带的多元素压印的工作辊的多元素纹理的特写横截面图，通过以工作辊对金属带进行轧制来形成所述多元素纹理。
图18是描绘根据本公开的某些方面的用于制备具有设计纹理的工作辊的方法的流程图。
图19是描绘根据本公开的某些方面的用于在单个金属带上赋予多个压印图案的设备的等长图。
图20是描绘一组铝合金样本的示意图，所述组样本包含已根据传统电火花纹理化(electrodischarge texturizing，EDT)所处理的第一样本和已根据本公开的某些方面所处理的第二、第三和第四样本。
图21是根据本公开的某些方面的金属样本的一组照片，所述组照片比较使用使用EDT技术制备的滚轮来轧制的金属样本与使用使用如在本文中进一步详细描述的设计纹理制备的滚轮来按30％和45％轧制的金属样本的喷涂测试结果。
图22是根据本公开的某些方面的一系列三维图像，其描绘在已使用具有设计纹理图案的工作辊按大致5％厚度减小进行轧制之后处于铝金属带的表面上的压印。
图23是描绘根据本公开的某些方面的以具有设计纹理的工作辊轧制的金属带样本相比于以具有传统EDT的工作辊轧制的金属带样本的表面粗糙度和密闭空隙体积的表。
图24是描绘根据本公开的某些方面的以具有设计纹理的工作辊轧制的金属带样本相比于以具有传统EDT的工作辊轧制的金属带样本的润滑剂凹处数目和密闭空隙体积的表。
图25是描绘根据本公开的某些方面的以具有设计纹理的工作辊轧制的金属带样本相比于以具有传统EDT的工作辊轧制的金属带样本的平均表面粗糙度和润滑剂凹处数目的表。
具体实施方式
本公开的某些方面和特征涉及以设计纹理纹理化金属工作辊。可使用例如电火花纹理化(EDT)等各种技术来纹理化工作辊。在一些状况下，可使用高度精确的纹理化技术来纹理化工作辊，所述技术例如将能量束聚焦到工作辊的外部表面的具体点以在工作辊上赋予纹理元素。此类高度精确的纹理化技术可包含使用束(例如激光束、电子束、等离子束或其组合)，来以高等级的精确度或准确度在工作辊的轧制表面上赋予纹理。在一些状况下，可组合多个束以产生高度精确的纹理。这些到精确度纹理可设计成具有具体形状、位置、定向、深度、尺寸和其它参数。这些高精确度纹理可被称为设计纹理。设计纹理可具有在形状、位置、定向、深度、尺寸和其它参数上非随机的元素。
在一些状况下，具有设计纹理的工作辊可设计成在冷轧期间在金属带上赋予合乎需要的压印。当金属带由工作辊按大于约5％或大于约15％，例如以或约15％到60％、20％到50％、30％到50％、40％到50％、20％、30％、40％、50％或55％厚度减小来减小厚度时，某些类型的设计纹理可在金属带上赋予合乎需要的压印。本公开的某些方面和特征可在25％到55％厚度减小的范围内尤其有效地操作。某些类型的设计纹理可赋予控制金属带的特性的压印，例如控制润滑捕获(例如润滑保留)的量、摩擦系数、表面反射性、表面的油漆外观、分送能力或其它表面行为。某些类型的设计纹理可赋予控制金属带的总体可拉延性的压印。在一些状况下，基于顶部和底部辊的轧制表面上存在的不同的设计纹理，可将不同压印施加到金属带的顶部和底部。在一些状况下，可用以产生大体上圆形或圆形的压印的设计纹理可以是大体上椭圆形或椭圆形形状的，其长度比其宽度短。
当金属带使用具有纹理的工作辊来加以轧制时，若干因素，包含通过工作辊的金属带的厚度减小的百分比和工作辊直径，指示工作辊上的纹理的形状与金属带上的所得压印的形状之间的关系。任何纹理元素的宽度(例如如沿着工作辊的宽度、垂直于轧制方向测得)可以大致1∶1的因数转换成所得压印的宽度(例如如沿着金属带的宽度测得)。但是，任何纹理元素的长度(例如如沿着工作辊的周界测得)可转换成具有以扩展因数(例如以几何伸长率)比纹理元素的长度长的长度(例如如沿着轧制方向测得)的所得压印。
举例来说，按金属带的30％厚度减小，对于大致600mm的辊直径，扩展因数可以是大致2.4。因此，为了在厚度减小了30％的金属带上产生直径大致70微米的圆形压印，工作辊(例如直径大致600mm)可包含椭圆形形状的设计纹理元素，其具有平行于工作辊的宽度的大致70微米的长轴(例如主轴)和沿着工作辊的周界的大致29.2微米的短轴(例如副轴)。按5％、10％、20％、30％、40％和50％厚度减小中的每一个，扩展因数可针对适应于相应厚度减小中的每一个的不同辊而不同。一般来说，更高的厚度减小对应于更高的扩展因数。但是，在一些状况下，适应于单个厚度减小(例如40％)的单个辊可成功地用以在可接受范围内产生压印，而不管按不同的厚度减小(例如30％到55％)进行轧制。虽然在本文中给出的一些实例可以与大致600mm的直径的工作辊一起使用，但是可使用工作辊的其它直径。随着扩展因数增大(例如随着厚度减小的百分比增大)，工作辊上的纹理元素的长度可赋予更大的所得压印。
在一些状况下，可基于方程式1而近似压印的长度，其中口是压印的长度，tentry是带的表面处的粒子进入工作辊之间的刨刀的时间，texit是同一粒子退出工作辊之间的刨刀的时间，vR是辊表面速度，□且是刨刀中的粒子的速度。
方程式1
但是，通过实验和试验，已确定产生于设计纹理的压印的实际长度大体上短于从方程式1预计的长度。举例来说，在某些状况下，方程式1将提供大致6到7的估计长度增大比，而可通过大致1.5到4、2到3或更多具体地说2.4或2.5.的长度增大比实现尤其有效的结果。这些比在产生期望压印方面出人意料地有效，例如圆形压印(例如具有0.8到1.2、0.9到1.1或处于或大致1的长度与宽度比)，虽然方程式1预测需要更大的比。在一些状况下，可使用介于4与10之间、6与8之间或更多具体地说处于或大致7的比来产生期望压印。
此外，各种因素可影响金属带的表面粗糙度，包含工作辊的直径、冷轧的量、工作辊的入口侧与出口侧之间的张力差(例如工作辊的相对侧上的开卷机与卷取机之间的张力差)和工作辊的表面粗糙度。金属带的表面粗糙度与工作辊的表面粗糙度之间的关系可被描述为传递系数。举例来说，随着工作辊变得更小，其传递系数移动更接近1(例如工作辊上的粗糙度将等于金属带的粗糙度)。在实例(例如EDT纹理化的实例)中，按5％冷轧使用具有大致约570到600mm的直径的辊，传递系数可以是大致2(例如金属带的表面粗糙度将是工作辊的表面粗糙度的一半)。
在一些操作中，可能需要在轧机中的最终遍次期间使用EDT纹理化的工作辊。举例来说，在多机座轧机中，最终机座可包含EDT纹理化的工作辊。非设计纹理(例如未精确的形成)可在位置和形状上相对随机，且纹理的各种参数可能并非可准确地控制的(例如宽度、长度、定向、深度、形状、定位或重叠)。典型的轧制轧机可以其它方式通过能够按大于5％、10％、15％、20％、30％、40％、50％或55％或介于其之间的任何范围的厚度减小维持精轧遍次。但是，使用具有非设计纹理的工作辊会显著地限制在此精轧遍次期间可用的厚度减小。当非设计纹理用于工作辊上且按某些厚度减小百分比(例如大于5％或大于15％)对金属带进行轧制时，过度长的压印(例如通道)可赋予到金属带上，这会不利地影响金属带的特性(例如非均质摩擦行为或油漆外观问题)，从而潜在地引起废弃金属带的需要(例如由于非均质摩擦行为或油漆外观问题)。
为了在使用具有非设计纹理的工作辊进行轧制时降低金属带上的不期望压印的机率，可限制最终遍次期间的厚度减小的百分比。举例来说，在产生纹理化汽车板的过程中，最终遍次可限于5％厚度减小。在实例中，以9.5mm开始的铝线圈可经历到5mm的第一减小(例如大致47％减小)、到1.8mm的第二减小(大致64％减小)、到1.05mm的第三减小(大致42％减小)和到1mm的最终减小(例如，通过非设计EDT纹理化的工作辊)(例如大致5％减小)。如果具有非设计纹理的那个工作辊用来以更高的百分比(例如高于5％)减小金属带的厚度，那么所得压印可包含长的通道，这会不利地影响金属带的特性，从而潜在地引起废弃金属带的需要。
具有设计纹理工作辊可被设计成以使得纹理元素在按特定百分比厚度减小进行轧制之后即刻赋予期望的压印。可通过确定按期望百分比厚度减小产生期望压印所必要的对应设计纹理元素来控制压印参数，例如形状、长度、宽度、深度、定位和定向以及其它参数。
在实例中，以高于5％(例如30％直到55％)的厚度减小，具有大体上椭圆形的形状的具有正偏斜(例如远离工作辊的标称表面径向地朝外延伸)的设计纹理的工作辊可赋予具有负偏斜(例如在凹版中，同时在金属带的标称表面下方延伸)的大体上圆形的压印，所述大体上椭圆形的形状具有平行于工作辊的宽度的长轴和平行于轧制方向的短轴。
具有设计纹理的工作辊可使得轧机能够更高效地操作。举例来说，使用具有设计纹理的工作辊来产生纹理化汽车板的轧机可以更少的轧机机座操作，这是因为可按更高的可能百分比厚度减小执行最终减小。在实例中，以9.5mm开始的铝线圈可经历到4mm的第一减小(例如大致58％厚度减小)、到1.4mm的第二减小(大致65％厚度减小)到1mm的最终减小(例如，通过具有设计纹理的工作辊)(例如大致29％厚度减小)。减小遍次的数目和机座的数目可产生显著的成本和时间节约，以及其它节约。在所述实例中，在三个遍次而非四个遍次中对最终产物进行轧制的能力可允许轧机轧机在给定天中产生另外20到30％的产物。
在一些状况下，设计纹理是含有具有具体形状、大小和/或位置的元素的纹理，所述具体形状、大小和/或位置设计成在工作辊中实现某些特性(例如增大的粗糙度)或设计成在由工作辊轧制的金属带中赋予某些具体压印。产生金属带的某些属性的具体压印可以是大体上圆形形状的或具有另一期望形状。具体压印可具有大致25到150微米、大致50到100微米、大致150微米或更小、大致100微米或更小或大致50微米或更小的长度(例如直径或其它尺寸)。在一些状况下，设计纹理含有元素，所述元素整形并定向成在由工作辊按大致5％或更大、10％或更大、15％或更大、20％或更大、25％或更大、30％或更大、35％或更大、40％或更大或45％或更大或50％或更大的厚度减小，包含处于或约15％到60％、20％到50％、30％到50％、40％到50％、20％、30％、40％或50％厚度减小来轧制的金属带上产生具有大体上圆形的元素的压印。在实例中，此设计纹理元素可以是具有平行工作辊的宽度的长轴的椭圆形形状。在一些状况下，设计纹理可包含被放置以产生设计成消除不期望的重复图案(例如在喷涂之后出现的波纹图案)的随机或伪随机图案(例如随机分布)的元素。
