Cân bằng máy căng: Loại bỏ bộ nhớ và tối ưu hóa độ phẳng trong thép

Định nghĩa và khái niệm cơ bản

Stretcher Leveling là một kỹ thuật gia công kim loại áp dụng lực kéo được kiểm soát vượt quá điểm giới hạn chảy của vật liệu để loại bỏ vĩnh viễn ứng suất bên trong và làm phẳng tấm kim loại. Quá trình cơ học này tạo ra vật liệu phẳng đồng đều bằng cách gây ra biến dạng dẻo trên toàn bộ mặt cắt ngang của tấm, loại bỏ hiệu quả các khuyết tật về hình dạng như bộ cuộn, sóng cạnh, khóa ở giữa và hộp đựng dầu.

Trong khoa học và kỹ thuật vật liệu, san phẳng bằng máy căng là hoạt động giảm ứng suất quan trọng đảm bảo tính ổn định về kích thước và tính chất cơ học nhất quán trong các sản phẩm kim loại tấm. Không giống như san phẳng bằng con lăn truyền thống, san phẳng bằng máy căng giải quyết ứng suất bên trong tại nguồn của chúng bằng cách tạo ra trạng thái ứng suất đồng đều trên toàn bộ độ dày của vật liệu.

Trong ngành luyện kim, san phẳng máy kéo chiếm vị trí quan trọng giữa các hoạt động tạo hình chính và các quy trình chế tạo cuối cùng. Nó đóng vai trò là bước trung gian quan trọng giúp biến đổi vật liệu cán không đồng nhất thành tấm phẳng chính xác với hành vi tạo hình có thể dự đoán được, khiến nó trở nên thiết yếu đối với các ngành công nghiệp yêu cầu các thành phần có độ dung sai cao.

Bản chất vật lý và cơ sở lý thuyết

Cơ chế vật lý

Ở cấp độ vi cấu trúc, quá trình san phẳng bằng máy kéo hoạt động bằng cách vượt quá giới hạn chảy của vật liệu để tạo ra biến dạng dẻo được kiểm soát trên tất cả các vùng của tấm. Quá trình này phân phối lại các vị trí sai lệch trong mạng tinh thể, vô hiệu hóa hiệu quả các mẫu ứng suất dư gây ra các khuyết tật về hình dạng.

Cơ chế này liên quan đến chuyển động của các vị trí sai lệch qua cấu trúc tinh thể khi lực kéo được áp dụng. Khi vật liệu kéo dài vượt quá giới hạn đàn hồi của nó, các vị trí sai lệch này lan truyền qua các hạt và qua ranh giới hạt, tạo ra các mặt phẳng trượt làm thay đổi vĩnh viễn trạng thái ứng suất bên trong của vật liệu.

Khi lực căng được áp dụng vượt quá giới hạn chảy trên toàn bộ mặt cắt ngang, các vùng trước đó ở trạng thái ứng suất khác nhau (nén hoặc kéo) bị ép vào điều kiện biến dạng dẻo đồng nhất. Sự đồng nhất của ứng suất bên trong này tạo ra vật liệu phẳng vẫn ổn định về kích thước trong quá trình xử lý tiếp theo.

Mô hình lý thuyết

Mô hình lý thuyết chính cho việc san phẳng vật căng dựa trên lý thuyết biến dạng dẻo, đặc biệt là khái niệm về sự cứng lại do biến dạng vượt quá điểm giới hạn chảy. Mô hình này mô tả cách vật liệu chuyển từ trạng thái đàn hồi sang trạng thái dẻo khi chịu đủ ứng suất kéo.

Sự hiểu biết về việc san phẳng bằng máy căng xuất phát từ những quan sát ban đầu về vật liệu bị làm phẳng khi chịu lực căng vào đầu thế kỷ 20. Đến những năm 1950, các kỹ sư đã phát triển các mô hình toán học kết nối lực căng tác dụng với độ phẳng thu được, mặc dù các mô hình này phần lớn là theo kinh nghiệm.

