专利名称：滚花带材的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种滚花金属带材或金属板然后对金属带材或金属板的表面涂漆的工艺，特别是铝带材或铝板材，所述的铝带材或铝板材被用来形成窗罩组件中的叶片或上、下导轨，例如活动百叶窗，或者被用来形成用于天花板或墙覆盖层的建筑镶板。更具体地说，本发明涉及制造具有装饰性图型的被涂漆的金属带材或板材，所述的装饰性图型至少在带材的一个表面上，本发明涉及用所述的带材或板材而制造的窗罩组件和建筑镶板。
用于水平和竖直百页窗的叶片或狭长板条是众所周知的，并且可以在市场上买到。此类狭长板条可以用下述方法制成，将用连续铸造方法而获得的的铝带材或板材顺序地轧制，必要时在宽度方向上切边，这样可获得具有期望的厚度和宽度的铝带材卷材。带材或板材被顺序地涂漆(选择性地)，辊压成形并切断以形成所需要长度的狭长板条。同样，对带材或板材辊压成形并切断以形成上导轨和下导轨和建筑镶板也是众所周知的。
由于窗罩和建筑产品是频繁地装饰的产品，其外表面被经常提供不同的颜色和辊压或绘画而成的图型，特别是在窗罩的狭长板条和上下导轨的可视表面上。在这方面，用于制造百页窗狭长板条的卷材通常在卷材涂漆工序中被涂漆或涂清漆，以便在制造成狭长板条之前给予装饰性的图型。
图型可以被辊压在涂漆后的带材表面上，所以在带材表面上导致的刻痕给出一个织品状的外表。美国专利US4,362,039(Toti)介绍了一个在涂漆后的带材表面上形成此类图型的工艺和设备，所述的带材用于竖直百页窗的可折叠的金属覆盖板条。在此专利的工艺中，用一个旋转的模具在涂漆后的带材表面制成连续的划线的图型。划线有助于后续的加工，所述的后续的加工是指形成一个具有预选横截面形状的金属覆盖板条。另一个旋转模具用于后续的在带材上的划线之间形成压印的图型，以便开始拉紧和加工划线之间金属，以使以后形成一个曲折的图型变得容易。两个附加的旋转剪切模具用来剪切出覆盖板条的公合叶和母合叶，一个旋转编织模具在划线之间制成编织图型。所述的编织图型包括相对深的切口，所述的切口是在图型的边缘穿过金属而切成的，所述的切口提供一个升起的面积以模仿衣服纺线的进入和出去。不幸的是这些切口趋向于损害带材表面上的涂漆，并导致产生早期的金属侵蚀。
美国专利US4,499,938(Toti)也披露了一种制造金属百页窗狭长板条的工艺和设备，所述的金属百页窗狭长板条的制造是通过在涂漆后的带材上形成具有相对深的压印凸缘图型而实现的，所披露的图型的深度为0.015英寸(0.381mm)，所用的带材的厚度为0.008～0.010英寸(0.20～0.254mm)。这意味着图型的深度大于带材的厚度，所以带材已经起皱了。更不幸的是，此种压印图型不可避免地趋向损害带材上的涂漆，并产生早期的金属侵蚀。
本发明提供一种具有装饰性辊压图型的金属带材或板材，最好是铝带材或铝板材，它的厚度是为0.05～1.0mm，最好是0.1～0.8mm，表面上有多个深度为0.01～0.05mm刻痕，刻痕深度最好为0.02～0.035mm，表面上和刻痕内可以选择性地有一层厚度为3～30微米的涂漆，涂漆厚度最好为10～15微米，刻痕的深度与带材或板材的厚度之比在1∶5至1∶100范围内。刻痕所形成的图型最好大体上覆盖带材或板材的整个表面，即使刻痕上部和刻痕内涂漆，图型也可用裸眼看见。