在一些状况下，可产生设计纹理以与大致45％的厚度减小良好地配合。已出人意料地发现，针对45％的厚度减小设计出的这些相同纹理可配合大致30％、35％、40％、50％和55％的厚度减小一起成功地使用，并仍提供合乎需要的结果。在一些状况下，可针对低于30％和高于55％的厚度减小而实现合乎需要的结果。在实例中，当按介于30％与55％之间、35％与50％之间或40％与50％之间的厚度减小轧制时，具有设计成在按45％厚度减小轧制的金属带中产生圆形压印的椭圆的设计纹理可提供大致圆形的压印(例如具有0.8到1.2或0.9到1.2的长度与宽度比)。因此，在一些状况下，可针对具有介于30％与55％之间的任何点的厚度减小的各种操作而使用并重新使用单个工作辊。广泛地使用辊并重新使用辊的此能力实现金钱节约(例如通过消除生产额外设计纹理化辊的成本)、时间节约(例如通过消除生产额外设计纹理辊的时间或切出辊的时间)、存储节约(例如通过消除用于多个额外辊的存储空间)以及其它节约。
工作辊上的设计纹理和工作辊在金属带上赋予的压印可各自包含许多个别元素。每个元素可以是具有负偏斜的位置(例如延伸到工作辊或金属带的标称表面中的谷部)或正偏斜的位置(例如延伸离开工作辊或金属带的标称表面的峰部)。工作辊上的负和正偏斜元素可分别在金属带上产生正和负偏斜元素。标称表面可指离辊的中心一般距离的假想表面(例如径向距离下的圆周表面)或从金属带的中心的假想表面(例如离金属带的中心具体距离的平面表面)。那么标称距离可基于原始距离(例如纹理化之前的工作辊的原始半径)、基于平均距离(例如例如金属带中的峰谷部的平均高度)或在没有纹理化存在的情况下基于预期距离(例如预期距离基于金属带是否将通过非纹理化工作辊经历轧制)。
表面(例如工作辊的表面或金属带的表面)上的一个或多个元素的组合可对那个表面的特性具有各种影响。举例来说，一个或多个元素的组合可产生可出于润滑剂捕获目的而含有润滑剂的密闭体积。此密闭体积可定位于正偏斜元素之间或在负偏斜元素内。密闭体积可减小表面(例如润滑表面)的摩擦系数。可精确地定义一个或多个元素的形状、大小、位置、定向和/或其它参数以控制密闭体积，因此控制表面的润滑捕获和摩擦系数。
在另一实例中，一个或多个元素的组合可增大或减小表面的粗糙度，这会影响表面的润滑和/或摩擦系数。可精确地定义一个或多个元素的形状、大小、位置、定向和/或其它参数以控制表面的粗糙度，粗糙度会影响表面的润滑和摩擦系数。
在另一实例中，一个或多个元素的组合可增大或减小表面的接触表面(例如对于接触呈现的总表面面积)。举例来说，具有具有彼此间隔开的相对小峰部的许多高正偏斜元素的纹理或压印可产生具有相对低接触表面的表面，这是因为将与表面接触的物件将有可能仅接触元素的峰部。控制纹理压印的接触表面可改变表面的各种特性，例如高压下的固持摩擦力。可精确地定义一个或多个元素的形状、大小、位置、定向和/或其它参数以控制接触表面。
在另一实例中，一个或多个元素的组合可具有会影响表面的各种特性的一般形状和偏斜(例如正偏斜或负偏斜)。控制这些形状和偏斜可改变表面的各种特性。可精确地定义一个或多个元素的形状、大小、位置、定向和/或其它参数以控制一个或多个元素的一般形状和偏斜。
在实例中，控制设计纹理的元素以增加密闭体积并提高表面的表面接触可减小表面(例如润滑表面)的摩擦力并提高磨损限度，例如对(例如金属带的)磨损有更高的耐受性。
在另一实例中，控制设计纹理的元素以增加密闭体积并提高表面的粗糙度可改善润滑剂捕获，包含提高密闭体积的饱和度，并因此减小表面的摩擦力并提高(例如金属带的)磨损限度。
可任意地、伪任意地或有意地定位个别元素。可控制元素的大小、形状、偏斜和定位的任何组合以实现期望的特性。
工作辊或金属带上的元素可有益于捕获润滑剂(例如在工作辊中捕获润滑剂以有助于在金属带中对润滑剂进行轧制或捕获润滑剂)。举例来说，可能需要生产具有压印的汽车金属薄板，所述压印适合于捕获润滑剂以使得润滑剂在从金属薄板形成部件时可用。在一些状况下，成型可在可能难以供应润滑的关键或困难位置处(例如在困难拐角处或在部件的内部凹部中)发生。在此类状况下，可能需要使用汽车板，所述汽车板具有足够量的捕获润滑剂以在那些关键或困难位置的形成期间使所述板润滑。在一些状况下，捕获的润滑剂允许进一步进行后续加工，而不需要在后续加工(例如卷边或矫形锻压)期间供应同样多的额外润滑剂。通过使用设计纹理，可设计压印以精确地控制在金属带上的润滑剂捕获的量，这可减小在下游存在的润滑剂的量(例如通过减小在一些下游工艺中添加的润滑剂的量或以其它方式控制在金属带的表面中捕获多少润滑剂)，其中过多润滑剂可对例如喷涂或接合等某些工艺危害或有害。
在一些状况下，可能需要产生在第一方向上比另一方向更易感成型和/或可拉延性的金属带。工作辊上的设计纹理可沿着期望轴线或在所希望方向上赋予提高金属带对成型和/或可拉延性的易感性的压印。
在一些状况下，各种设计纹理可以具有随机波动的有组织图案布置，以使得没有几何形状的波纹或规律性会可见(例如借助裸眼或通过喷涂)。
在一些状况下，设计纹理可设计成通过压力行为向工作辊和工作辊上方的薄板(例如穿过对应压印)以及不使用设计纹理或其对应压印的薄板提供更一致的摩擦力。
在一些状况下，设计纹理可提高金属带的摩擦力和/或可拉延性。举例来说，由设计纹理赋予的压印可允许金属带通过相对更高的压延筋压力(例如相比于非设计纹理)在更高摩擦力强度(例如在磨损发生之前必需的力的量)下到达磨损摩擦力限度。在实例中，当非设计EDT纹理用于工作辊上以在薄板上赋予压印时，按90°拉延到轧制方向的AlMg0.4Si1.2-T4的薄板可具有低于16N/mm2的磨损限度。但是，由设计纹理赋予的压印可允许金属带实现更高的磨损限度(例如至少大致16N/mm2、至少大致18N/mm2、至少大致20N/mm2或至少大致20到22N/mm2)。相比于使用具有非设计纹理的工作辊轧制的金属带，由设计纹理赋予的压印允许提高金属带的摩擦力，并因此相对于压延筋压力提高摩擦力强度。
设计纹理可设计成获得工作辊和/或以此工作辊轧制的金属带的期望特性。可以是可通过使用设计纹理来控制的此类特性可包含对压力和摩擦力的耐受性、润滑保留、摩擦系数、表面反射性和其它特性。
给出这些说明性实例以向读者介绍此处所论述的一般主题，且并不希望限制所公开的概念的范围。以下章节参考图式描述各种额外特征和实例，其中相似数字指示相似元件，且方向性描述用以描述说明性实施例，但类似于说明性实施例，不应用以限制本公开。本文中的说明中包含的元件可不按比例绘制。
图1是根据本公开的某些方面的四辊三机座串联轧机100的示意性侧视图。轧机100包含第一机座102、第二机座104和第三机座106。第一机座102与第二机座104由第一机座间空隙108分离。第二机座104与第三机座106由第二机座间空隙110分离。带112在方向114上通过第一机座102、第一机座间空隙108、第二机座104、第二机座间空隙110和第三机座106。带112可以是金属带，例如铝带。
当带112通过第一机座102时，第一机座102将带112轧制成更小的厚度。当带112通过第二机座104时，第二机座104将带112轧制成甚至更小的厚度。当带112通过第三机座106时，第三机座106将带112轧制成最终厚度并在金属带112上赋予压印。压印还可被称为纹理。压印可包括许多个别元素。
辊前部分116是带112的尚未通过第一机座102的部分。第一辊间部分118是带112的已通过第一机座102但尚未通过第二机座104的部分。第二辊间部分120是带112的已通过第一机座102和第二机座104但尚未通过第三机座106的部分。辊后部分160是带112的已通过第一机座102、第二机座104和第三机座106的部分。辊前部分116比第一辊间部分118厚，第一辊间部分118比第二辊间部分120厚，第二辊间部分120比辊后部分160厚。图1中的轧机100描绘使用了三个机座，但是可使用任何合适数目个机座，包含多于或少于三个。在一些状况下，可使用单个机座。
四辊机座的第一机座102可包含带112通过的对置的工作辊122、124。可在朝向带112的方向上分别通过支承辊126、128向相应的工作辊122、124施加力130、132。在第二机座104中，在朝向带112的方向上分别通过支承辊138、140向相应工作辊134、136类似地施加力142、144。在第三机座106中，在朝向带112的方向上分别通过支承辊150、152向相应工作辊146、148类似地施加力154、156。支承辊向工作辊提供刚性支撑。在一些状况下，可以直接向工作辊施力而非通过支承辊施力。在一些状况下，可使用其它数目个辊，例如工作辊和/或支承辊。
设计纹理可在一个或多个工作辊122、124、134、136、146、148上存在。非最终轧机机座的工作辊(例如工作辊122、124、134、136)上存在的设计纹理可赋予有助于进一步处理或对金属带112进行轧制(例如更好的润滑剂保留或更好的摩擦系数属性)的压印。最终轧机机座(例如工作辊146、148)的工作辊上存在的设计纹理可赋予改善最终产物的特性的压印。
在一些状况下，使用设计纹理允许轧机100以增加的效率操作。在一些状况下，最终轧机机座(例如第三机座106)可以至少大致5％或大于大致5％、至少大致15％或大于大致15％的厚度减小百分比，例如处于或约15％到60％、20％到50％、30％到50％、40％到50％、20％、30％、40％、或50％厚度减小操作。
