(57)【要約】  本発明は、切断部品（２）の処理方法に関する。この方法は、この切断部品（２）の切断面（５）が超音波ショットピーニング装置（１０）によって投射されたショットに曝されてショットの衝撃を伴った切断面（５）になる第１のステップと、ショットの衝撃を伴う切断面（５）が、選択された厚さに亘って研削されて被処理切断面（５）になる第２のステップと、を含む。
2021502906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断部品（２）の処理方法であって、前記切断部品（２）の切断面（５）が超音波ショットピーニング装置（１０）によって投射されたショット（１２）に曝されてショットの衝撃を伴う切断面（５）になる第１のステップと、ショットの衝撃を伴った前記切断面（５）が、選択された厚さに亘って研削されて被処理切断面（５）になる第２のステップとを含む、切断部品（２）の処理方法。
【請求項２】
切断部品（２）が全体的に円形であり、前記切断部品（２）の周囲を画定し、２つの刃先（７）の間に延在する結合面（８）によって分離された２つの対向面（６）を備え、少なくとも刃先（７）が第１のステップの間マスクされている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のステップが、
ｉ）切断面（５）の結合面（８）が、前記超音波ショットピーニング装置（１０）によって投射されたショット（１２）に曝される一方、前記切断面（５）の対向面（６）が、前記刃先（７）を含むようにして当該刃先まで、少なくとも部分的にマスクされている第１のサブステップ、および、
ｉｉ）前記対向面（６）が、前記超音波ショットピーニング装置（１０）によって投射されたショット（１２）に曝される一方、ショットの衝撃を伴った前記結合面（８）が、前記刃先（７）を含むようにして当該刃先まで、少なくとも部分的にマスクされている第２のサブステップ、
を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のステップが、
ｉ）前記切断面（５）の対向面（６）が、前記超音波ショットピーニング装置（１０）によって投射されたショット（１２）に曝される一方、結合面（８）が、前記刃先（７）を含むようにして当該刃先まで、少なくとも部分的にマスクされている第１のサブステップ、および、
ｉｉ）前記結合面（８）が、前記超音波ショットピーニング装置（１０）によって投射されたショット（１２）に曝される一方、ショットの衝撃を伴った前記対向面（６）が、前記刃先（７）を含むようにして当該刃先まで、少なくとも部分的にマスクされている第２のサブステップ、
を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のステップにおいて、前記切断面（５）の前記対向面（６）が、１ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは４ｍｍ〜１０ｍｍに含まれる刃先（７）から取得された高さでマスクされる、請求項３および４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のステップにおいて、前記切断面（５）は、それ自体の全表面の７０％〜１０００％、好ましくは前記全表面の１００％〜２００％で選択された表面へのショットの衝撃によって覆われるまでショット（１２）に曝される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のステップにおいて、前記厚さが０．０２ｍｍ〜１．５ｍｍの間、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍで選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
ショット（１２）が、０．５ｍｍ〜５ｍｍに含まれる直径を有する球形のボールである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のステップにおいて、ショット（１２）の総重量が、０．１グラム〜５００グラム、好ましくは１グラム〜５０グラムである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
切断部品（２）の処理装置（９）であって、
−ショットの衝撃を伴った切断面（５）になるように、前記切断部品（２）の切断面（５）にショット（１２）を投射するために構成される超音波ショットピーニング装置（１０）と、
−被処理切断面（５）になるように、選択された厚さに亘りショットの衝撃を伴った前記切断面（５）を研削するために構成される研削装置（１１）と
を備える、切断部品（２）の処理装置（９）。
【請求項１１】