Các phương pháp tiếp cận hiện đại kết hợp phân tích phần tử hữu hạn (FEA) để dự đoán hành vi vật liệu trong quá trình kéo giãn, trong khi các mô hình dẻo tinh thể cung cấp thông tin chi tiết ở cấp độ vi cấu trúc. Các phương pháp tính toán này đã cải thiện đáng kể quá trình tối ưu hóa so với các phương pháp thử và sai trước đây.

Cơ sở khoa học vật liệu

Sự san phẳng của bộ căng tương tác trực tiếp với cấu trúc tinh thể của vật liệu bằng cách tạo ra sự trượt dọc theo các mặt phẳng tinh thể ưa thích. Trong thép, các hệ thống trượt này thường xảy ra dọc theo các mặt phẳng đóng chặt trong cấu trúc tinh thể lập phương tâm khối (BCC) hoặc lập phương tâm mặt (FCC).

Quá trình này ảnh hưởng đến ranh giới hạt bằng cách tạo ra sự biến dạng đồng đều trên các hạt liền kề, làm giảm sự tập trung ứng suất thường xảy ra tại các giao diện này. Sự đồng nhất này đặc biệt quan trọng đối với các vật liệu có cấu trúc hạt định hướng do hoạt động cán.

Nguyên lý khoa học vật liệu cơ bản làm nền tảng cho quá trình san phẳng bằng máy căng là mối quan hệ giữa ứng suất, biến dạng và chuyển động trật khớp. Bằng cách kiểm soát biến dạng dẻo, quá trình này thao tác cấu trúc vi mô của vật liệu để đạt được các đặc tính vĩ mô mong muốn—cụ thể là cải thiện độ phẳng và giảm ứng suất.

Biểu thức toán học và phương pháp tính toán

Công thức định nghĩa cơ bản

Mối quan hệ cơ bản trong việc cân bằng cáng được thể hiện như sau:

$$\sigma_t > \sigma_y$$

Trong đó $\sigma_t$ là ứng suất kéo được áp dụng và $\sigma_y$ là giới hạn chảy của vật liệu. Để cân bằng lực căng hiệu quả, ứng suất được áp dụng phải vượt quá giới hạn chảy một biên độ đủ để đảm bảo biến dạng dẻo hoàn toàn.

Công thức tính toán liên quan

Độ giãn dài vĩnh viễn (biến dạng dẻo) cần thiết để cân bằng độ căng hiệu quả có thể được tính như sau:

$$\varepsilon_p = \frac{\Delta L_p}{L_0}$$

Trong đó $\varepsilon_p$ là độ biến dạng dẻo, $\Delta L_p$ là độ giãn dài vĩnh viễn sau khi kéo căng và $L_0$ là chiều dài ban đầu.

Lực kéo giãn cần thiết có thể được xác định bằng cách sử dụng:

$$F = \sigma_t \times A$$

Trong đó $F$ là lực cần thiết, $\sigma_t$ là ứng suất kéo mục tiêu (thường gấp 1,1-1,2 lần giới hạn chảy) và $A$ là diện tích mặt cắt ngang của tấm.

Điều kiện và giới hạn áp dụng

Các công thức này áp dụng cho các vật liệu thể hiện hành vi đàn hồi-dẻo với điểm giới hạn chảy riêng biệt. Đối với các vật liệu có hành vi giới hạn chảy liên tục, cường độ giới hạn chảy bù trừ 0,2% thường được sử dụng là $\sigma_y$.

Các mô hình giả định các đặc tính vật liệu đồng nhất trên toàn bộ tấm, điều này có thể không đúng đối với các vật liệu có sự thay đổi đáng kể về đặc tính hoặc đặc điểm hướng. Cần phải xem xét các tác động của nhiệt độ, vì giới hạn chảy giảm ở nhiệt độ cao.