在实例中，金属带112可在辊前部分116处具有大致9.5mm的厚度，可在第一机座间部分118处减小到大致4mm，可在第二机座间部分120处减小到大致1.4mm，并可在辊后部分160处减小到大致1mm，全部同时在金属带112通过第三机座106时将期望压印施加到金属带112。金属带112上的压印可具有期望形状，例如大体上圆形的形状。压印的每个元素可具有小于元素宽度的30、9、8、7、6、5、4、3或2倍的长度(例如如沿着轧制方向114测得)。在一些状况下，设计纹理可用以按15％或更大的厚度减小减小金属带，同时赋予各自具有介于元素宽度的1到5倍、1到10倍、1到15倍、1到20倍、1到25倍或1到30倍之间的长度。可使用其它厚度和厚度减小百分比。
在一些状况下，可使用大致5％或更小的厚度减小百分比，以便在金属带中产生极精确的压印。极精确的压印可以大致是大致50微米或更小(例如具有大致50微米或更小的直径的圆形凹坑)，包含40、30、20或10微米或更小。
图2是描绘根据本公开的某些方面的用于在金属带202上赋予压印236的设备200的等长图。设备200可包含顶部工作辊204和底部工作辊206。每个工作辊204、206可具有在轧制期间与金属带202接触的相应外部表面208、210。金属带202可具有顶部表面214和底部表面，顶部表面214和底部表面分别在轧制期间与工作辊204的外部表面208和工作辊206的外部表面210接触。在轧制期间，金属带202可在方向212上通过工作辊204、206。
圆圈218指示金属带202的表面214在通过工作辊204、206之前的区域。圆圈220描绘圆圈218处的表面214的非按比例特写视图。表面214可大体上不含压印或可大体上不含大致50微米到大致150微米规模的压印。
圆圈226指示工作辊204的表面208的区域。圆圈228描绘圆圈226处的表面208的非按比例特写视图。表面208可包含设计纹理232。纹理232可以是任意地、伪任意地、以特定图案或在具体位置中定位的数个个别元素230。个别元素230可视需要是任何合适的形状或大小。如图2中所见，个别元素230是大体上椭圆形形状的，其具有大体上平行于工作辊204的宽度的长轴和大体上平行于工作辊204的周界的短轴。
圆圈222指示金属带202的表面214在通过工作辊204、206之后的区域。圆圈224描绘圆圈222处的表面214的非按比例特写视图。表面214可包含在轧制期间由工作辊204的纹理232在表面214上赋予的压印236。压印236可包含数个个别元素234。压印236的元素234的位置是基于纹理232的元素230的位置，这是因为金属带202通过工作辊204、206。每个元素234的宽度(例如如在方向216上跨越金属带的宽度测得)可与每个元素230(例如具有大体上椭圆形的形状的长轴)的宽度大致相同。每个元素234的长度(例如如在方向212上测得)可基于每个元素230(例如具有大体上椭圆形的形状的短轴)的宽度乘以基于由工作辊204、206赋予的厚度减小百分比和如上文所描述的辊直径的扩展因数。
举例来说，当厚度减小的百分比是大致30％且辊直径是大致600mm时，扩展因数可以是大致2.4。虽然使用方程式1可建议大致七的扩展因数，但是已确定大致2.4的扩展因数可以是合乎需要的。因为元素234的长度是元素230(例如具有大体上椭圆形形状的短轴)的长度乘以2.4，所以通过使用具有元素230的纹理232的工作辊204，可实现具有大体上圆形形状的压印236，元素230的宽度是其长度大致2.4倍(例如大体上椭圆形形状的长轴是大体上椭圆形形状的短轴的2.4倍)。可使用其它厚度减小百分比，且可使用其它期望形状(例如并非大体上圆形的压印)。
图3是描绘根据本公开的某些方面的工作辊300的纹理元素302的特写横截面图。纹理元素302展示具有正偏斜，同时突出到工作辊300的表面304之外。纹理元素302具有长度306。
图4是描绘根据本公开的某些方面图3的纹理元素302的特写俯视图。如果朝向工作辊300的表面304观察，那么会看见图4的俯视图。纹理元素302展示为大体上椭圆形的形状，同时具有是其短轴(例如长度306)大致2.4倍长的长轴(例如宽度308)。
图5是描绘根据本公开的某些方面的由图3的工作辊300通过按大致30％的厚度减小进行轧制来赋予的金属带500的压印元素502的特写横截面图。如本文中所描述，对于大致600mm的辊直径，大致30％厚度减小下的扩展因数是大致2.4。因此，压印元素502的长度506是纹理元素302的长度306大致2.4倍长。因为纹理元素302具有正偏斜，所以所得压印元素502具有负偏斜，同时突出到金属带500的表面504中。
图6是根据描绘本公开的某些方面的图5的压印元素502的特写俯视图。如果朝向工作辊500的表面504观察，那么会看见图5的俯视图。压印元素502展示为大体上圆形的形状。压印元素502的宽度508大致等于纹理元素302的宽度308。
图7是描绘根据本公开的某些方面的工作辊700的纹理元素702的特写横截面图。纹理元素702展示具有正偏斜，同时突出到工作辊700的表面704之外。纹理元素702具有长度706。
图8是描绘根据本公开的某些方面的图7的纹理元素702的特写俯视图。如果朝向工作辊700的表面704观察，那么会看见图8的俯视图。纹理元素702展示为大体上椭圆形的形状，同时具有是其短轴(例如长度706)大致1.2到1.3倍长的长轴(例如宽度708)。
图9是描绘根据本公开的某些方面的由图7的工作辊700通过按大致10％的厚度减小进行轧制来赋予的金属带900的压印元素902的特写横截面图。对于大致600mm的辊直径，大致10％厚度减小下的扩展因数可以是大致1.2到1.3。因此，压印元素902的长度906可以是纹理元素702的长度706大致1.2到1.3倍长。因为纹理元素702具有正偏斜，所以所得压印元素902具有负偏斜，同时突出到金属带900的表面904中。
图10是描绘根据本公开的某些方面的图9的压印元素902的特写俯视图。如果朝向工作辊900的表面904观察，那么会看见图9的俯视图。压印元素902展示为大体上圆形形状。压印元素902的宽度908大致等于纹理元素702的宽度708。
图11是描绘根据本公开的某些方面的邻近于金属带1104的压印元素1112的工作辊1102的非对称纹理元素1110的特写横截面图，通过以工作辊1102对金属带1104进行轧制来形成非对称纹理元素1110。纹理元素1110具有负偏斜，同时突出到工作辊1102的表面1106中，这赋予具有正偏斜的压印元素1112(例如突出到金属带1104的表面1108之外)。
在一些状况下，纹理元素1110可以是形状非对称的，以便在金属带上赋予对称的压印元素1112。纹理元素1110的非对称性可仅处于轧制方向上(例如沿着纹理元素1110的长度)，使得纹理元素1110跨越其宽度看起来对称。
在本文中，包含参考其它图，公开并描绘的所有纹理元素可制作为具有非对称形状以赋予对应的对称压印元素。
图12是根据本公开的某些方面的金属带1202的表面1204上的压印图案1206的特写俯视图。使用设计纹理可允许在轧制期间在金属带1202上赋予复杂的图案1206。复杂图案1206可以任何合适的振兴或次序包含具有可能不同的深度的任何数目个重叠的压印元素。
如图12中所见，复杂图案1206是各向同性图案。复杂图案1206包含由六个更小的重叠的次要元素1210包围的单个主要元素1208。可使用任何合适数目个元素(例如主要或次要其它元素)。复杂图案1206产生轴承效应，这是因为不同大小元素可固持不同的流体静压。复杂图案1206可改善金属带1202的多方向摩擦力和承载效应。
可使用复杂图案的其它变化，例如非各向同性图案。非各向同性图案可用以沿着某些轴线或方向提高或降低带的某些特性。
图13是描绘根据本公开的某些方面的图12的图案1206的特写横截面图。主要元素1208在金属带1202的表面1204中比次要元素1210更浅。
图14是描绘根据本公开的某些方面的金属带1402的表面1404上的压印图案1406的特写横截面图。图案1406可与图12到13的图案1206相同，但是主要元素1408在金属带1402的表面1404中比次要元素1410更浅。其它变化可随复杂图案1406的元素中的任一个的深度的任何组合出现。
在一些状况下，图案的元素(例如图案1406的主要元素1408或次要元素1410)可具有针对期望特性特别设计的一个或多个深度。可使用任何合适的深度。在一些状况下，介于大致005微米到大致1微米的范围内的深度可以是合乎需要的。在一些状况下，介于大致0.05微米到大致2微米的范围内的深度可以是合乎需要的。在一些状况下，小于5、6或7微米的深度可以是合乎需要的。
在一些状况下，主要元素可具有大致50微米的直径以及第一深度。在此类状况下，次要元素可具有大致100微米的直径，以及一起或个别地大于、等于或小于第一深度的深度。前述主要元素和次要元素的任何组合可以是合乎需要的，包含主要和次要元素的不同直径。
精确地控制设计纹理的大小、形状和位置使得能够精确地控制金属带的表面上的复杂压印图案，甚至在处于大于约5％或大于约15％的厚度减小下也是如此，例如处于或约15％到60％、20％到50％、30％到50％、40％到50％、20％、30％、40％、或50％厚度减小。精确地控制复杂压印图案可允许控制金属带的各种因素，例如摩擦系数、最大负载，同时维持摩擦力(例如磨损负载)和润滑保留体积等等。以下少数实例描述控制这些因素的可能方式。
在实例中，复杂压印图案可包含由全部具有负偏斜的周边元素包围的中心元素(例如类似于图12的复杂图案1206)。当设计纹理设计成引起周边元素比中心元素更深时，金属带可具有相对更高的摩擦系数、相对更高的磨损负载和相对更低的润滑保留体积。相反地，如果设计纹理设计成引起周边元素比中心元素更浅，那么金属带可具有相对更低的摩擦系数、相对更低的磨损负载和相对更高的润滑保留体积。
