处局部地熔化辊表面并且引致钢水在相关凹坑内形成小的熔融金属池。EDT机床沿旋转辊的表面的操作产生了改进的各向同性表面，而其特征在于直径处在高达100 μπι的范围内且具有高达15?20 μπι边缘高度的许多微小凹坑(图1)。
[0051]申请人认为，由EDT工艺形成的微小凹坑的边缘可能是脆的，从而当EDT毛化辊用于乳机时，在工作辊、薄板和/或支承辊之间高的接触压力(例如高达200ksi)能够磨损各向同性的纹理并且产生碎肩，所述碎肩沉积在薄板表面上、乳机上和润滑剂中。
[0052]图1示出EDT处理过的用于乳制铝薄板的工作辊的表面S1的样本表面形态。可以理解的是，表面形态可以表征为覆盖有许多相对于基准面量级为5.0 μπι的尖锐峰部和谷部。
[0053]图2示出具有用于容纳工作辊14的箱体12的辊处理装置10。工作辊14可以支承在轴承16、18上，从而能够例如由联结至工作辊14的电机20转动。箱体12还容纳射丸/喷丸喷嘴22，喷嘴22可以安装在机架24上，机架24容许喷嘴22例如通过电机26 (其转动螺杆驱动器或致动链条、齿条、电缆驱动器)的作用或者通过经由与喷嘴22相关联的电机驱动的摩擦轮驱动器的致动而选择性地移动和定位。喷嘴22由压缩器28和介质料斗30给料。喷嘴22混合来自压缩器28的压缩气体(例如，空气)和来自料斗30的介质32，从而将介质30推进并导引到辊14的外表面S上。介质可以呈钢球、玻璃球或陶瓷球、研磨砂粒或其它喷粒/喷丸介质的形式，如下进一步描述。计算机34可以用于通过编程控制如下:通过控制电机26而控制喷嘴22的位置，通过控制电机20而控制辊的旋转，以及控制压缩器28的操作和从料斗30分配介质32的速率。视觉系统36可以被容纳在箱体12内以提供表面S的状态的视图，从而确定是否已通过辊处理装置10的动作操作而获得给定的目标表面纹理。视觉系统可以附接至喷嘴22或在机架24上独立地运动，并且可以包括放大和用于保护输入孔和透镜免受介质32影响的罩。通过喷嘴22投射的介质32可以通过箱体12的漏斗部分38分配到回收线40，回收线40例如经由螺杆给料器或在压缩空气、鼓风机或者抽吸作用的影响下将介质32返回到料斗30。箱体12可以设置有门(未显示)和观察窗(未显示)，以便于辊14进出箱体12的转换以及监控辊处理装置10的操作。喷嘴22和压缩器28可以是商业类型的以实现目标喷丸强度，从而产生所需的表面形态。
[0054]可选地，喷嘴22可以是手持的，如在常规喷丸装置中。可以改变压缩器28和喷嘴22以获得目标喷丸强度压力输出(即，手动地或在计算机的控制下)，以调节从喷嘴22投射的介质32的速度，从而适应不同类型的介质32以及适应各种操作条件，比如辊14的硬度、表面S的初始表面纹理和所需的纹理类型，所需的纹理类型例如可归因于由给定介质32 (例如钢球/喷丸)在辊表面上产生的微凹/凹坑的深度和周长。冲击的数目和由介质在辊表面区域上产生的压痕的尺寸相对于总面积可以描述为“ ％覆盖率”，并且可以通过压缩器输出设置、介质流动速率、以及当喷嘴22经过辊14上方时和/或辊14由电机20旋转时喷嘴22相对于辊14的横向速度来进行调整。喷丸工艺的控制可以是自动或手动。例如，人可以手动地握持、定位和移动喷嘴22和/或辊14，如在人配备有保护装置且部分或完全进入容纳有工件的箱体内的传统喷丸操作中。可以进行辊的视觉或微观检查，以检验适当的操作、或者调整装置10、以及在喷丸/喷粒加工操作完成后检验可接受的表面处理过的辊14。