Các tính toán này giả định điều kiện tải tĩnh gần đúng và không tính đến độ nhạy tốc độ biến dạng, trở nên quan trọng ở tốc độ xử lý cao. Ngoài ra, sự thay đổi độ dày vật liệu có thể dẫn đến kết quả kéo giãn không đồng đều.

Phương pháp đo lường và đặc tính

Thông số kỹ thuật thử nghiệm tiêu chuẩn

ASTM E1030: Phương pháp thử tiêu chuẩn để đo đặc tính độ phẳng của sản phẩm tấm thép

ISO 9445: Thép không gỉ cán nguội liên tục Dải hẹp, Dải rộng, Tấm/Tấm và Chiều dài cắt - Dung sai về Kích thước và Hình dạng

EN 10029: Tấm thép cán nóng dày 3 mm trở lên - Dung sai về kích thước và hình dạng

ASTM A568: Tiêu chuẩn kỹ thuật cho thép, tấm, cacbon, kết cấu và cường độ cao, hợp kim thấp, cán nóng và cán nguội

Thiết bị và nguyên tắc thử nghiệm

Hệ thống đo độ phẳng thường sử dụng công nghệ quét quang học dựa trên laser để đo các biến thể chiều cao trên bề mặt tấm. Các hệ thống này tạo ra các bản đồ địa hình chi tiết cho thấy độ lệch so với mặt phẳng tham chiếu hoàn toàn phẳng.

Thiết bị đo độ căng theo dõi lực tác dụng trong quá trình kéo giãn, đảm bảo duy trì đủ độ căng để vượt quá giới hạn chảy của vật liệu. Các cảm biến lực tích hợp vào thiết bị cân chỉnh máy kéo cung cấp phản hồi thời gian thực để kiểm soát quy trình.

Các cơ sở tiên tiến có thể sử dụng hệ thống đo ứng suất trực tuyến bằng các kỹ thuật như nhiễu xạ tia X hoặc đo vận tốc siêu âm để xác minh hiệu quả giảm ứng suất sau khi kéo giãn.

Yêu cầu mẫu

Các mẫu thử tiêu chuẩn thường trải dài toàn bộ chiều rộng của tấm đã xử lý với chiều dài ít nhất là 1-2 mét để nắm bắt các đặc điểm phẳng tiêu biểu. Các cạnh phải không bị hư hỏng hoặc không đều có thể ảnh hưởng đến kết quả đo.

Chuẩn bị bề mặt thường chỉ cần vệ sinh để loại bỏ dầu chế biến hoặc chất gây ô nhiễm có thể ảnh hưởng đến phép đo quang học. Không cần xử lý bề mặt đặc biệt để đánh giá độ phẳng tiêu chuẩn.

Mẫu vật phải ở nhiệt độ môi trường và phải được để ổn định trong ít nhất 24 giờ sau khi cân chỉnh trước khi tiến hành đo độ phẳng cuối cùng để tính đến bất kỳ hiệu ứng giãn nở theo thời gian nào.

Thông số thử nghiệm

Thử nghiệm tiêu chuẩn được tiến hành ở nhiệt độ phòng (20-25°C) trong điều kiện khí quyển bình thường. Các phép đo nên được thực hiện với mẫu vật trên bề mặt tham chiếu phẳng để loại bỏ tác động của trọng lực lên các tấm mỏng.

Đối với thử nghiệm động về hiệu quả san phẳng của máy căng, tỷ lệ kéo dài điển hình nằm trong khoảng 0,5-5% chiều dài vật liệu, với tỷ lệ cụ thể được xác định bởi loại vật liệu và độ dày.

Các thông số quan trọng bao gồm độ phân giải đo (thường là 0,1 mm hoặc tốt hơn đối với các biến thể về chiều cao) và mật độ đo (điểm trên một đơn vị diện tích) đủ để nắm bắt tất cả các khuyết tật hình dạng có liên quan.

