大族激光毛化技术资料.docVIP

附件一：多头 CO2激光毛化设备生产能力及技术参数 第一节、多头 CO2激光毛化技术的意义、原理、特点和设备基本组成 1、CO2激光毛化的作用 具有特殊表面形貌的冷轧薄钢板在制造业中有着广泛的应用，特别是在汽车和家电产业中。毛化冷轧薄钢板是由表面经毛化处理的轧辊轧制而成的,其毛化的表面形貌特征对钢板的深冲、涂装等工艺性能影响极大。 为了改善冷轧薄钢板的板型、深冲性、延伸率和涂镀性能，在冷轧薄板生产工艺中，要求对冷轧工作辊的辊面进行毛化处理，然后轧制出满足用户特殊工艺要求的冷轧毛化钢板。 本设备采用多头 CO2激光毛化轧辊技术，具有毛化加工效率高、毛化点可控性好、设备稳定可靠的优点。 CO2激光毛化是采用高能量脉冲激光束聚焦照射于轧辊表面，利用激光束的高亮度在轧辊表面获得非常高的能量密度，使激光聚焦处的轧辊表面加热、熔化并部分汽化，形成毛化点。CO2激光毛化工作原理如图 1所示，高能量密度（104~106W/cm2）、高重复频率 (103~104次/秒)脉冲激光束，聚焦照射到作旋转运动的轧辊表面，形成若干微小的小熔池，同时吹以一定角度的辅助气体对熔池溶融金属挤压造型。光脉冲作用停止后，微坑熔池金属在轧辊自身热传导作用下迅速冷却，形成微坑和坑边环形凸台结构的相边强化点。与此同时，激光器与轧辊作轴向相对运动，完成整个轧辊毛化。 图1 CO2激光毛化加工示意图 通过长期的生产实践，CO2激光毛化技术与电火花毛化技术相比在毛化性能上具有明显优势： 性能项目 电火花毛化 CO2激光毛化 1 深冲性 毛化点排列无序毛化 坑相通,深冲性较差 毛化点的排列有序，毛化坑互不相通,深冲性明显优于电火花板 2 光亮度 平坦度差 ,板面涂漆后 的鲜映度差 板的平坦度可调，板面涂漆后的鲜映度优于电火花板 3 可调性 毛化点的排列 ,形貌不可调 毛化点的排列，形貌可调，产品开发面广 4 过钢量 无提高 过钢量提高一倍以上 5 转换率 30%左右 80%左右 6 加工效率 20分钟左右 30-80分钟 7 重复性 不能 能再现毛化工艺过程和结果 8 环保 有污染环 保型生产 9 对辊面要求 不能有振纹、走刀纹、水滞、锈斑、指纹。 没有严格的要求 CO2激光毛化的主要作用 1、用于平整机的工作辊。使钢板(带钢)表面最终形成满足用户对粗糙度值、密度值以及其他特殊表面构造和形貌的要求。有利于钢板(带钢)在再成形过程中的延伸冲压效果，减少冲压件表面划伤，保证冲压件均匀变形，减少模具受力及损耗。可根据用户的需要，生产出各种汽车用板、家电用板、轻工用板、防伪板、造币板、异面织构板、特制花纹板、激光乌泽板(Laser Matte Steel)等。 2、用于带钢在各种涂层或涂层工艺之前的表面毛化处理，以增加涂(镀)层物结合牢固度，减少涂(镀)层消耗，有效地提高涂(镀)层表面光洁度及反光鲜映度(DOI值)。可根据用户的需要，生产出光亮板，激光镜面板 (Laser Mirror Steel)等。 3、用于冷轧机的工作辊。有利于带钢咬入、纠偏、边浪控制，稳定轧制及板型控制。 4、用于冷连轧机组最后机架的工作辊，或单机架轧机热处理前的板面毛化处理。有利于防止钢卷在热处理工艺中发生粘连。 2、多头CO2激光毛化技术解决了阻碍激光毛化发展的瓶颈 2.1生产效率低下是目前单头激光毛化的主要缺点 通过对喷砂、电火花、CO2激光三种毛化工艺及设备的比较可以看出，激光毛化技术可以获得最好的毛化效果，但由于加工效率与电火花毛化技术相比还有很大的距离，因此激光毛化目前在大批量生产中的推广受到限制。 CO2单头激光毛化在高 PPI值时的效率特别低。 以 1720长Φ600辊面为例：当采用 3×3/mm2点阵时，机床轧辊以150rpm转速毛化，需时间34.4分钟(1720×3/150=34.4)，激光脉冲频率要求达到14130Hz。当需要6×6/mm2点阵时，如果机床轧辊仍然以150rpm毛化，需时间68.8分钟；但此时激光脉冲频率要求达到 28260Hz，已经超出斩光盘的能力，因此实际上无法以150rpm转速毛化；如果以斩光盘目前最大脉冲重复频率24000Hz毛化，机床轧辊转速只能限制在127rpm，需要时间 81.3分钟，显然在高 PPI值（例如 6×6/mm2）时目前的CO2单头激光毛化无法真正满足生产要求。这也是目前的CO2单头激光毛化的点阵密度一般只选择3×3/mm2--4×4/mm2的原因，但这样就使得激光毛化板的参数选择受到极大限制。 2.2毛化点密度在很大程度上决定着钢板的质量 低粗糙度和高密度(高PPI值)的冷轧板是冷轧板的发展趋势。 冷轧板的深冲性能和涂镀性能是决定其能否用于汽车表面板和家用、民用电器表面板的两个重要因素。而粗糙度是影响冷轧板深冲性能和