前記研削装置（１１）が、０．０２ｍｍ〜１．５ｍｍの間、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの間で選択された厚さに亘ってショットの衝撃を伴った前記切断面（５）を研削するように構成される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記超音波ショットピーニング装置（１０）は、それ自体の表面の７０％〜１０００％、好ましくは１００％〜２００％で選択された表面へのショットの衝撃によって覆われるまで、切断面（５）にショット（１２）を投射するように構成される、請求項１０および１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記超音波ショットピーニング装置（１０）が、０．５ｍｍ〜５ｍｍを含む直径を有する球形のボールであるショット（１２）を投射するように構成される、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記超音波ショットピーニング装置（１０）は、総重量が０．１グラム〜５００グラム、好ましくは１グラム〜５０グラムを含むショット（１２）を投射するように構成される、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記超音波ショットピーニング装置（１０）の振動面に設置された専用支持部（１８）を備え、前記支持部（１８）が前記切断部品（２）を少なくとも部分的に支持し、前記切断部品（２）の結合面（８）が、刃先（７）まで、この刃先を含むようにマスクするために構成される、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記専用支持部（１８）が少なくとも２つの可動部品を備える、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切断部品の処理方法および関連する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明が少なくとも１つの刃先を備えるあらゆるタイプの工業用切断部品に関することに留意するのは重要である。本発明は、より具体的には、二つの対向する側部を有する切断面を備える回転式ナイフまたはホイールのような切断部品であって、一つまたは二つの刃先は、幅が二つの刃先を画定することを可能にする、これら対向する側部を結合する面をさらに備えるか否かに依存する。
【０００３】
回転式ナイフまたはホイールは、金属ストリップの少なくとも１つの長手方向側面をトリミングすることを目的としたサイドトリミング装置に特に使用されている。そのようなサイドトリミング装置機器１の例が図１に概略的に示されている。図１に示される非限定的な例では、サイドトリミング装置１は、金属ストリップ４の２つの長手方向側部３を同時にトリミングすることを意図した２対の回転式ナイフ２を備える。例えば、ストリップ４は鋼製でもよい。金属ストリップ４の各長手方向側部３は、対応する対の２つの回転式ナイフ２の間を連続的に通過し、その結果、その一部が剪断されて、優れた質の縁部および定まった幅が保証される。例えば、そのようなサイドトリミング装置１は、冷間圧延プロセスにおける酸洗ラインまたはストライピングラインの一部であり得る。
【０００４】
上記の対の１つの一部であり得る回転式ナイフ２の例を、図２に概略的に示す。それは、一定の幅を有する結合面８によって分離された２つの対向面６を有する切断面５を備え、結合面８は切断部品２の周囲を画定し、２つの平行な刃先７の間に延在する。
【０００５】
これらの回転式ナイフ２の寿命は、金属ストリップの長さまたは金属ストリップの切断コイルの数として表されることができるが、それ自体がナイフの表面の硬度とトポグラフィーに依存する摩耗状態に依存する。
【０００６】
切断部品、特に回転式ナイフの硬度を増加させるために、いくつかの処理方法が提案されてきた。
【０００７】
刊行物「Ｆａｔｉｇｕｅ  ａｎｄ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ｏｆ  ｎａｎｏ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ｔｏｏｌ  ｓｔｅｅｌ  ｂｙ  ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  ｃｏｌｄ  ｆｏｒｇｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」Ｃｈａｎｇ−Ｍｉｎ  Ｓｕｈ  ｅｔ  ａｌ．−Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ａ  ４４３（２００７）ｐ１０１−１０６は、超音波振動エネルギーをエネルギー源として使用し、毎秒数万回の打撃が一定圧力で材料表面に適用される超音波冷間鍛造技術（ＵＣＦＴ）と呼ばれる処理方法を開示している。この記事では、この技術は冷間圧延プロセスのトリミングナイフに適用されている。この刊行物によれば、超音波冷間鍛造技術は、硬度の特性を改善できるナノ構造化の表面改質技術である。