Xử lý dữ liệu

Thu thập dữ liệu chính bao gồm việc lập bản đồ các biến thể chiều cao trên bề mặt tấm, thường tạo ra hàng nghìn điểm đo. Các phép đo này tạo ra biểu diễn ba chiều của bề mặt tấm.

Phân tích thống kê tính toán các số liệu độ phẳng tiêu chuẩn bao gồm đơn vị I (trong đó 1 đơn vị I bằng biến thiên chiều cao 10 mm trên chiều dài 1m) hoặc biến thiên từ đỉnh này sang đỉnh khác. Độ lệch chuẩn của phép đo chiều cao cung cấp đánh giá độ phẳng định lượng.

Giá trị độ phẳng cuối cùng được tính toán bằng cách so sánh các cấu hình được đo với các tiêu chuẩn dung sai, với kết quả thường được thể hiện dưới dạng độ lệch tối đa so với mặt phẳng tham chiếu hoặc dưới dạng I đơn vị trên một đơn vị chiều dài.

Phạm vi giá trị điển hình

Phân loại thép	Phạm vi kéo dài điển hình	Điều kiện thử nghiệm	Tiêu chuẩn tham khảo
Thép cacbon thấp (HSLA)	0,5-2,0%	Nhiệt độ phòng, độ dày 0,5-3mm	Tiêu chuẩn ASTMA568
Thép cường độ cao tiên tiến	1,0-3,0%	Nhiệt độ phòng, độ dày 0,5-2mm	Tiêu chuẩn ASTM A1079
Thép không gỉ (Austenitic)	1,0-2,5%	Nhiệt độ phòng, độ dày 0,5-3mm	Tiêu chuẩn ASTMA480
Thép Điện Silicon	0,5-1,5%	Nhiệt độ phòng, độ dày 0,35-0,65mm	Tiêu chuẩn ASTMA677

Sự khác biệt trong mỗi phân loại thường là kết quả của sự khác biệt về độ bền kéo, độ dày và lịch sử xử lý trước đó. Vật liệu có độ bền cao hơn thường đòi hỏi độ giãn dài lớn hơn để đạt được kết quả độ phẳng tương đương.

Trong các ứng dụng thực tế, các giá trị này hướng dẫn thiết lập quy trình nhưng phải được điều chỉnh dựa trên các đặc tính vật liệu cụ thể và yêu cầu về độ phẳng. Vật liệu dày hơn thường yêu cầu tỷ lệ kéo dài cao hơn để đạt được độ phẳng tương tự như các tấm mỏng hơn.

Một xu hướng đáng chú ý trên các loại thép là vật liệu có độ bền kéo cao hơn thường đòi hỏi độ giãn dài lớn hơn để đạt được kết quả phẳng tương đương. Ngoài ra, vật liệu có đặc tính dị hướng rõ rệt thường đòi hỏi các thông số kéo dài chuyên biệt.

Phân tích ứng dụng kỹ thuật

Những cân nhắc về thiết kế

Các kỹ sư phải tính đến những thay đổi nhỏ về kích thước xảy ra trong quá trình cân chỉnh máy căng, đặc biệt là sự giảm 0,5-3% chiều rộng tấm (hiệu ứng Poisson) và sự kéo dài vĩnh viễn theo hướng kéo căng.

Hệ số an toàn thường nằm trong khoảng từ 1,1-1,2 lần độ giãn dài tối thiểu được tính toán để đảm bảo giảm ứng suất hoàn toàn trên toàn bộ vật liệu. Biên độ này phù hợp với các biến thể về đặc tính vật liệu và điều kiện xử lý.

Quyết định lựa chọn vật liệu phải xem xét khả năng tương thích của máy kéo giãn, vì một số vật liệu có độ bền cao hoặc giòn có thể không chịu được độ giãn dài cần thiết mà không bị gãy. Điều này đặc biệt quan trọng đối với thép có độ bền cao tiên tiến có khả năng định hình hạn chế.