[0055]作为另一种可选方案，喷嘴22可以容纳在侧部敞开的便携容器(未显示)内，所述便携容器压靠在形成可移动喷丸腔的表面S上，所述可移动喷丸腔捕获用过的介质并且将用过的介质重新引回存储仓(如料斗30)内。该喷丸腔可以手动地或机械地定位和移动，例如，通过电机驱动的给料机构(例如机架24)且可选择地在计算机34的控制下。
[0056]本公开内容的装置和方法可以用于对工作辊进行表面处理，所述工作辊在薄板被乳制到适当尺寸时赋予薄板给定的所需表面，例如以向薄板提供各向同性的散射或光亮的外观，从而消除对压纹或使用平整道次来产生纹理薄板的需求。在上下文中，“光亮”指镜面外观，而“散射”指非镜面外观。通过对介质和操作参数的适当选择能够改变表面纹理，以实现给定的所需外观且形成与摩擦性能相关的功能性。
[0057]根据本公开内容的一个方面，通过喷丸/喷粒工艺将所需的纹理施加到工作辊表面(例如S)，所述喷丸/喷粒工艺通过空气压力将选定的介质通过喷嘴22推进到工作辊表面S上。控制每单位面积的压力、处理时间(例如随工作辊14的转速和喷嘴22的横向速度变化)、喷嘴22的构造和介质32的类型来产生所需的工作辊纹理，所需的工作辊纹理受到介质32的大小、形状、密度、硬度、速度以及产生的微凹/凹坑或凹部的深度、宽度和形状、以及微凹/凹坑在所处理的表面区域S上的％覆盖率的影响。根据本公开内容的一些实施方案，所选择的介质32包括产生平滑凹坑的球形压凹介质，例如高质量精密钢滚珠或喷丸、(玻璃、陶瓷)珠。依据在所产生的表面上所需的性能，也可以使用珠和砂粒(例如氧化铝、碳化硅或其他砂粒类型)的混合物。
[0058]图3a_3d示出通过光学轮廓法测定已根据本公开内容的一个实施方案进行过表面处理的工作辊表面的表面形态的测绘图。在图3a_3d中示出的表面S3已使用等级为1000、直径彡0.125”且硬度Rc彡60的钢滚珠进行过喷丸处理。等级1000具有0.001”的球形公差和±0.005”的尺寸公差。也可以使用更好等级的滚珠。喷嘴22距辊14的喷距可以为大约1英寸到大约12英寸，对于某些应用优选大约5英寸的喷距。可以理解的是，使用滚珠作为喷丸介质在工作辊表面上产生了均匀形状的凹坑并且没有尖锐凸出的唇部(其为典型的EDT纹理)。更具体地说，使用球形压凹介质产生许多平滑的中心凹陷(模拟形成这些凹陷的球体/球的形状)，伴随在所述凹陷周围由材料从凹陷位移而形成的平滑外围隆起或唇部。沿着表面斜度逐渐变化，最大限度地减少了陡峭的突出部和不连续性。从总体上看，中心处各个凹陷的深度均低于表面的平均高度，并且外周唇的顶端高于上述平均高度。为了形成平滑的表面，在形成适宜深度的凹坑需要的力水平下球形压凹介质必须不易碎。否则，球形介质将会破碎，并且在破碎介质上所产生的尖锐的边和小平面会导致在工作辊的表面上形成小面。这些有小面的印痕可以在冲击时或者在将球形介质再循环并且再次冲击到表面之后出现。除避免球形介质破碎之外，有益的是如果由介质施加的力(考虑球体的尺寸、速度和密度)在冲击时不产生导致形成侧沟槽的轨迹，所述侧沟槽具有方向与工作辊表面平行的重要组成部。