本发明还提供一种工艺，用来制造具有装饰性辊压图型的金属带材，该工艺包括如下步骤在温度为40～175℃的情况下，冷轧金属带材或板材，最好是铝带材或铝板材，减薄带材或板材的厚度15～40％，最好是20～30％，将厚度减到0.05～1.0mm，最好是减到0.1～0.8mm，使用具有图型表面的轧辊制成滚花带材或板材，滚花带材或板材的表面上具有多个与轧辊表面上图型相对应的刻痕，刻痕的深度为0.01～0.05mm，最好为0.02～0.035mm，刻痕的深度与带材或板材厚度的比率为1∶5至1∶100，在滚花后的带材或板材的表面上选择性地涂漆，表面上或刻痕内部涂漆厚度为3～30微米，最好为10～15微米。使用表面上具有图型的轧辊进行冷轧的工步最好在多台冷轧机中的最后一台轧机上进行，并且仅仅最后一台轧机至少有一个表面上具有图型的轧辊。带材或板材的涂漆在随后的一台单独的设备上进行，所述的设备是用于卷材涂漆的设备。
进一步地，本发明提供用于窗罩组件的叶片和上下导轨，例如活动百页窗，也提供用于天花板和墙覆盖层的建筑镶板，上述的部件均由本发明的装饰性辊压图型的金属带材或板材制成。
结合下文的实施例和附图，本发明将变得更清楚。
图1显示了多台冷轧机，其中最后一台轧机是一台与本发明相一致的冷滚花轧机；图2是图1所示的轧机的示意性的俯视图，显示了离开最后一台轧机的滚花的金属带材；图3A-3C是图1所示的多个轧机中的最后两台轧机的示意图，显示了最后一台轧机使用具有不同图案的轧辊；图4是本发明所滚花的带材横截面的示意图，所述带材的上下表面均已被滚花；图5A-5E显示了本发明不同种类的滚花图型。
图1显示了五台冷减径机1，所述的冷减径机用于轧制和滚花金属带材或板材，例如与本发明相一致的铝带材2。铝带材进入轧机1时处于常规加热和淬火后的可延伸状态，五台轧机3,5,7,9,11采用常规方法顺序地减少铝带材2的厚度，所述的常规方法是指用上下相对的钢辊、轧辊或工作辊，通常是13和15在铝带材2的上下表面17和19同时压制。然而最后一台轧机11上的上轧辊13A和下轧辊15A中的一个或全部轧辊的表面上配置有图型，通过与带材2相接触，在带材2的相邻表面17和19中一个表面或两个表面上形成滚花的刻痕21。在轧机3-11的冷轧过程中，带材2的温度通常是40～175℃，最好选用75～120℃。
带材2的厚度在最后一台轧机11处被减薄15～40％，最好是20～30％，厚度减少到0.05～1.0mm，最好是0.1～0.8mm，厚度0.1～0.3mm特别适合于做狭长板条，厚度0.4～0.7mm适合于作上导轨或下导轨。在厚度减薄的同时，如图3A～3C所示，带材2的上表面17、下表面19或上下两个表面被最后一台轧机11的具有图型表面的上轧辊13A和/或下轧辊15A滚花。
当带材2到达最后一台轧机时，最好仍处于可延伸状态，因此容易在带材表面滚花，在刻痕21的深度与带材2的厚度的比率处于1∶5至1∶100范围的情况下，在带材表面形成多个深度达0.01～0.05的刻痕21，刻痕21的深度最好选择为0.02～0.035mm。术语“刻痕深度”意味着经本发明辊压之后，带材2上的刻痕21相对于带材2平均厚度的深度。刻痕21的深度与滚花后的带材2的厚度的比值最好不大于1∶10，特别是不大于1∶16，不小于1∶50，特别是不小于1∶40。本发明的滚花并不使带材2整体起波纹，滚花仅发生在带材表面，所以形成的刻痕21完全在带材的厚度范围内。
根据本发明，在最后一台轧机11的上轧辊13A的表面或下轧辊15A的表面上的一种图型C可以被仅辊压在带材2的上表面17或下表面19(图3A)。通常用此方式滚花带材2，然后采用常规方法将此种带材2轧制成窗罩组件中的上导轨或低导轨或建筑镶板。同样在最后一台轧机11的上轧辊13A和下轧辊15A表面上的一种图型C可以同时被辊压在带材2的上表面17和下表面19上(图3B)。通常用此方式滚花带材2，然后将此种带材2轧制成窗罩组件中的水平或竖直狭长板条，所述的狭长板条在使用中是两面可视的。同样在最后一台轧机11的上轧辊13A表面上的图型C可以被辊压在带材2的上表面17上，在最后一台轧机11的下轧辊15A表面上的一种图型D可以同时被辊压在带材2的下表面19上(图3C)。