Các lĩnh vực ứng dụng chính

Ngành công nghiệp ô tô phụ thuộc rất nhiều vào thép cán phẳng cho các tấm thân xe và các thành phần cấu trúc. Độ phẳng được cải thiện đảm bảo hiệu suất dập nhất quán, giảm các biến thể đàn hồi và cải thiện độ chính xác về kích thước của các bộ phận đã tạo hình.

Sản xuất thiết bị chính xác là một lĩnh vực ứng dụng quan trọng khác, trong đó vật liệu được cán phẳng cung cấp độ ổn định về kích thước cần thiết cho quá trình cắt laser, gia công CNC và lắp ráp tự động.

Sản xuất thiết bị sử dụng thép cán phẳng cho các bề mặt dễ thấy như cửa tủ lạnh và tấm máy giặt. Việc loại bỏ dầu đóng hộp và các bề mặt không đồng đều khác đảm bảo chất lượng thẩm mỹ trong các sản phẩm hoàn thiện đồng thời cải thiện độ bám dính và vẻ ngoài của sơn.

Sự đánh đổi về hiệu suất

Việc san phẳng máy kéo làm tăng cường độ bền kéo thông qua quá trình tôi cứng do biến dạng, có thể làm giảm khả năng tạo hình trong các hoạt động tiếp theo. Các kỹ sư phải cân bằng các yêu cầu về độ phẳng với nhu cầu duy trì độ dẻo đủ cho các hoạt động tạo hình.

Quá trình này tạo ra sự giảm nhẹ về tổng khả năng kéo dài, có khả năng ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ năng lượng trong các thành phần liên quan đến va chạm. Sự đánh đổi này đòi hỏi phải cân nhắc cẩn thận khi thiết kế các cấu trúc ô tô quan trọng về an toàn.

Các kỹ sư cân bằng các yêu cầu cạnh tranh này bằng cách chỉ định độ giãn dài tối thiểu cần thiết để đạt được độ phẳng cần thiết, tránh làm cứng quá mức. Trong một số trường hợp, ủ sau khi san phẳng máy căng có thể cần thiết để khôi phục khả năng tạo hình cho các bộ phận phức tạp.

Phân tích lỗi

Các vết căng của máy kéo giãn (dải Lüders) là một khiếm khuyết thẩm mỹ phổ biến liên quan đến sự biến dạng không liên tục trong quá trình kéo giãn. Những đường nhìn thấy được này xuất hiện trên bề mặt vật liệu và có thể trở nên rõ rệt sau khi sơn hoặc hoàn thiện.

Cơ chế này liên quan đến các nồng độ ứng suất cục bộ lan truyền trên toàn bộ tấm trong quá trình uốn cong, tạo ra các biến thể địa hình bề mặt tinh tế. Những vết này đặc biệt có vấn đề ở các tấm ô tô và bề mặt thiết bị tiếp xúc.

Các chiến lược giảm thiểu bao gồm sử dụng cán nguội trước khi san phẳng máy cán, kiểm soát tốc độ kéo dài và lựa chọn hóa chất thép ít có khả năng bị chảy không liên tục. Đối với các ứng dụng bề mặt quan trọng, việc cán mỏng sau khi san phẳng máy cán có thể giảm thiểu khả năng nhìn thấy các vết này.

Các yếu tố ảnh hưởng và phương pháp kiểm soát

Ảnh hưởng của thành phần hóa học

Hàm lượng cacbon ảnh hưởng đáng kể đến các thông số san phẳng của máy kéo, với thép cacbon cao hơn thường đòi hỏi độ giãn dài lớn hơn để đạt được độ phẳng tương đương. Hàm lượng cacbon ảnh hưởng trực tiếp đến giới hạn chảy và hành vi làm cứng biến dạng.

Các nguyên tố vi lượng như nitơ có thể thúc đẩy quá trình lão hóa ứng suất và hình thành dải Lüders. Sản xuất thép hiện đại thường bao gồm một lượng nhỏ titan hoặc bo để ổn định nitơ và giảm độ nhạy ứng suất của thanh căng.