[0059]在工作辊表面&中大致平滑的起伏具有通常处+/-3到6 μ m范围内的量级，然而，可以根据需要实现任何所需量级的凹坑，例如，超过10 ym或小于3 μπι。如下文更加充分地所描述的，由球形压凹介质(例如滚珠)产生的平滑起伏表面可以按照随机图案方式产生，例如从喷丸操作所预期的，或按照离散图案方式产生，如下文所说明。典型的EDT表面具有更大数值的剧烈表面变化。如上所述，依据起始的背景辊表面，用滚珠进行喷丸处理的工作辊可用于产生具有各向同性外观的光亮薄板。尽管上文描述了等级1000的滚珠，但是可以依据辊的硬度使用其它类型的精密球，诸如更高等级的滚珠。如所示，选择用于压凹辊表面的球形介质优先选择具有容许球冲击并压痕给定硬度的辊而不会由于冲击而破碎或形成小面的材料性能(例如密度、硬度、弹性、压缩强度和拉伸强度)。
[0060]图4a和4b示出了根据本公开内容的另一个实施方案产生的工作辊表面S4。更具体地说，图4a是由光学轮廓法测定的工作辊表面的形貌的平面图，所述工作辊表面经过氧化铝砂粒混合物(比率为2:3的120:180砂粒)喷丸处理并且继之用AC等级(60-120筛目)的玻璃珠喷丸处理。以一定方式进行氧化铝喷砂处理以消除预磨削的辊图案(通过目测评价来确定)，继之用玻璃珠喷砂处理以达到所需的散射表面外观。图4b是通过光学轮廓法测定的图4a所示的表面S4的表面形态的透视(3D)测绘图。从图4a和4b可以理解，玻璃珠的使用导致表面S4*具有比EDT表面更少的剧烈峰部，并且表面变化量级小于Η)Τ表面。图4b示出在大约+/-2.Ομπι范围内的表面变化。相应地，可以清楚地表征所产生的表面&比EDT表面更加平滑，但仍然具有微粗糙度，所述微粗糙度可用于向由具有这种类型表面的工作辊乳制过的铝薄板赋予散射各向同性的表面外观。
[0061 ] 根据本公开内容，通过喷丸处理的工作辊表面处理导致了没有通过EDT工艺处理的工作辊表面那么脆的表面。结果，工作辊表面(纹理)持续的时间更长，能够承受更高的表面载荷压力，并且在乳制操作中使用时产生更少的碎肩。根据本公开内容的一个实施方案，当使用球形介质(比如滚珠或玻璃珠)对工作辊进行表面处理时，在工作辊上产生的柔和起伏的表面纹理在乳制过程中提供产生各向同性表面的优点。与通常的磨削工作辊或EDT表面处理过的工作辊相比，柔和的起伏有助于在薄板和工作辊之间摩擦较小，从而在润滑剂或辊表面失效之前能够实现更大的薄板厚度压缩量。根据本公开内容进行表面处理的工作辊的纹理不会以与典型的磨削工作辊或EDT表面处理过的辊相同的速率磨损。实验已经表明，在工作辊驱动的乳机中，通过本公开内容的方法赋予给辊的纹理比通常的磨削辊表面持续长5到6倍的时间，并且在超过乳机马力限制和经受润滑剂失效之前可以比EDT工作辊实现更大的压缩量。根据本公开内容的一个实施方案产生的辊表面形态能够承受大于10% (例如，高达60% )的厚度压缩量，以生产所需的纹理的薄板。这与EDT表面处理过的工作辊(其通常在大约8%到10%压缩量的范围内操作)形成了鲜明对比。采取更大的压缩量能够潜在地允许消除穿过辊乳机来实现所需厚度的额外必须的道次。
[0062]图5a示出了根据本公开内容的通过工作辊14乳制过的铝薄板的样本表面AS5，K述工作辊14具有根据本公开内容的一个实施方案的工艺所产生的辊表面，例如图3a_3d中示出的辊表面S3。图5b是图5a中示出的表面的放大图，两者均通过光学轮廓法产生。图5c和5d是通过光学轮廓法测定的图5a和5b中所图示的样品的透视(3D)测绘图。图5a_5d中示出的生产的薄