在实例中，复杂的压印图案可包含由全部具有正偏斜的周边元素包围的中心元素。当设计纹理设计成引起周边元素比中心元素更高时，金属带可具有相对更低的摩擦系数、相对更高的磨损负载和相对更低的润滑保留体积。相反地，如果设计纹理设计成引起周边元素比中心元素更短，那么金属带可具有相对更高的摩擦系数、相对更低的磨损负载和相对更高的润滑保留体积。
在实例中，复杂压印图案可包含由周边元素包围的中心元素。每个元素可具有正或负偏斜。当设计纹理设计成引起元素之间的峰部具有相对更小的直径时，金属带可具有相对更低的摩擦系数、相对更高的磨损负载和相对更低的润滑保留体积。相反地，如果设计纹理设计成引起元素之间的峰部具有相对更大的直径，那么金属带可具有相对更高的摩擦系数、相对更低的磨损负载和相对更高的润滑保留体积。
在这些实例中，可以其它方式控制压印(例如调整元素的直径、元素的重叠、元素的偏斜、峰部的宽度或元素之间的平台、元素之间的峰部的直径、元素之间的边缘形状等等)以进一步调整金属带的因素。举例来说，增大元素的深度可增大润滑保留体积。在一些状况下，可能需要金属薄板的部分与金属薄板的其它部分具有不同属性(例如摩擦系数或磨损限度)，如在本文中进一步详细描述。
图15是根据本公开的某些方面的金属带1502的表面1504上的压印图案1506的特写俯视图。使用设计纹理可允许在轧制期间在金属带1502上赋予复杂的图案1506。复杂图案1506可包含任何数目个压印元素，所述压印元素以任何合适的振兴或次序包含具有变化的大小、形状和定向。举例来说，合适的图案可包含形成环形状、圆形形状、通道或椭圆等等的一个或多个压印元素。
如图15中所见，复杂图案1506包含五个圆形元素1510和四个椭圆形元素1508。圆形元素1510以十字形形状布置，而椭圆形元素1508按大致45°角布置(例如椭圆形元素1508的长轴离由圆形元素1510产生的十字形形状的轴线或轧制方向大致45°角)。在一些状况下，使用具有按大致45°角度布置的椭圆形元素1508的复杂图案1506可(例如沿着椭圆形元素1508的长轴)增加润滑捕获并可在某些方向上减小摩擦力。使用按大致45°角度布置的椭圆形元素1508可在45°方向(例如□45)上补偿某些金属的弱各向异性系数(例如兰克福特系数)。举例来说，铝可具有相对弱的□45，这可通过使用本文中所描述的复杂图案1506来加以补偿。椭圆形元素可按其它角度非平行和非垂直于轧制方向而布置。在一些状况下，椭圆形元素可对轧制方向成45°角和/或对轧制方向成90°角布置。在一些状况下，椭圆形元素可相对于轧制方向按介于45°到90°之间的角度定向。
可通过使用具有各种设计纹理的工作辊进行轧制来形成相对于图12到15描绘并公开的金属带。设计纹理可在的金属带表面上赋予期望的复杂压印图案。设计纹理可具有各种深度、粗糙度或其它参数。
图16是描绘根据本公开的某些方面的用于纹理化工作辊1602的系统1600的等角视图。束源1612可使束1614瞄准朝向工作辊1602的表面1616。束1614可在工作辊1602的表面1616上形成纹理元素1620工作辊1602可在方向1608上转动，且束源1612可在方向1610上移动以跨越工作辊1602的整个宽度1622将纹理元素施加到所述工作辊的表面1616的任何部分。在一些状况下，工作辊1602在方向1610上转动且束源1612可在方向1608上移动。在一些状况下，工作辊1602或束源1612都在方向1608上旋转并在方向1610上移动。当纹理元素1620施加到工作辊1602时，工作辊1602可具有纹理化部分1606和非纹理化部分1604(例如待纹理化)。
在一些状况下，束源1612可包含一个或多个反射镜和用于快速控制束1614的其它光学件。可例如通过控制器1618控制来自束源1612的脉冲的位置、能量、持续时间和移动。控制器1618可以是用于控制束源1612的任何合适的处理器、电路或电气装置。控制器1618还可控制工作辊1602相对于束源1612的移动。在一些状况下，可使用多个束1614。多个束1614可来自单个束源1612或多个束源1612。
束1614可以是任何合适的束，例如激光、电子或等离子。可使用其它束类型。可使用允许足够精确地聚焦能量以在工作辊上形成期望纹理元素的任何合适的束。在一些状况下，束1614可包含在电火花纹理化期间产生的火花。
图17是描绘根据本公开的某些方面的邻近于金属带1704的多元素压印1712的工作辊1702的多元素纹理1710的特写横截面图，通过以工作辊1702对金属带1704进行轧制来形成多元素纹理1710。多元素纹理1710具有负偏斜，同时突出到工作辊1702的表面1706中，这赋予具有正偏斜的多元素压印1712(例如突出到金属带1704的表面1708之外)。
如图17中所见，金属带1704已由具有大致600mm的直径到大致30％厚度减小的工作辊1702轧制。因此，压印1712的元素的长度(例如如在图17中从左向右测得)是纹理1710的元素的长度大致2.4倍长。
图18是描绘根据本公开的某些方面的用于制备具有设计纹理的工作辊的方法1800的流程图。在框1802处，确定用于金属带的期望压印图案。如本文所使用，术语“图案”可以但不一定包含重复图案。期望压印图案可确定为包含元素的任何组合，包含元素的各种形状、大小、定向、位置和其它特性以向金属带赋予期望特性。举例来说，期望具有增大的润滑剂捕获的金属带可包含已确定或选定为具有高密闭体积的压印图案，如本文中所描述。
在可选框1804处，确定期望厚度减小百分比。在一些状况下，可在在框1806处确定了纹理图案(例如基于纹理图案与压印图案之间的比较)之后预设、预定或确定厚度减小百分比。在一些状况下，还可确定辊直径、辊的纹理粗糙度、以及辊的入口与出口之间的张力差。
在框1806处，基于期望压印图案而确定用于工作辊的纹理图案。如果厚度减小百分比已知(例如在框1804处确定或以其它方式已知)，那么基于压印图案、所述厚度减小百分比和辊直径而确定纹理图案，如本文中所描述。厚度减小百分比可大于约5％或大于约15％，例如处于或约15％到60％、20％到50％、30％到50％、40％到50％、20％、30％、40％、或50％厚度减小。纹理图案可保存到计算装置(例如图16的控制器1618)的存储器中。
在一些状况下，确定纹理图案可包含确定期望纹理粗糙度，以便在辊与金属带之间产生期望传递系数(例如基于辊直径、冷轧百分比、以及辊的入口与出口之间的张力差)。
在框1808处，将纹理图案施加到工作辊。可使用任何合适的技术来施加设计纹理图案，包含在工作辊的表面上聚焦一个或多个能量束来以高程度的精确度赋予纹理。合适的能量束包含激光、电子、等离子等等。
束源可耦合到控制器以精确地控制向工作辊施加纹理图案。控制器还可控制工作辊上的束的相对位置(例如通过操纵束和/或工作辊)。在一些状况下，控制器可具体地施加纹理图案，因此沿着工作辊的宽度和周界在期望位置处施加某些元素。
举例来说，可接近金属带的边缘使用用以在金属薄板中赋予提高表面摩擦力的压印的纹理元素，而可接近金属带的中心使用用以在金属薄板中赋予减小表面摩擦力的不同压印的不同纹理元素。接近边缘具有高摩擦力并接近中心具有低摩擦力的所得金属带可尤其适合于某些成型(例如拉延)，其中夹钳、压延筋或其它装置固持金属带的边缘，而以活塞、冲头或其它装置按压金属带的中心。纹理元素的其它组合可定位于金属带上的任何布置或图案中。
在一些状况下，控制器可从计算装置的存储器读取纹理图案。
在框1810处，使用工作辊来对金属带进行轧制。按期望厚度减小百分比对金属带进行轧制。纹理图案在轧制期间将期望压印图案赋予到金属带上。
图19是描绘根据本公开的某些方面的用于在单个金属带上赋予多个压印图案1914、1916的设备1900的等长图。设备1900可包含顶部工作辊1904和底部工作辊1906。每个工作辊1904、1906可具有在轧制期间与金属带1902接触的相应外部表面。金属带1902可具有顶部表面和底部表面，顶部表面和底部表面在轧制期间与工作辊的外部表面接触。在轧制期间，金属带1902可在方向1908上通过工作辊1904、1906。
工作辊1904、1906可具有多个设计纹理图案1910、1912。第一纹理图案1910可设计成在金属带上赋予具体的第一压印图案1914以在金属带中实现某一特性。举例来说，第一压印图案1914可含有增加摩擦力的压印元素。第二纹理图案1912可设计成在金属带上赋予具体的第二压印图案1916以在金属带中实现不同特性。举例来说，第二压印图案可含有减小摩擦力的压印元素。
可使用任何合适数目个纹理图案和压印图案。纹理图案可跨越辊(例如如图19中所见)、沿圆周(例如在跨越辊的单个侧向点处，纹理图案随着辊旋转而改变，因此在金属带中赋予重复的压印图案改变)或按其任何组合侧向地间隔开。
图20是描绘一组铝合金样本的示意图，所述组样本2000包含已根据传统电火花纹理化所处理的第一样本2002和已根据本公开的某些方面所处理的第二样本2012、第三样本2022和第四样本2032。已使用已使用传统EDT技术纹理化的精轧辊来按5.5％厚度减小对第一样本2002进行轧制，从而产生压印的表面图案2004。已使用已使用本文中公开的设计纹理化技术来纹理化的精轧辊来按30％厚度减小对第二样本2012进行轧制，从而产生压印的表面图案2014。已使用来自第二样本2012的相同精轧辊来按45％厚度减小对第三样本2022进行轧制，从而产生压印的表面图案2024。已使用来自第二样本2012的相同精轧辊来按55％厚度减小对第四样本2032进行轧制，从而产生压印的表面图案2034。
如图20中所见，按仅5.5％厚度减小使用EDT技术轧制的样本2002的表面图案2004分别与样本2012的表面图案2014、样本2022的表面图案2024和样本2032的表面图案2034具有类似的表面外观。表面图案2004、2014、2024、2034被描绘为具有三维谷部和山部。表面图案2004、2014、2024、2034中的每一个的高度规模相同，在平均高度周围-4微米延伸到+4微米。
