Characterization of a laboratory scale cold rolling mill

Abstract

ÖZET LABORATUVAR ÖLÇÜLER İNDEKİ BÎR HADDELEME MAKÎNASININ KARAKTERİZE EDİLMESİ ' Haddeleme işlemi, başlangıçtaki malzemenin az bir maliyet ile çeşitli ikincil levha biçimlendirme proseslerine tâbi tutulmasını sağlaması açısından, plastik şekil değiştirme işlemlerinin en önemlisi olmuştur ve bu özelliğini halen korumaktadır. Döküm yapısı ilk önce sıcak haddeleme yolu ile bozulur, daha ince ve iyi yüzey koşullarına sahip hassas toleranslardaki malzeme ise soğuk haddeleme ile elde edilir. iyi kontrol edilebilen, özellikleri bilinen bir soğuk haddenin projelendirilmesi ve imalatı, kapsamlı bir literatür araştırması sonucu elde edilen teorik bir zemin ile malzeme seçimi ve imalat dallarındaki pratik tecrübenin birleşimini gerektirir. Makinenin karakterize edilmesi, kalınlık ve yüzey pürüzlüğünün kontrol edilebilmesi açısından önemlidir. Soğuk haddeleme malzemenin mekanik özelliklerini ve mikroyapısım da etkiler; haddeleme sonrasında yüksek dayanımlı ve sert fakat uzaması az malzemeler elde edilir. Bu çalışmada laboratuvar ölçülerinde ikili, tersinir bir soğuk hadde makinesi projelendirilip imâl edilmiştir. Böylece değişik alüminyum alaşımları (1050, 1100 ve 3003) haddelenmiş, hadde yatağı kalkmaları ve en az - en çok haddelenebilir kalınlıklar tesbit edilerek hadde makinası karakterize edilmiştir. Bunun yanında haddeleme işleminin malzemenin mekanik özelliklerine ve mikroyapısına olan etkileri incelenmiştir.

İV ABSTRACT CHARACTERIZATION OF A LABORATORY SCALE COLD ROLLING MILL Rolling has been and still is the most important process of plastic working of metals, since it provides starting material for various secondary sheet -metalworking processes at a low cost. The cast structure is first destroyed by hot rolling but thinner gages, better surface finish and tighter tolerances are obtained by cold rolling. To design and construct a well characterized and controllable cold rolling mill, a combination of theoretical background obtained from an extensive literature survey and practical experience in material selection and construction, is required. The characterization of the machine is utmost important, for the purpose of controlling the thickness and surface finish of the rolled product. Cold rolling affects also the mechanical properties and microstructure of the rolled material; higher in strength and hardness but lower in elongation specimens are obtained after rolling. In this study a laboratory scale two -high reversible cold rolling mill is designed and constructed. This way, various aluminium alloys (1050, 1100 and 3003) are rolled at different roll gaps to determine the roll-mount deflections and the maximum and minimum rollable thickness for the characterization of the machine. Besides the effects of rolling on the mechanical properties and microstructure of aluminium alloys are examined.