Ripoksen mekanismi ja hallinta titaaninauhan kylmävalssauksessa

Kun kylmävalssattu-titaanilevy ja titaaninauha on kierretty kelaksi, kelan pinnan kehäosaa kutsutaan uurteeksi. Puhtaalla titaaninauhalla uurteita esiintyy enimmäkseen alle 0,8 mm:n paksuisissa spesifikaatioissa, ja ilmaisumuoto on enimmäkseen yksinauha. Ripauksen suora seuraus on, että nauha tuottaa ylimääräistä aaltomuotoa, mikä vaikuttaa levyn muotoon ja pintaan, mikä johtaa tuotteen huonontumiseen, ja jopa leikkausta ja kiertymistä tarvitaan vakavissa tapauksissa. Ei vain tuote, vaan myös raaka-aineiden hukka, tuotannon tehokkuus. Valssaustesti osoittaa, että uurteen määrä ja uurteen todennäköisyys ovat erilaiset kylmävalssauksen jälkeen eri kuumavalssattujen kelojen erissä, joilla on sama eritelmä, mikä osoittaa, että itse kuumavalssatuilla raaka-aineilla on suuri vaikutus kylmävalssauksen uritukseen. Naarmut, sirppikäyrät, halkeamat ja muut viat ovat yleisiä kuumavalssatuissa sisään tulevissa materiaaleissa, millä on tietty vaikutus erilaisten vikojen syntymiseen myöhemmässä kylmävalssausprosessissa. Vaikka kuumavalssatun materiaalin paikallisen huippupisteen vaikutus kylmävalssatulle nauhalle rajoittuu korkeimpaan kohtaan ja pienelle alueelle sen lähellä, erittäin ohuille nauhoille se riittää aiheuttamaan nauhan paikallisen "ribittymisen" ja jopa muodostamaan vakavia paikallisen aallon muoto- ja yhteenkutoutumisvirheitä.

Tällä hetkellä puhtaiden titaanilevyjen ja -nauhojen tuotanto valssataan pääasiassa muilla-telamyllyillä, kuten kuusi-telaa, kymmenen-telaa ja kaksikymmentä-telaa. Japanissa, jossa titaaninauhan tuotantotekniikka on edistynein, valssaukseen käytetään 20{10}}korkeaa myllyä, jonka paksuus on 0,3–3 mm, korkea tuotantotehokkuus ja erittäin hyvä mittatarkkuus, muoto ja pinta. Varsinaisessa tuotantoprosessissa, erityisesti suurten kelojen, raskaiden ja leveiden nauhojen tuotantoprosessissa, esiintyy kuitenkin edelleen ongelmia, kuten uritus ja aaltomuoto. Niistä vakavin on ribbaus, joka on tuonut haitallisia vaikutuksia tuotteiden ja yritysten hyötyihin, ja tuoteongelma, joka on ratkaistava pikaisesti. Erimuotoisten käyrien saman jännityksen ja samanmuotoisten käyrien eri jännitysten koevalssauksen avulla havaitaan, että saman jännityksen ja eri muotokäyrien olosuhteissa, kun muotokäyrät asetetaan suhteessa ruostumattomiin teräsnauhoihin, uurteen todennäköisyys on korkea ja jos muotokäyrät asetetaan kokeen jälkeisiksi valssauksiksi, rypistymisen todennäköisyys ja todennäköisyys on suuri. Saman muotokäyrän erilaisissa jännitysasetusolosuhteissa korkeajännitevalssauksella on suurempi urituksen todennäköisyys kuin pienellä jännitysvalssauksella, mutta ero korkean jännityksen valssauksen todennäköisyyden ja uurteen määrän välillä ei ole ilmeinen, joten tiedetään, että ruostumattoman teräsnauhan korkeajännitevalssaus ei sovellu puhtaan titaaninauhan valssaukseen. Yllä olevien testivalssaustulosten analyysin perusteella kehäjousteet ovat monien tekijöiden, kuten muodonhallinnan ja jännityksenhallinnan, yhteisvaikutuksen tulos. Mekaniikan näkökulmasta uritus on seurausta aksiaalivoiman vaikutuksesta.

Kenttätestin ja teoreettisen analyysin perusteella laaditaan matemaattinen{0}}malli uurteiden kriittisistä olosuhteista todellisen tuotannon ominaisuuksien mukaan. Kriittinen nurjahduksen epävakausjännitys on verrannollinen nauhan paksuuden -neljänteen potenssiin ja kääntäen verrannollinen leveyden neliöön. Samaan aikaan aksiaaliseen jännitykseen vaikuttavat eniten kolme tekijää: etujännitys, kerroin ja leveys{4}}paksuussuhde. Samalla leveys-paksuussuhteella voidaan tehokkaasti estää uurteiden vikojen esiintyminen vähentämällä etujännitystä asianmukaisesti, vaihtamalla rullaavaa voiteluöljyä tai pehmusteella käämityspäässä olevaa vuorauspaperia lujuuden lisäämiseksi.

Vaikka valssausnopeus on erittäin hidas kylmävalssattaessa titaani-m nauhaa, jos voitelunesteen saippuoitumisarvo ei ole hyvä tai suutin on tukossa, se johtaa epätasaiseen voiteluun ja epätasaiseen jännitysjakaumaan muodonmuutosvyöhykkeellä, mikä johtaa aksiaaliseen komponenttivoimaan. Vierintämuodonmuutosvyöhykkeellä neutraalitason poikkeaman aiheuttama aksiaalinen komponenttivoima voi olla pieni, mutta sillä on tietty vaikutus keskelle päin olevan levyn kiristykseen. Valssausmuodonmuutosprosessissa paikallinen huippupiste tai paikallinen kovuus johtaa epätasaiseen jännitysjakaumaan muodonmuutosvyöhykkeellä ja tuottaa aksiaalisen komponenttivoiman. Värähtelyn ja epätasaisen jännityksen välinen vuorovaikutus tuottaa aksiaalisen komponentin, ja päällekkäiset vaikutukset pienten keskisiirtymien, epätasaisen paksuuden ja kerrosten välisten huokospoikkeamien vaikutukset käämityksen aikana tuottavat aksiaalisen komponentin.