在实验状况下，类似于图20的样本2012、2022、2032，设计纹理图案施加到具有600.525mm直径的工作辊。使用例如上文参考图16描述的激光来施加设计纹理图案。设计纹理图案包含一系列椭圆形元素，所述椭圆形元素与垂直于轧制方向的长轴对准(例如类似于图2中所描绘的椭圆形元素)，并具有1∶2.4的轧制方向上的长度(例如椭圆形元素的短轴的(例如)与宽度(例如椭圆形元素的长轴的长度)的比。换句话说，长轴到短轴的比是2.4∶1或2.4。在一些状况下，长轴与短轴的比可处于2.4的20％、19％、18％、17％、16％、15％、14％、13％、12％、11％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％内。在一些状况下，长轴与短轴的比可处于1.5到4的范围内、2到3.5的范围内、或处于或大致2.4或2.5。工作辊在冷轧轧机中用以按各种厚度减小百分比减小金属带的厚度。此冷轧工艺在所得金属带上赋予压印，所述压印被分析并与使用具有通过已按大致5％厚度减小轧制的EDT施加的标准纹理的标准工作辊轧制的金属带比较。按30％、40％、45％和55％厚度减小下对实验金属带进行轧制(例如分别分别1.85mm的原始厚度减小到1.295、1.11和1.01的最终厚度，以及2.20mm的原始厚度减小到1.005mm最终厚度)。
此实验状况的结果展示，当相比于通过标准EDT工艺按大致5％厚度减小纹理化的金属带时，如果没有改善，那组成由具有按介于30％与55％之间的厚度减小施加的设计纹理的工作辊纹理化的金属带上的压印的各种个别元素实现有利的特性。
下文在比较表1中展示一些状况的实验结果。个别元素的平均比可指金属带上的压印的各向异性，并可测量为垂直于轧制方向的宽度与压印的个别元素的轧制方向上的长度的比。当期望极少或没有各向异性时(例如当期望圆形压印时)，更接近1.0的比可以是合乎需要的。如表1中所见，如果没有改善，那相比于通过标准EDT可能的情况，设计纹理能够按显著地更高的厚度减小百分比产生类似的各向异性特性。具有1.0的比的元素可被视为圆形的。具有大致1.0的比的元素可以是合乎需要的，并可被视为大体上圆形的，所述比例如介于1.0的30％、25％、20％、19％、18％、17％、16％、15％、14％、13％、12％、11％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％内。举例来说，1.0的10％内的元素可具有介于0.9到1.1之间的比。
在表1中展示不同百分比厚度减小和冷轧精轧类型的各种表面特性，包含密闭空隙体积、个别元素的平均比、平均粗糙度和峰部间高度。具体地说，相对于密闭空隙体积、平均粗糙度、峰部间高度和个别元素的平均比，来自以设计纹理化工作辊进行轧制的结果展示类似于标准EDT工作辊的测量结果。实际上，使用具有设计纹理的工作辊纹理化的样本的密闭空隙体积高于使用具有标准标准EDT的标准工作辊纹理化的样本的密闭空隙体积，这可产生改善的成型。
另外，因为一些特性，例如平均粗糙度和个别元素的平均比，不会在30％、45％与55％厚度减小样本之间的显著地改变，所以显而易见的是，具有特定设计纹理图案的特定工作辊可与跨越广泛范围的厚度减小的有利结果一起使用。换句话说，当期望按两个不同厚度减小执行精轧操作时，不必具有具有不同设计纹理的两个不同工作辊。实际上，相同的工作辊可用于第一厚度减小并且接着再用于第二不同厚度减小。因为单个工作辊可用于广泛范围的厚度减小，所以可实现相当大的成本和环境节约，这是因为将需要更少的工作辊以涵盖期望厚度减小中的每一个。
表1-比较
因为可通过相比于按相对低厚度减小百分比操作的标准EDT工作辊按相对高的厚度减小百分比操作的设计纹理化工作辊实现合乎需要的特性，所以可能需要更少的轧制遍次以产生期望产物，因此提供成本的显著改善(例如将购买、维护并操作更少轧机机座)、时间的显著改善(例如更少遍次可加速总体过程)和安全的显著改善(例如将执行更少件危险设备和更少危险操作)。
最后，执行目视检查测试和喷涂测定，以比较使用具有设计纹理的工作辊纹理化的样本与使用具有标准EDT纹理的标准工作辊纹理化的样本。目视检查展示所得金属带上的所得压印对于所有样本类似，不管以高得多的厚度减小对使用设计纹理化工作辊纹理化的样本进行轧制。喷涂测试展示如果没法做到更好，那可通过使用具有设计纹理的工作辊纹理化的样本来实现与使用具有标准EDT纹理的标准工作辊纹理化的样本至少同样好的结果。
图21是根据本公开的某些方面的金属样本2102、2104、2106的一组照片2100，所述组照片比较使用使用EDT技术制备的滚轮来轧制(例如以具有使用EDT产生的纹理的滚轮按5％轧制)的金属样本2102与使用使用如在本文中进一步详细描述的设计纹理制备的滚轮来分别按30％和45％轧制的金属样本2104、2106的喷涂测试结果。使用电泳涂装喷涂来执行喷涂，电泳涂装喷涂涉及在电解槽中喷涂金属样本。如图21中所见，EDT样本2102和设计纹理样本2104、2106的喷涂测试展示类似的可接受性能。因此，使用如本文所公开的设计纹理轧制的金属可阿曼相对高的厚度减小进行轧制，而不会负面地影响喷涂功能性和外观。
图22是根据本公开的某些方面的一系列2200三维图像，其描绘在已使用具有设计纹理图案的工作辊按大致5％厚度减小进行轧制之后处于铝金属带的表面上的压印。在此实验状况下，沿着具有591.88mm直径的单个工作辊在不同侧向位置处施加若干设计纹理图案。使用例如上文参考图16描述的激光来施加设计纹理图案。使用某些样本设计纹理图案，包含大纹理与小纹理的混合物、设计成模仿EDT纹理的纹理、主要具有小凹坑的纹理、和具有大凹坑的纹理。大纹理与小纹理的混合物用以产生样本2202、2204。设计成模仿EDT纹理的纹理用以产生样本2212、2214。主要具有小凹坑的纹理用以产生样本2222、2224。具有大凹坑的纹理用以产生样本2232、2234。
使用具有新制备的设计纹理的工作辊来产生样本2202、2212、2222、2242。在处理了工作辊以降低其平均粗糙度之后，使用样本2202、2212、2222、2242的相同工作辊来产生样本2204、2214、2224、2234。通过使工作辊碰撞另一辊以磨损掉任何暴露的峰部来处理工作辊。样本2202、2212、2222、2232、2204、2214、2224、2234全部是已由具有设计纹理图案的前述工作辊减小了厚度的铝金属带的部分，从而产生所述系列图像2200中所描绘的压印。
所使用的各种设计纹理图案可包含若干不同组的重叠元素，例如图12到14中所描绘的那些元素。工作辊用于冷轧轧机中以使金属带的厚度减小大致5％厚度减小(例如1.064mm的原始厚度减小到大致1.005mm的最终厚度)。此冷轧工艺在所得金属带上赋予压印，所述压印被个别地分析并与使用具有通过已按大致5％厚度减小轧制的EDT施加的标准纹理的标准工作辊轧制的金属带比较。选择设计纹理图案的重叠元素，以增大密闭空隙体积并提供其它有益的表面特性。更高的密闭空隙体积可改善对用于成型的润滑剂的保留。重叠元素还可提高金属的表面的标称表面接触面积，这可允许表面在拉延期间携载更高的负载，并因此实现对高压延筋压力的改善的耐受性(例如随时间和压力的推移能更好地保留恒定的摩擦力)。
如图22中所见，当使用设计纹理时，广泛范围的压印可在厚度以相对低的量(例如大致5％或至少低于30％)减小的金属带上产生。所述广泛范围的压印可允许使表面特性具体地适应于期望需要。使用标准EDT无法在已轧制金属上提供这些改善并调整后的特性。举例来说，可具体地调整设计纹理图案以用于用以对金属带进行冷轧的滚轮上，从而给出实现改良的成型、摩擦和/或拉延特性的具体调整的压印图案的所得金属带。出人意料地，制作为具有大凹坑纹理图案的样本2232、2234不会产生大于或显著地大于传统EDT的压印。
图23是描绘根据本公开的某些方面的以具有设计纹理的工作辊轧制的金属带样本相比于以具有传统EDT的工作辊轧制的金属带样本的表面粗糙度和密闭空隙体积的表2300。以具有设计纹理的工作辊轧制的样本可与图22的样本2212和2214相同，并可相比于以具有传统EDT的工作辊轧制的样本对于相同或大致相同的平均表面粗糙度具有高得多的密闭空隙体积。
图24是描绘根据本公开的某些方面的以具有设计纹理的工作辊轧制的金属带样本相比于以具有传统EDT的工作辊轧制的金属带样本的润滑剂凹处数目(Nclm)和密闭空隙体积的表2400。润滑剂凹处数目可以是压印在金属带上的精密程度的指示，其中更高的Nclm指示更精细或更小的压印。设计纹理1样本可以是图22的样本2212，其相比于以具有传统EDT的工作辊轧制的样本对于相同或大致相同的密闭空隙体积展示高得多的润滑剂凹处数目或纹理精细度。设计纹理2样本可以是图22的样本2222，其相比于以具有传统EDT的工作辊轧制的样本对于相同或大致相同的密闭空隙体积展示高得多的润滑剂凹处数目或纹理精细度。因此，可针对某些期望特性具体地调整设计纹理。举例来说，如果金属带期望具有在具体拉延或形成工艺期间具有更多捕获的润滑剂，那么可以具有类似于图22的样本2212的设计纹理的设计纹理的工作辊对金属带进行轧制。表2400引起关注地展示当使用设计纹理时，有可能实现具有相同平均凹坑大小的更高的密闭空隙体积，或实现具有更小凹坑大小的相同密闭空隙体积。