图2是图1所示的轧机的示意性的俯视图，带材2进入轧机3，通过轧机3～11而被轧制。最后一台轧机11是一台冷轧机，它的一个或两个轧辊13A和/或15A上具有图型。经带有图型的轧辊的滚花，当带材2离开轧机11时，它的表面上具有图型C，并被送向卷材设备23。
图3A显示了冷轧机9和它的一对常规轧辊13和15，也显示了冷轧机11和它的一个表面上带有图型C的上轧辊13A以及一个常规下轧辊15。带材2的厚度在轧机11处被减薄，当离开轧机11时，带材2的上表面17上带有图型C。
同样图3B显示了冷轧机9和它的一对常规轧辊13和15，也显示了冷轧机11和它的上轧辊13A和下轧辊15A，冷轧机11的上下轧辊的表面上都有图型C。带材2的厚度在轧机11处被减薄，当离开轧机11时，带材2的上表面17和下表面19上都带有图型C。
同样图3C显示了冷轧机9和它的一对常规轧辊13和15，也显示了冷轧机11和它的一个表面上带有图型C的上轧辊13A以及一个表面上带有图型D的下轧辊15A。带材2的厚度在轧机11处被减薄，当离开轧机11时，带材2的上表面17上带有图型C，下表面19上带有图型D。
图4是本发明所滚花的带材2的横截面图，例如通过图3C所示的轧机11滚花。图4显示出在轧机11上进行的冷滚花工序没有使带材2起皱，带材2的上表面17上带有图型C，下表面19上带有D，每个滚花图型C和D的刻痕深度在0.01mm和0.05mm之间，最好是在0.02mm～0.035mm之间。用卷材涂复工艺中的常规涂料辊和热硫化技术在表面17和19上涂料的结果是不损耗轧辊上的滚花图型C或D。
图5A～5E显示了一些不同种类的滚花图型的例子，所述的图型可以被辊压在带材2表面上。事实上能有无数种图型可以被辊压在带材2的表面上。简单地通过改变多个冷轧机1中的最后一台轧机11的轧辊13A或15A表面上的图型，即可改变带材2表面上的图型。图5A显示了一个栅格形状的图型。图5B显示了一个鱼栅格波浪形图型。图5C和图5E显示了字母图型。图5D显示了雕像图型。
滚花之后，带材2可以用常规方式在卷材设备23上被卷起并冷却。带材2经滚花后的表面17和或19可以用常规方式涂漆，涂漆厚度为3～30微米，涂在带材表面和刻痕21之内的厚度最好为10～15微米。带材2经滚花后的表面17和/或19可以通过常规的涂漆辊而被涂漆，所述的涂漆辊被欧洲专利文献EP0,070,705和美国专利文献US3,068,119所公开。
最后，涂漆后的带材2可以通过常规方式辊压成窗罩组件中的水平或竖直狭长板条或上导轨或下导轨，例如活动百页窗，或辊压成用于天花板或墙覆盖层的建筑镶板。在此领域，涂漆和滚花后带材2可以通过常规成形辊而辊压成形，所述的方法已经被下列专利文献所公开，US4,173,879,US4,145,905,US326724,US2,692,003,US2,518,846,US2,471,490,US2,346,990和US2,313,111。
本发明当然并不仅局限于上述的实施例，在不脱离发明的范围或牺牲实施例优点的前提下，可以对实施例进行修改。上文描述中所用的和权利要求书中所用的术语，例如“水平”，“竖直”，“上”，“下”仅仅是用作相对术语，该相对术语用于描述本发明的冷减径机1的不同元件的关系。
权利要求