Tối ưu hóa thành phần thường bao gồm việc cân bằng các yêu cầu về độ bền với hiệu suất san phẳng của máy kéo, thường thông qua các phương pháp hợp kim hóa vi mô mang lại độ bền mà không làm giãn nở điểm giới hạn quá mức.

Ảnh hưởng của cấu trúc vi mô

Kích thước hạt mịn hơn thường cải thiện kết quả san phẳng bằng cách thúc đẩy biến dạng đồng đều hơn trên toàn bộ tấm. Tuy nhiên, hạt cực mịn có thể làm tăng cường độ chịu kéo, đòi hỏi lực kéo cao hơn.

Sự phân bố pha ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất san phẳng của máy kéo giãn, với thép đa pha (như thép pha kép hoặc thép TRIP) thể hiện hành vi biến dạng phức tạp có thể yêu cầu các thông số kéo giãn chuyên biệt.

Các tạp chất không phải kim loại và các khuyết tật khác có thể tạo ra sự tập trung ứng suất trong quá trình kéo giãn, có khả năng dẫn đến mỏng cục bộ hoặc thậm chí gãy. Thép chất lượng cao với hàm lượng tạp chất tối thiểu thường mang lại kết quả san phẳng máy kéo giãn vượt trội.

Xử lý ảnh hưởng

Xử lý nhiệt trước đó ảnh hưởng mạnh đến hiệu quả san phẳng của máy kéo. Vật liệu ủ thường phản ứng tốt với quá trình kéo giãn, trong khi vật liệu được gia công nguội nhiều có thể cần độ giãn dài cao hơn để khắc phục hiện tượng cứng do ứng suất.

Quá trình cán tạo ra các đặc tính định hướng ảnh hưởng đến việc san phẳng máy căng. Vật liệu cán chéo thường có hành vi kéo giãn đồng đều hơn so với vật liệu cán chủ yếu theo một hướng.

Tốc độ làm mát trong quá trình cán nóng ảnh hưởng đến cấu trúc hạt và các kiểu ứng suất dư, ảnh hưởng trực tiếp đến yêu cầu san phẳng máy kéo. Các biện pháp làm mát có kiểm soát có thể giảm thiểu ứng suất bên trong trước khi kéo giãn, cải thiện kết quả độ phẳng cuối cùng.

Các yếu tố môi trường

Nhiệt độ ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất san phẳng của máy căng, với nhiệt độ cao làm giảm độ bền kéo và thay đổi đặc tính biến dạng. Hầu hết các hoạt động thương mại đều duy trì kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ trong quá trình xử lý.

Độ ẩm và môi trường ăn mòn thường có tác động trực tiếp tối thiểu đến quá trình kéo giãn nhưng có thể ảnh hưởng đến độ ổn định lâu dài của vật liệu đã san phẳng nếu hiện tượng ăn mòn xảy ra tại các điểm có ứng suất dư.

Sự giãn nở phụ thuộc thời gian có thể xảy ra sau khi san phẳng bằng máy căng, với một số vật liệu biểu hiện những thay đổi nhỏ về độ phẳng trong nhiều ngày hoặc nhiều tuần sau khi xử lý. Hiệu ứng này rõ rệt hơn ở những vật liệu có độ bền cao với tiềm năng phục hồi đàn hồi lớn hơn.

Phương pháp cải tiến

Cán tôi trước khi san phẳng máy kéo là phương pháp luyện kim quan trọng để nâng cao kết quả. Quá trình khử lạnh nhẹ này (thường là 0,5-2%) ngăn chặn sự giãn dài điểm chảy và giảm sự hình thành dải Lüders.

Cải tiến dựa trên quy trình bao gồm các phương pháp kéo giãn nhiều giai đoạn áp dụng độ giãn dài gia tăng với các giai đoạn giãn giữa các giai đoạn. Kỹ thuật này có thể đạt được độ phẳng vượt trội với độ giãn dài tổng thể thấp hơn.