しかし、この記事で述べられているように、このような技術だけでは、ＵＣＦＴ技術で予め処理されたトリミングナイフで切断できるコイルの数を２倍にすることしかできないため、不十分である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｆａｔｉｇｕｅ  ａｎｄ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ｏｆ  ｎａｎｏ−  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ｔｏｏｌ  ｓｔｅｅｌ  ｂｙ  ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  ｃｏｌｄ  ｆｏｒｇｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」Ｃｈａｎｇ−Ｍｉｎ  Ｓｕｈ  ｅｔ  ａｌ．−Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ａ  ４４３（２００７）ｐ１０１−１０６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、それらの寿命を大幅に改善する工業用切断部品の処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的のために、本発明は、切断部品の処理方法であって、この切断部品の切断面が超音波ショットピーニング装置によって投射されたショットに曝されてショットの衝撃を伴う切断面になる第１のステップと、ショットの衝撃を伴った前記切断面が、選択された厚さに亘って研削されて被処理切断面になる第２のステップと、を備える方法に関する。
【００１１】
また、本発明の方法は、別々に、または考えられる全ての技術的な組み合わせに従って考慮される以下の任意選択の特性も備えることができる。
−切断部品が全体的に円形であり、前記切断部品の周囲を画定し、２つの刃先の間に延在する結合面によって分離された２つの対向面を備え、少なくとも刃先は第１のステップの間マスクされている。
【００１２】
−第１の実施形態では、第１のステップが、
・前記切断面の結合面が、前記超音波ショットピーニング装置によって投射されたショットに曝される一方、前記切断面の対向面が、少なくとも部分的に刃先まで、この刃先を含んでマスクされている第１のサブステップ、および、
・前記対向面が、前記超音波ショットピーニング装置によって投射されたショットに曝される一方、ショットの衝撃を伴った前記結合面が、少なくとも部分的に前記刃先まで、この刃先を含んでマスクされている第２のサブステップ、
を備えても良い。
【００１３】
−第２の実施形態では、第１のステップは、
・前記切断面の対向面が、前記超音波ショットピーニング装置によって投射されたショットに曝される一方、結合面が、少なくとも部分的に前記刃先まで、この刃先を含んでマスクされている第１のサブステップ、および、
・前記結合面が、前記超音波ショットピーニング装置によって投射されたショットに曝される一方、ショットの衝撃を伴った前記対向面が、少なくとも部分的に前記刃先まで、この刃先を含んでマスクされている第２のサブステップ、
を備えても良い。
【００１４】
これらの実施形態において、前記第１のステップでは、前記切断面の前記対向面が、１ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは４ｍｍ〜１０ｍｍの含まれる刃先から取得された高さでマスクされる。
【００１５】
−前記第１のステップにおいて、前記切断面は、それ自体の全表面の７０％〜１０００％、好ましくは前記全表面の１００％〜２００％、選択された表面へのショットの衝撃によって覆われるまで、ショットに曝される。
【００１６】
−前記第２のステップにおいて、前記厚さは０．０２ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．２ｍｍで選択される。
【００１７】
−ショットは、直径が０．５ｍｍ〜５ｍｍを含む球形のボールである。
【００１８】
−前記第１のステップでは、ショットの総重量が、０．１グラム〜５００グラム、好ましくは１グラム〜５０グラムである。
【００１９】
本発明はまた、切断部品の処理装置に関し、この装置は、ショットの衝撃で切断面になるように、この切断部品の切断面にショットを投射するように配置された超音波ショットピーニング装置と、選択した厚さに亘ってショットの衝撃を伴った切断面を研削して、被処理切断面になるように配置された研削装置と、を備える。
【００２０】
また、本発明の装置は、個別に、または全ての可能な技術的な組み合わせに従って考慮される以下の任意選択の特徴も含むことができる。
【００２１】
−研削装置は、０．０２ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．２ｍｍで選択された厚さに亘ってショットの衝撃を伴った切断面を研削するように構成されている。