图25是描绘根据本公开的某些方面的以具有设计纹理的工作辊轧制的金属带样本相比于以具有传统EDT的工作辊轧制的金属带样本的平均表面粗糙度和润滑剂凹处数目(Nclm)的表2500。如上文所提及，润滑剂凹处数目可以是压印在金属带上的精密程度的指示，其中更高的Nclm指示更精细或更小的压印。设计纹理1样本可以是图22的样本2202，设计纹理2样本可以是图22的样本2212，设计纹理3样本可以是图22的样本2222，设计纹理4样本可以是图22的样本2232，设计纹理5样本可以是图22的样本2204，设计纹理6样本可以是图22的样本2214，设计纹理7样本可以是图22的样本2224，且设计纹理8样本可以是图22的样本2234。如图25中所见，凹坑的大小(例如如由润滑剂凹处数目指示，其中更高的润滑剂凹处数目指示更小的总体凹坑大小)可独立于平均粗糙度而跨越不同设计纹理变化。举例来说，具有设计纹理1、3和6的样本全部全部与EDT样本具有大致相同的平均粗糙度，又具有相当变化的凹坑大小(例如相比于大致150的EDT的Nclm值，来自范围介于大致150直到大致450的Nclm值)。
跨越图22到25描绘的实验状况的结果展示各种设计纹理能够相比于标准EDT纹理针对给定平均表面粗糙度赋予具有显著更高的最大数目个润滑剂凹处(例如更精细纹理)的所得压印。结果进一步展示设计纹理能够相比于标准EDT纹理针对给定平均表面粗糙度赋予具有显著更高的密闭空隙体积的所得压印。虽然更大密闭空隙体积可以是可通过增大表面粗糙度来实现的，但是由于可能随着增大的表面粗糙度出现的喷涂问题，可能需要增大密闭空隙体积而不增大表面粗糙度。因此，针对通过设计纹理实现的给定表面粗糙度实现更高密闭空隙体积的能力可通过相同表面粗糙度的更低密闭空隙体积合乎需要，相同表面粗糙度使用标准EDT纹理来得以实现。还引起关注的是，对于相同表面粗糙度，具有精密孔和高润滑剂凹处数目的设计纹理可与具有大孔和低润滑剂凹处数目的设计纹理具有大致相同的密闭空隙体积，所述设计纹理还可与使用传统EDT技术时具有大致相同的密闭空隙体积。因为小孔可在拉延期间较具耐受性，所以高密闭空隙体积的正面效果与小孔可在单个金属带中组合，这可对于某些拉延工艺合乎需要。
在一些状况下，已发现设计纹理能够相比于标准EDT纹理针对给定平均表面粗糙度赋予具有显著更高的材料区域最大数目的所得压印。
包含所说明实施例的实施例的前述描述已仅出于说明和描述的目的提出，且不希望是详尽的或限于所公开的精确形式。所属领域的技术人员将显而易见众多修改、改编和其用途。
如下文所使用，对一系列实例的任何参考应被理解为分离性地参考那些实例中的每一个(例如，“实例1到4”应被理解为“实例1、2、3或4”)。
实例1是一种方法，包括：确定用于金属带的期望压印图案；确定用于冷轧轧机机座的工作辊的纹理图案，其中所述纹理图案包含多个元素且其中确定所述纹理图案包含计算所述多个元素的一个或多个尺寸，使得所述纹理图案按厚度减小百分比赋予所述期望压印图案；以及将所述纹理图案施加到所述工作辊，其中当所述金属带由所述工作辊按所述厚度减小百分比轧制时，所述工作辊的所述纹理图案在所述金属带上赋予所述期望压印图案。
实例2是根据实例1所述的方法，其中所述期望压印图案包含多个大体上圆形的元素。所述多个大体上圆形的元素的长度与宽度的平均比可以在1.0的30％内，且所述厚度减小百分比可以大于5％。
实例3是根据实例2所述的方法，其中所述期望压印图案包含各向同性分组，其中所述各向同性分组中的每一个包含定位于重叠各向同性图案中的所述多个大体上圆形的元素的子集。
实例4是根据实例1到3所述的方法，其中所述期望压印图案包含具有与轧制方向成大致45°角定向的长轴的多个大体上椭圆形的元素。
实例5是根据实例1到4所述的方法，其中将所述纹理图案施加到所述工作辊包含使用束以产生所述纹理图案的所述多个元素。
实例6是根据实例5所述的方法，其中所述束是选自激光束、电子束和等离子束。
实例7是根据实例5或6所述的方法，其中施加所述纹理图案进一步包含使用额外束结合所述束以产生所述纹理图案的所述多个元素。
实例8是根据实例1到7所述的方法，其中所述厚度减小百分比大于大致5％。
实例9是根据实例1到7所述的方法，其中所述厚度减小百分比大于大致15％。
实例10是根据实例1到7所述的方法，其中所述厚度减小百分比大于大致20％。
实例11是根据实例1到7所述的方法，其中所述厚度减小百分比大于大致30％。
实例12是根据实例1到7所述的方法，其中所述厚度减小百分比大于大致40％。
实例13a是根据实例1到7所述的方法，其中所述厚度减小百分比大于大致50％。
实例13b是根据实例1到13a所述的方法，其中所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中所述椭圆形元素的所述长轴与所述短轴的平均比介于1.5与4之间。
实例13c是根据实例1到13a所述的方法，其中所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中所述椭圆形元素的所述长轴与所述短轴的平均比处于或大致是3.5。
实例13d是根据实例1到13a所述的方法，其中所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中所述椭圆形元素的所述长轴与所述短轴的平均比处于或大致介于4与10之间。
实例13e是是根据实例1到13a所述的方法，其中所述期望压印图案包含具有平均直径的元素，其中所述纹理图案的所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中计算所述多个元素的一个或多个尺寸包含将所述平均直径用作所述椭圆形元素的期望长轴，和通过将所述平均直径除以介于1.5与4之间的数字来计算所述椭圆形元素的期望短轴。
实例13f是是根据实例1到13a所述的方法，其中所述期望压印图案包含具有平均直径的元素，其中所述纹理图案的所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中计算所述多个元素的一个或多个尺寸包含将所述平均直径用作所述椭圆形元素的期望长轴，和通过将所述平均直径处以处于或大致3.5的数字来计算所述椭圆形元素的期望短轴。
实例13g是是根据实例1到13a所述的方法，其中所述期望压印图案包含具有平均直径的元素，其中所述纹理图案的所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中计算所述多个元素的一个或多个尺寸包含将所述平均直径用作所述椭圆形元素的期望长轴，和通过将所述平均直径除以介于4与10之间的数字来计算所述椭圆形元素的期望短轴。
实例14是一种金属带，包括：具有预定压印图案的表面，其中所述压印图案包括多个元素，所述多个元素在所述金属带的冷轧期间由具有对应于所述压印图案的设计纹理图案的工作辊形成。
实例15是根据实例14所述的金属带，其中对所述金属带进行冷轧包含使所述金属带的厚度减小大于大致5％。
实例16是根据实例14所述的金属带，其中对所述金属带进行冷轧包含使所述金属带的厚度减小大于大致15％。
实例17是根据实例14所述的金属带，其中对所述金属带进行冷轧包含使所述金属带的所述厚度减小大于大致20％。
实例18是根据实例14所述的金属带，其中对所述金属带进行冷轧包含使所述金属带的所述厚度减小大于大致30％。
实例19是根据实例14所述的金属带，其中对所述金属带进行冷轧包含使所述金属带的所述厚度减小大于大致40％。
实例20是根据实例14所述的金属带，其中对所述金属带进行冷轧包含使所述金属带的所述厚度减小大于大致50％。
实例21是根据实例14到20所述的金属带，其中所述多个元素包含多个大体上圆形的元素。所述多个大体上圆形的元素中的每一个的长度与宽度的平均比可以在1.0的30％内。在一些状况下，所述多个大体上圆形的元素中的每一个的长度与宽度的平均比可以在1.0的10％内。
实例22是根据实例14到20所述的金属带，其中所述多个元素包含具有大致50微米到大致100微米的半径的多个大体上圆形的元素。
实例23是根据实例21或22所述的金属带，其中所述多个元素包含具有大致20微米到大致50微米的半径的额外多个大体上圆形的元素。
实例24是根据实例14到20所述的金属带，其中所述多个元素包含具有大致100微米到大致150微米的半径的多个大体上圆形的元素。
实例25是根据实例24所述的金属带，其中所述多个元素包含具有大致20微米到大致50微米的半径的额外多个大体上圆形的元素。
实例26是根据实例24或25所述的金属带，其中所述多个元素包含具有大致50微米到大致100微米的半径的额外多个大体上圆形的元素。在一些状况下，所述多个大体上圆形的元素可以具有大致50微米到大致150微米的半径。在一些状况下，所述多个大体上圆形的元素可以具有大致75微米到大致150微米的半径。
实例27是根据实例21到26所述的金属带，其中所述多个大体上圆形的元素具有大致0.05微米到大致7微米的深度。
实例28是根据实例27所述的金属带，其中所述多个元素进一步包含具有大致005微米到大致2微米的深度的额外多个大体上圆形的元素。
实例29是根据实例21到26所述的金属带，其中所述多个大体上圆形的元素具有大致0.05微米到大致2微米的深度。
实例30是根据实例14到29所述的金属带，其中所述多个元素以随机或伪随机方式布置。
实例31是根据实例14到30所述的金属带，其中所述多个元素包含具有与轧制方向成大致45°角定向的长轴的多个大体上椭圆形的元素。
实例32是一种工作辊，包括具有纹理图案的外部表面，其中所述纹理图案包括通过向所述外部表面受控制地施加能量束来形成的多个元素，且其中所述多个元素具有至少一个非随机参数。
实例33是根据实例32所述的工作辊，其中所述多个元素包含各自具有平行于所述工作辊的宽度的长轴的多个大体上椭圆形的元素。
实例34是根据实例32或33所述的工作辊，其中所述多个元素包含元素，所述元素设计成在所述金属带由所述工作辊轧制时在金属带上赋予改善所述金属带的特性的压印。
