板通过根据本公开内容的一个实施方案的方法生产的工作辊进行辊轧。图5b是图5a的片段的放大图，图5c和5d分别是通过光学轮廓法测定的图5a和5b所示的表面的透视测绘图。
[0043]图6a、6b和6c分别是通过光学轮廓法测定的根据本公开内容的一个实施方案的轧制过的铝薄板的三个样本的表面形态的平面测绘图，所述铝薄板以10%的压缩量、20%的压缩量和40%的压缩量通过根据本公开内容的一个实施方案的方法生产的工作辊进行轧制。图6d、6e和6f分别是通过光学轮廓法测定的图6a、6b和6c中示出的表面的透视测绘图。
[0044]图7a和7b是已经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的照片，图7c和7d分别是图7a和7b的片段的放大照片。
[0045]图8是表面纹理对磨擦系数的影响的图。
[0046]图9是根据本公开内容的一个示例性实施方案的用于形成表面纹理的方法的示意图。
[0047]图10是根据本公开内容的另一个实施方案的用于对工作辊进行表面处理的装置的示意图。
[0048]图11是根据本公开内容的另一个实施方案的用于对工作辊进行表面处理的装置的示意图。
[0049]图12和图13分别是根据本公开内容的另一个实施方案的用于对工作辊进行表面处理的介质薄板的透视图和剖视图。
[0050]图14是根据本公开内容的另一个实施方案的用于产生用来对工作辊进行表面处理的垫片(shim)的装置的示意图。
[0051]图15是根据本公开内容的另一个实施方案的用于对工作辊进行表面处理的装置的示意图。
[0052]图16是根据本公开内容的另一个实施方案的用于对工作辊进行表面处理的装置的示意图。
【具体实施方式】
[0053]本公开内容的一个方面是揭示了金属薄板的许多应用，期望的是具有均匀、非方向性的表面光洁度，即，呈现各向同性且扩散地反射光的表面。进一步地，本公开内容揭示了除外观效果之外，由磨削工作辊轧制过的薄板表面的方向性取向粗糙度影响可用于将金属薄板形成为特定形状的产品(例如汽车板件)的成形工艺，这例如可归因于:由于工作辊赋予的金属薄板表面上方向性取向的磨粒/磨削图案而引起成形工具和薄板料之间摩擦相互作用的变化。本公开内容还揭示了更加各向同性的表面在一些铝薄板上操作的成形工艺中是有利的。
[0054]—种用于在工作辊上产生更加各向同性的表面的方法是用电火花毛化加工(EDT)机床对工作辊进行表面处理，所述工作辊被用于轧制金属铝薄板(其主要用于汽车板)。具有多个电极的EDT毛化头部能够靠近辊表面放置，以产生从每个电极到辊表面的放电/火花/电弧，从而在每个火花位置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 μ m的范围内且具有高达15?20 μ m边缘高度的许多微小凹坑(图1)。
[0055]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毛化辊用于轧机时，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。
[0056]图1示出EDT处理过的用于轧制铝薄板的工作辊的表面SI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。
[0057]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。
[0058]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。
[0059]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。
[0060]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轧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。
[0061]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。
[0062]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Re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I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