【００２２】
−超音波ショットピーニング装置は、それ自体の全表面の７００％〜１０００％、好ましくは１００％〜２００％の間で選択された表面へのショットの衝撃によって覆われるまで、切断面にショットを投射するように構成され得る。
【００２３】
−超音波ショットピーニング装置は、０．５ｍｍ〜５ｍｍの間を含む直径を有する球形のボールであるショットを投射するように構成され得る。
【００２４】
−超音波ショットピーニング装置は、総重量が０．１グラム〜５００グラム、好ましくは１グラム〜５０グラムを含むショットを投射するように構成され得る。
【００２５】
−装置は、超音波ショットピーニング装置の振動面に設置された専用支持部を備え、支持部が切断部品を少なくとも部分的に支持し、切断部品の末端面を、刃先までマスクするように構成されてもよい。例えば、この支持部は、少なくとも２つの可動部品を備えてもよい。
【００２６】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、例として以下に与えられ、決して限定的ではないその説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】鋼のストリップの２つの縦方向側部を同時にトリミングすることを意図した２対の回転式ナイフをサイドトリミング備える例を斜視図で概略的に示す。
【図２】本発明による方法が適用されることができ、図１に示すような機器に使用されることができるナイフの例を斜視図で概略的に示す。
【図３】本発明による処理方法の例を概略的に示す。
【図４】本発明による装置の例を概略的かつ機能的に示す。
【図５】本発明による方法の第１のステップの第１の例の第１のサブステップの間の、本発明による装置の超音波ショットピーニング装置の一部を断面図で概略的に示す。
【図６】本発明による方法の第１のステップの第１の例の第２のサブステップの間の、図５に示される超音波ショットピーニング装置の一部を断面図で概略的に示す。
【図７】本発明による方法の第１のステップの第１の例の第２のサブステップの間の、図５に示される超音波ショットピーニング装置の一部の実施形態の変形形態を、断面図で概略的に示す。
【図８】本発明による方法の第１のステップの第２の例の間の、本発明による機器の超音波ショットピーニング装置の一部を断面図で概略的に示す。
【図９】本発明による処理方法なしのナイフ、および本発明による処理方法を受けた３つのナイフの硬さの変化を、深さの関数として、それぞれ３つの異なるパラメータ値のセットで、図表にて概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明は、特に、その硬度を増加させ、大幅にその寿命を延ばすために切断部品を処理することを目的とする処理方法および関連装置を提案することを目的とする。
【００２９】
以下の説明では、例として、切断部品２が、図２に示されているような回転式ナイフまたはホイールであり、例えば、図１に示され、酸洗ラインまたはストリップラインに関して前述されているようなサイドトリミング装置１で使用され得ると考えられる。しかし、本発明はこの用途に限定されない。実際、本発明は、結合面８をさらに備えるか備えないかに応じて１つまたは２つの刃先７によって分離される２つの対向面６を有する切断面５を含む限り、任意のタイプの切断部品２に関連する。したがって、処理する切断部品２は、例えば、ナイフ、はさみ、シャー、鎌、またはブレードであってもよい。
【００３０】
上述のように、本発明は、切断部品２（ここでは図２に示される回転式ナイフ）を処理することを意図した処理方法を提案する。かかる処理方法は、図４に示されるように、少なくとも超音波ショットピーニング装置１０と研削装置１とを含む本発明による装置（９）によって実施されることができる。
【００３１】
本発明による処理方法は、図３に概略的に示されるアルゴリズムの例を参照して以下に説明される。これは、２つのステップを備える。
【００３２】
第１のステップでは、超音波ショットピーニング装置１０によって切断部品２の切断面５にショット１２が投射され、ショットの衝撃を伴った切断面５となる。
【００３３】
この第１のステップは、サブステップ１００および１１０によって図３に表されている。
【００３４】
例えば、図４に概略的かつ機能的に示されるように、超音波ショットピーニング装置１０は、少なくとも発電機１３、圧電変換器１４、ソノトロード１９、およびピーニング固定具とも呼ばれる末端部分１７を備えることができる。任意選択で、図面に示すように、プリブースター１５、ブースター１６が追加され得る。
【００３５】