实例35是根据实例32或33所述的工作辊，其中当所述工作辊用以按大于大致5％的厚度减小对所述金属带进行冷轧时，所述多个大体上椭圆形的元素中的每一个塑形成在金属带上赋予大体上圆形的压印。在一些状况下，所述多个元素中的每一个各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴，且所述多个元素的所述长轴与所述短轴的平均比介于1.5与4之间。
实例36是根据实例35所述的工作辊，其中所述厚度减小大于大致15％。
实例37是根据实例35所述的工作辊，其中所述厚度减小大于大致20％。
实例38是根据实例35所述的工作辊，其中所述厚度减小大于大致30％。
实例39是根据实例35所述的工作辊，其中所述厚度减小大于大致40％。
实例40是根据实例35所述的工作辊，其中所述厚度减小大于大致50％。
实例41是根据实例32到40所述的工作辊，其中所述多个元素以随机或伪随机方式布置。
实例42是根据实例32到41所述的工作辊，其中所述多个元素包含具有与轧制方向成大致45°角定向的长轴的多个大体上椭圆形的元素。
实例43是一种方法，包括：确定用于金属带的期望压印图案；确定用于冷轧轧机机座的工作辊的纹理图案，其中所述纹理图案包含多个元素且其中确定所述纹理图案包含计算所述多个元素的一个或多个尺寸，使得所述纹理图案按厚度减小百分比赋予所述期望压印图案；以及将所述纹理图案施加到所述工作辊，其中当所述金属带由所述工作辊按所述厚度减小百分比轧制时，所述工作辊的所述纹理图案在所述金属带上赋予所述期望压印图案。
实例44是根据实例43所述的方法，其中所述期望压印图案包含多个大体上圆形的元素，其中所述多个大体上圆形的元素的长度与宽度的平均比在1.0的30％内，且其中所述厚度减小百分比大于5％。
实例45是根据实例44所述的方法，其中所述期望压印图案包含各向同性分组，其中所述各向同性分组中的每一个包含定位于重叠各向同性图案中的所述多个大体上圆形的元素的子集。
实例46是根据实例44或45所述的方法，其中所述期望压印图案包含具有与轧制方向成大致45°角定向的长轴的多个大体上椭圆形的元素。
实例47是根据实例43到46所述的方法，其中所述厚度减小百分比大于大致20％。
实例48是根据实例43到47所述的方法，其中所述厚度减小百分比大于35％且小于50％，其中当所述金属带由所述工作辊按大于30％且小于55％的第二厚度减小百分比轧制时，所述工作辊的所述纹理图案在所述金属带上赋予所述期望压印图案。所述第二厚度减小可以不同于所述厚度减小。
实例49是根据实例43到48所述的方法，其中所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中所述椭圆形元素的所述长轴与所述短轴的平均比介于1.5与4之间或4与10之间。所述比可以介于1.5与4之间。所述比可以介于4与10之间。所述比可以介于2与3.5之间。所述比可以处于或大致是25。
实例50a是根据实例43到49所述的方法，其中所述期望压印图案包含具有平均直径的元素，其中所述纹理图案的所述多个元素包含具有平均直径的元素，其中所述纹理图案的所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中计算所述多个元素的一个或多个尺寸包含将所述平均直径用作所述椭圆形元素的期望长轴，和通过将所述平均直径除以介于1.5与4之间或4与10之间的数字来计算所述椭圆形元素的期望短轴。所述比可以介于1.5与4之间。所述比可以介于4与10之间。所述比可以介于2与3.5之间。所述比可以处于或大致是25。
实例50b是根据实例1到50a所述的方法，其中其中所述期望压印图案包含具有相对于轧制方向按介于45°到90°之间的角度定向的长轴的多个大体上椭圆形的元素。所述厚度减小百分比可以介于30％与55％之间。所述厚度减小百分比可以介于大致5％之间。
实例50c是根据权利要求1到50b所述的方法，其中所述期望压印图案包含第一多个大体上椭圆形的元素和第二多个大体上椭圆形的元素，其中所述第一多个大体上椭圆形的元素中的元素的平均大小不同于所述第二多个大体上椭圆形的元素中的元素的平均大小，且其中所述厚度减小百分比大于5％。所述厚度减小百分比可以介于30％与55％之间。在一些状况下，包含实例50c和本文中的其它实例，大体上圆形的元素的平均大小可以包含其平均半径或直径。在一些状况下，大体上圆形的元素的平均大小可以包含其平均体积或深度。
实例50d是根据权利要求1到50c所述的方法，其中所述期望压印图案包含多个大体上圆形的元素和多个大体上椭圆形的元素，且其中所述厚度减小百分比大于5％。所述厚度减小百分比可以介于30％与55％之间。
实例50e是根据权利要求1到50d所述的方法，其中所述期望压印图案包含第一多个大体上圆形的元素和第二多个大体上圆形的元素，其中所述第一多个大体上圆形的元素中的元素的平均大小不同于所述第二多个大体上圆形的元素中的元素的平均大小，且其中所述厚度减小百分比大于5％。所述厚度减小百分比可以介于30％与55％之间。
实例51一种金属带，包括具有预定压印图案的表面，其中所述压印图案包括多个元素，所述多个元素在所述金属带的冷轧期间由具有经调整以产生所述预定压印图案的设计纹理图案的工作辊形成。
实例52是根据实例51所述的金属带，其中在所述金属带的所述冷轧期间形成的所述多个元素在所述金属带的厚度减小了大于大致5％期间形成。
实例53是根据实例51或52所述的金属带，其中在所述金属带的所述冷轧期间形成的所述多个元素在所述金属带的所述厚度减小了大于大致20％期间形成。
实例54是根据实例51到53所述的金属带，其中所述多个元素包含多个大体上圆形的元素，其中每个所述多个大体上圆形的元素的长度与宽度的平均比在1.0的30％内，且其中所述厚度减小百分比大于5％。
实例55是根据实例51到54所述的金属带，其中所述多个元素包含具有大致50微米到大致100微米的半径的多个大体上圆形的元素。
实例56是根据实例55所述的金属带，其中所述多个元素包含具有大致20微米到大致50微米的半径的额外多个大体上圆形的元素。
实例57a是根据实例51到56所述的金属带，其中所述多个元素包含具有与轧制方向成大致45°角定向的长轴的多个大体上椭圆形的元素。
实例57b是根据实例51到57a所述的金属带，其中所述多个元素包含具有与轧制方向成大致90°角定向的长轴的多个大体上椭圆形的元素。在所述金属带的所述冷轧期间形成的所述多个元素可以在所述金属带的厚度减小了大致5％期间形成。在所述金属带的所述冷轧期间形成的所述多个元素可以在所述金属带的厚度减小了大于大致5％期间形成，例如30％到55％。
实例57c是根据实例51到57b所述的金属带，其中所述多个元素包含第一多个大体上椭圆形的元素和第二多个大体上椭圆形的元素，其中所述第一多个大体上椭圆形的元素中的元素的平均大小不同于所述第二多个大体上椭圆形的元素中的元素的平均大小，且其中在所述金属带的所述冷轧期间形成的所述多个元素在所述金属带的厚度减小了大于大致5％期间形成。所述厚度减小百分比可以介于30％与55％之间。
实例57d是根据实例51到57c所述的金属带，其中所述多个元素包含多个大体上圆形的元素和多个大体上椭圆形的元素，且其中在所述金属带的所述冷轧期间形成的所述多个元素在所述金属带的厚度减小了大于大致5％期间形成。所述厚度减小百分比可以介于30％与55％之间。
实例57e是根据实例1到57d所述的方法，其中所述多个元素包含第一多个大体上圆形的元素和第二多个大体上圆形的元素，其中所述第一多个大体上圆形的元素中的元素的平均大小不同于所述第二多个大体上圆形的元素中的元素的平均大小，且其中在所述金属带的所述冷轧期间形成的所述多个元素在所述金属带的厚度减小了大于大致5％期间形成。所述厚度减小百分比可以介于30％与55％之间。
实例58是一种包括具有纹理图案的外部表面的工作辊，其中所述纹理图案包括通过向所述外部表面受控制地施加能量束来形成的多个元素，且其中所述多个元素具有至少一个非随机参数。
实例59是根据实例58所述的工作辊，其中所述多个元素包含各自具有平行于所述工作辊的宽度的长轴的多个大体上椭圆形的元素，其中当所述工作辊用以按大于大致5％的厚度减小对所述金属带进行冷轧时，所述多个大体上椭圆形的元素中的每一个塑形成在金属带上赋予大体上圆形的压印。
实例60是根据实例59所述的工作辊，所述多个大体上椭圆形的元素的所述长轴与所述短轴的平均比处于或大致是2.5。在一些状况下，所述平均比率可以介于1.5与4之间或4与10之间。在一些状况下，所述平均比率可以介于2与3.5之间。
实例61是根据实例58到60所述的工作辊，其中当所述工作辊按介于30％与55％之间的厚度减小对所述金属带进行冷轧时，所述纹理图案设计成在金属带上赋予大体上圆形的压印，且其中所述大体上圆形的压印具有在1.0的30％内的长度与宽度的平均比。
实例62是根据实例58到61所述的工作辊，其中所述多个元素包含具有相对于轧制方向按介于45°到90°之间的角度定向的长轴的多个大体上椭圆形的元素。
实例63是根据实例58到62所述的工作辊，其中所述纹理图案设计成赋予第一多个大体上椭圆形的压印和第二多个大体上椭圆形的压印，其中当所述工作辊用以按大于5％的厚度减小百分比对金属带进行轧制时，所述第一多个大体上椭圆形的压印中的压印的平均大小不同于所述第二多个大体上椭圆形的压印中的元素的平均大小。所述厚度减小百分比可以介于30％与55％之间。
实例64是根据实例58到63所述的工作辊，其中当所述工作辊用以按大于5％的厚度减小百分比对金属带进行轧制时，所述纹理图案设计成赋予多个大体上圆形的压印和多个大体上椭圆形的压印。所述厚度减小百分比可以介于30％与55％之间。
实例65是根据实例58到63所述的工作辊，其中所述纹理图案设计成赋予第一多个大体上圆形的压印和第二多个大体上圆形的压印，其中当所述工作辊用以按大于5％的厚度减小百分比对金属带进行轧制时，所述第一多个大体上圆形的压印中的压印的平均大小不同于所述第二多个大体上圆形的压印中的元素的平均大小。所述厚度减小百分比可以介于30％与55％之间。