Các cân nhắc về thiết kế để có hiệu suất tối ưu bao gồm việc chỉ định các thước đo vật liệu phù hợp và mức độ cường độ tương thích với thiết bị cân chỉnh máy căng có sẵn. Vật liệu quá dày hoặc cường độ cao có thể yêu cầu thiết bị căng chuyên dụng có công suất cao.

Các điều khoản và tiêu chuẩn liên quan

Các thuật ngữ liên quan

Cán phẳng là quá trình làm phẳng cạnh tranh sử dụng các con lăn xen kẽ để uốn cong vật liệu dần dần, tạo ra sự chảy cục bộ. Không giống như cán phẳng, cán phẳng có thể không loại bỏ hoàn toàn ứng suất bên trong.

Độ giãn dài điểm giới hạn chảy mô tả phần nằm ngang của đường cong ứng suất-biến dạng, trong đó biến dạng tăng mà không có ứng suất bổ sung. Hiện tượng này có liên quan chặt chẽ đến sự hình thành dải Lüders trong quá trình san phẳng máy kéo.

Ứng suất dư là ứng suất vẫn còn trong vật liệu sau khi lực bên ngoài bị loại bỏ. Việc san phẳng bằng máy kéo giãn có hiệu quả trung hòa các ứng suất này bằng cách tạo ra biến dạng dẻo đồng đều trên toàn bộ vật liệu.

Các thuật ngữ này được kết nối với nhau thông qua mối quan hệ của chúng với hành vi biến dạng vật liệu và trạng thái ứng suất. Hiểu được các mối quan hệ này là điều cần thiết để tối ưu hóa độ phẳng trong quá trình gia công kim loại tấm.

Tiêu chuẩn chính

ASTM E1030 cung cấp các phương pháp thử nghiệm toàn diện để đánh giá độ phẳng của tấm kim loại, bao gồm các quy trình cụ thể để đo lường hiệu quả của hoạt động san phẳng bằng máy căng.

DIN EN 10131 thiết lập các dung sai của Châu Âu đối với các sản phẩm phẳng cán nguội, bao gồm các yêu cầu về độ phẳng thường đòi hỏi phải cân chỉnh máy cán để đạt được sự tuân thủ.

JIS G 3141 nêu chi tiết các tiêu chuẩn công nghiệp của Nhật Bản đối với thép tấm và thép dải cacbon cán nguội, với các thông số về độ phẳng ảnh hưởng đến các thông số san phẳng cho vật liệu xuất khẩu sang thị trường Châu Á.

Các tiêu chuẩn này khác nhau chủ yếu ở phương pháp đo lường và phạm vi dung sai được chấp nhận, trong đó các tiêu chuẩn của Bắc Mỹ thường cho phép độ phẳng thay đổi lớn hơn một chút so với các tiêu chuẩn của châu Âu hoặc Nhật Bản.

Xu hướng phát triển

Nghiên cứu hiện tại tập trung vào việc phát triển các mô hình dự đoán kết nối các đặc tính vật liệu với các thông số cân chỉnh máy căng tối ưu, có khả năng cho phép điều chỉnh quy trình theo thời gian thực dựa trên các đặc tính vật liệu đầu vào.

Các công nghệ mới nổi bao gồm hệ thống giám sát quang học liên tục cung cấp khả năng kiểm tra bề mặt 100% trong quá trình kéo căng, cho phép phát hiện và sửa chữa ngay lập tức các vấn đề về độ phẳng hoặc khuyết tật bề mặt.

Những phát triển trong tương lai có thể bao gồm các hệ thống điều khiển quy trình do AI điều khiển, tự động tối ưu hóa các thông số kéo giãn dựa trên đặc tính vật liệu, sự thay đổi độ dày và thông số kỹ thuật về độ phẳng cần thiết, giúp giảm sự phụ thuộc vào người vận hành và cải thiện tính nhất quán.