1．一种装饰用滚花金属带材或板材(2)，最好是铝带材或铝板材，其厚度为0.05～1.0mm，最好是0.1～0.8mm，表面(17,19)上有多个深度为0.01～0.05mm的刻痕(21)，刻痕深度最好为0.02～0.035mm，在带材或板材表面上和刻痕(21)内选择性的有一层厚度为3～30微米的涂漆，涂漆厚度最好为10～15微米，刻痕(21)的深度与带材或板材(2)的厚度之比在1∶5至1∶100范围内。
2．根据权利要求1所述的带材或板材，其特征在于刻痕(21)形成图型(C,D)，所述的图型大体上覆盖带材或板材(2)的整个表面(17,19)，即使表面上和刻痕内涂漆，图型也可用裸眼看见。
3．一种制造权利要求1或2所述的带材的工艺，它包括如下步骤在温度为40～175℃的情况下，冷轧(13,15)金属带材或板材(2)，最好是铝带材或铝板材，减薄带材或板材(2)的厚度15～40％，最好是20～30％，将厚度减到0.05～1.0mm，最好是减到0.1～0.8mm，使用具有图型(C,D)表面的轧辊(13A,15A)制成滚花带材或板材(2)，滚花带材或板材(2)的表面(17,19)上具有多个与轧辊(13A,15A)表面上图型(C,D)相对应的刻痕(21)，刻痕(21)的深度为0.01～0.05mm，最好为0.02～0.035mm，刻痕(21)的深度与带材或板材(2)厚度的比率为1∶5至1∶100，经滚花后的带材或板材(2)的表面上选择性地涂漆，表面上或刻痕内部涂漆厚度为3～30微米，最好为10～15微米。
4．根据权利要求3所述的工艺，其特征在于使用表面上具有图型(C,D)的轧辊的冷轧工步被安排在多台冷轧机(3,5,7,9,11)中的最后一台轧机(11)上进行，仅仅最后一台轧机(11)的轧辊(13A,15A)中至少有一个轧辊的表面上具有图型(C,D)。
5．根据权利要求4所述的工艺，其特征在于在最后一台轧机(11)处加工时，带材或板材(2)处于可延伸状态。
6．根据权利要求5所述的工艺，其特征在于在最后一台轧机(11)处加工时，带材或板材(2)的温度大约为75～120℃。
7．根据权利要求3～6中任一项权利要求所述的工艺，其特征在于图型C仅仅被辊压在带材或板材(2)的一个表面(17)上。
8．根据权利要求3～6中任一项权利要求所述的工艺，其特征在于图型C可以被辊压在带材或板材(2)的两个表面(17,19)上。
9．根据权利要求3～8中任一项权利要求所述的工艺，其特征在于刻痕(21)的深度与滚花带材或板材(2)的厚度的比值不大于1∶10，最好不大于1∶16。
10．根据权利要求3～9中任一项权利要求所述的工艺，特征在于刻痕(21)的深度与滚花带材或板材(2)的厚度的比值不小于1∶50，最好不小于1∶40。
11．一种根据权利要求3～10中任一项权利要求所述的工艺所制造的滚花带材或板材(2)
12．一种用权利要求1,2或11任一项权利要求所述的滚花带材或板材(2)而制成的用于窗罩组件的叶片。
13．一种用权利要求1,2或11中任一项权利要求所述的滚花带材或板材(2)而制成的用于窗罩组件的上导轨或下导轨。
14．一种用权利要求1,2或11中任一项权利要求所述的滚花带材或板材(2)而制成的用于天花板或墙覆盖层的建筑镶板。
全文摘要
一种装饰用滚花金属带材或板材,最好是铝带材或铝板材,它的特征如下:厚度为0.05～1.0mm,最好是0.1～0.8mm,表面上有多个深度为0.01～0.05mm刻痕,刻痕深度最好为0.02～0.035mm,表面上和刻痕内选择性地有一层厚度为3～30微米的涂漆,涂漆厚度最好为10～15微米,刻痕的深度与带材或板材的厚度之比在1∶5至1∶100范围内。
文档编号B21H8/00GK1230475SQ99105890
公开日1999年10月6日 申请日期1999年3月24日 优先权日1998年3月24日
发明者F·R·伊斯曹兹亚 申请人:亨特道格拉斯国际有限公司