Claims (37)

1.一种方法，包括：
确定用于金属带的期望压印图案；
确定用于冷轧轧机机座的工作辊的纹理图案，其中所述纹理图案包含多个元素且其中确定所述纹理图案包含计算所述多个元素的一个或多个尺寸，使得所述纹理图案按厚度减小百分比赋予所述期望压印图案；以及
将所述纹理图案施加到所述工作辊，其中当所述金属带由所述工作辊按所述厚度减小百分比轧制时，所述工作辊的所述纹理图案在所述金属带上赋予所述期望压印图案。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述期望压印图案包含多个大体上圆形的元素，其中所述多个大体上圆形的元素的长度与宽度的平均比在1.0的30％内，且其中所述厚度减小百分比大于5％。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述期望压印图案包含各向同性分组，其中所述各向同性分组中的每一个包含定位于重叠各向同性图案中的所述多个大体上圆形的元素的子集。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述期望压印图案包含具有与轧制方向成大致45°角定向的长轴的多个大体上椭圆形的元素。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述厚度减小百分比大于大致20％。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述厚度减小百分比大于35％且小于50％，其中当所述金属带由所述工作辊按大于30％且小于55％的第二厚度减小百分比轧制时，所述工作辊的所述纹理图案在所述金属带上赋予所述期望压印图案。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中所述椭圆形元素的所述长轴与所述短轴的平均比介于1.5与4之间。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中所述椭圆形元素的所述长轴与所述短轴的平均比介于2与3.5之间。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中所述椭圆形元素的所述长轴与所述短轴的平均比介于4与10之间。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述期望压印图案包含具有平均直径的元素，其中所述纹理图案的所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中计算所述多个元素的一个或多个尺寸包含将所述平均直径用作所述椭圆形元素的期望长轴，和通过将所述平均直径除以介于1.5与4之间的数字来计算所述椭圆形元素的期望短轴。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述期望压印图案包含具有平均直径的元素，其中所述纹理图案的所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中计算所述多个元素的一个或多个尺寸包含将所述平均直径用作所述椭圆形元素的期望长轴，和通过将所述平均直径除以介于2与3.5之间的数字来计算所述椭圆形元素的期望短轴。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述期望压印图案包含具有平均直径的元素，其中所述纹理图案的所述多个元素包含各自具有垂直于轧制方向定向的长轴以及短轴的椭圆形元素，且其中计算所述多个元素的一个或多个尺寸包含将所述平均直径用作所述椭圆形元素的期望长轴，和通过将所述平均直径除以介于4与10之间的数字来计算所述椭圆形元素的期望短轴。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述期望压印图案包含具有相对于轧制方向按介于45°到90°之间的角度定向的长轴的多个大体上椭圆形的元素。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述期望压印图案包含第一多个大体上椭圆形的元素和第二多个大体上椭圆形的元素，其中所述第一多个大体上椭圆形的元素中的元素的平均大小不同于所述第二多个大体上椭圆形的元素中的元素的平均大小，且其中所述厚度减小百分比大于5％。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述期望压印图案包含多个大体上圆形的元素和多个大体上椭圆形的元素，且其中所述厚度减小百分比大于5％。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述期望压印图案包含第一多个大体上圆形的元素和第二多个大体上圆形的元素，其中所述第一多个大体上圆形的元素中的元素的平均大小不同于所述第二多个大体上圆形的元素中的元素的平均大小，且其中所述厚度减小百分比大于5％。
17.一种金属带，包括：
具有预定压印图案的表面，其中所述压印图案包括多个元素，所述多个元素在所述金属带的冷轧期间由具有经调整以产生所述预定压印图案的设计纹理图案的工作辊形成。
18.根据权利要求17所述的金属带，其中在所述金属带的所述冷轧期间形成的所述多个元素在所述金属带的厚度减小了大于大致5％期间形成。
19.根据权利要求17所述的金属带，其中在所述金属带的所述冷轧期间形成的所述多个元素在所述金属带的厚度减小了大于大致20％期间形成。
20.根据权利要求17所述的金属带，其中所述多个元素包含多个大体上圆形的元素，其中每个所述多个大体上圆形的元素的长度与宽度的平均比在1.0的30％内，且其中在所述金属带的所述冷轧期间形成的所述多个元素在所述金属带的厚度减小了大于大致5％期间形成。
21.根据权利要求17所述的金属带，其中所述多个元素包含具有大致50微米到大致100微米的半径的多个大体上圆形的元素。
22.根据权利要求21所述的金属带，其中所述多个元素包含具有大致20微米到大致50微米的半径的额外多个大体上圆形的元素。
23.根据权利要求17所述的金属带，其中所述多个元素包含具有与轧制方向成大致45°角定向的长轴的多个大体上椭圆形的元素。
24.根据权利要求17所述的金属带，其中所述多个元素包含具有与轧制方向成大致90°角定向的长轴的多个大体上椭圆形的元素。
25.根据权利要求17所述的金属带，其中所述多个元素包含第一多个大体上椭圆形的元素和第二多个大体上椭圆形的元素，其中所述第一多个大体上椭圆形的元素中的元素的平均大小不同于所述第二多个大体上椭圆形的元素中的元素的平均大小，且其中在所述金属带的所述冷轧期间形成的所述多个元素在所述金属带的厚度减小了大于大致5％期间形成。
26.根据权利要求17所述的金属带，其中所述多个元素包含多个大体上圆形的元素和多个大体上椭圆形的元素，且其中在所述金属带的所述冷轧期间形成的所述多个元素在所述金属带的厚度减小了大于大致5％期间形成。
27.根据权利要求17所述的金属带，其中所述多个元素包含第一多个大体上圆形的元素和第二多个大体上圆形的元素，其中所述第一多个大体上圆形的元素中的元素的平均大小不同于所述第二多个大体上圆形的元素中的元素的平均大小，且其中在所述金属带的所述冷轧期间形成的所述多个元素在所述金属带的厚度减小了大于大致5％期间形成。
28.一种工作辊，包括：
具有纹理图案的外部表面，其中所述纹理图案包括通过向所述外部表面受控制地施加能量束来形成的多个元素，且其中所述多个元素具有至少一个非随机参数。
29.根据权利要求28所述的工作辊，其中所述多个元素包含各自具有平行于所述工作辊的宽度的长轴的多个大体上椭圆形的元素，其中当所述工作辊用以按大于大致5％的厚度减小对所述金属带进行冷轧时，所述多个大体上椭圆形的元素中的每一个塑形成在金属带上赋予大体上圆形的压印。
30.根据权利要求29所述的工作辊，所述多个大体上椭圆形的元素的所述长轴与短轴的平均比介于1.5与4之间。
31.根据权利要求29所述的工作辊，所述多个大体上椭圆形的元素的所述长轴与短轴的平均比介于2与3.5之间。
32.根据权利要求29所述的工作辊，所述多个大体上椭圆形的元素的所述长轴与短轴的平均比介于4与10之间。
33.根据权利要求28所述的工作辊，其中当所述工作辊按介于35％与50％之间的厚度减小对所述金属带进行冷轧时，所述纹理图案设计成在金属带上赋予大体上圆形的压印，且其中所述大体上圆形的压印具有在1.0的30％内的长度与宽度的平均比。
34.根据权利要求28所述的工作辊，其中所述多个元素包含具有相对于轧制方向按介于45°到90°之间的角度定向的长轴的多个大体上椭圆形的元素。
35.根据权利要求28所述的工作辊，其中所述纹理图案设计成赋予第一多个大体上椭圆形的压印和第二多个大体上椭圆形的压印，其中当所述工作辊用以按大于5％的厚度减小百分比对金属带进行轧制时，所述第一多个大体上椭圆形的压印中的压印的平均大小不同于所述第二多个大体上椭圆形的压印中的元素的平均大小。
36.根据权利要求28所述的工作辊，其中当所述工作辊用以按大于5％的厚度减小百分比对金属带进行轧制时，所述纹理图案设计成赋予多个大体上圆形的压印和多个大体上椭圆形的压印。
37.根据权利要求28所述的工作辊，其中所述纹理图案设计成赋予第一多个大体上圆形的压印和第二多个大体上圆形的压印，其中当所述工作辊用以按大于5％的厚度减小百分比对金属带进行轧制时，所述第一多个大体上圆形的压印中的压印的平均大小不同于所述第二多个大体上圆形的压印中的元素的平均大小。
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