発電機１３は、圧電変換器１４を励起することを意図した正弦波電場を供給するように構成される。圧電変換器１４は、正弦波電場の電気エネルギーを超音波振動に変換するように構成され、その周波数には、例えば１０〜６０ｋＨｚ、好ましくは１５〜２５ｋＨｚ、より好ましくは２０ｋＨｚが含まれる。プリブースター１５およびブースター１６は、圧電変換器１４によって供給される超音波振動の振幅を増大させるために構成される。最終的な振動コンポーネントとしてのソノトロード１９は、ショット１２を切断部品２に向けて投射するために使用される。末端部分１７は、切断部品２の切断面５がショット１２に伴い一時的に配置される処理チャンバを有するハウジングを備える。ソノトロード１９によってもたらされる超音波振動は、縦方向の振動を誘発し、それは処理チャンバおよび、それによって図５から図８に示すように処理チャンバ内にあってマスクされていない切断面５の表面に、ショット１２をランダムに投射する。したがって、切断面５の全表面は漸進的に処理され、それは表面だけでなく深さ（または表面下の体積）においてもその硬さを均一に増加させる。
【００３６】
切断面５の全表面が処理チャンバ内に配置され得ない場合、切断部品２が末端部分１７に対して移動されるという点に留意することが重要である。それは、連続的にまたは順次（すなわち、処理チャンバ内の切断面５の部分がショットの衝撃に十分に曝されたとみなされる度に）移動されてもよい。したがって、切断部品２が回転式ナイフである場合、切断部品２は、例えば、専用の電気モーターの軸によって回転駆動され得る。この最後の実施形態では、ショットの衝撃を均質化するために、切断部品２の１５〜２５回の回転が行われ得る。例えば、回転速度は１０ｒｐｍ未満であり得る。例えば、この回転速度は、好ましくは４ｒｐｍまたは５ｒｐｍに等しい。
【００３７】
例えば、第１のステップで、切断面５の各部分は、それ自体の全表面の７０％〜１０００％の間、好ましくはそれ自体の全表面の１００％〜２００％の間で選択される表面へのショットの衝撃により覆われるまで、ショット１２に曝され得る。１００％とは、表面のショットが時間Ｔの間実行され、面の１００％がショットの衝撃で覆われることを意味する。２００％とは、表面のショットが２Ｔの時間実行されることを意味する。７０％は、ショットの衝撃（１２）が表面全体を厳密にカバーしないことを意味するが、ブレードの７０％のみが処理されることを意味しない。実際、ショットの直径は処理された表面の直径ではなく、さらに大きくてもよい。例えば、切断面５の各部分は、それ自体の全表面の１２５％（露出時間１．２５Ｔ）に等しい表面へのショットの衝撃によって覆われるまで、ショット１２に曝されてもよい。
【００３８】
ショットは、ボールのような実質的に球形であることが好ましく、特に球形度の最大許容誤差は±６０マイクロメートル（μｍ）である。ショットは、好ましくは、その表面に少なくとも１つの非鉄材料、有利には炭化タングステン（ＷＣ）を含む。ショットは完全に炭化タングステンで作られることができるが、鋼、ステンレス鋼、セラミック、ガラス、ニッケル基合金、チタン合金で作られることもできる。ショット１２は、好ましくは、０．５ｍｍ〜５ｍｍに含まれる直径を有する。
【００３９】
また、例えば、第１のステップでは、総重量が０．１グラム〜５００グラム、好ましくは１グラム〜５０グラムのショット１２を処理チャンバに設けることができる。当業者は、処理チャンバの容積に応じてショット１２の総重量を調整する。
【００４０】
処理方法の第２ステップでは、ショットの衝撃を伴った切断面５が選択された厚さに亘って研削され、被処理切断面５になる。この第２のステップは、ステップ１２０によって図３に表されている。
【００４１】
この選択された材料除去の厚さは、装置９の研削装置１１によって実行される。
【００４２】
例えば、この研削は、砥石またはミルストーンを使用した、制御された研削で構成されてもよい。
【００４３】
また例えば、第２のステップにおいて、厚さは、０．０２ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．２ｍｍで選択されてもよい。
【００４４】
第１のステップの少なくとも３つの異なる実施態様が想定され得る。
【００４５】
第１の実施態様では、図３の非限定的な例に示されるように、第１のステップは、第１のサブステップ１００および第２のサブステップ１１０を備えることができる。
【００４６】
図５に示される第１のサブステップ１００において、結合面８は、超音波ショットピーニング装置１０によって投射されたショット１２を受け、一方、切断面５の対向面６は、それら対向面を結合面８からそれぞれ分離するその刃先７までマスクされる。この刃先７までのこのマスキングは、それら刃先を損傷しないことが意図されている。これは、対向面６がこれら上縁によって完全にマスクされるように、ソノトロード１９の振動面の上に切断部品２を吊り下げた後に超音波ショットピーニング装置１０の末端部分１７のハウジングの上縁によって、実現されることができる。変形例では、それらを完全にマスクするために、対向面６に専用マスクを貼り付けることが可能である。
【００４７】
図６および図７に示される第２のサブステップ１１０では、対向面６は、超音波ショットピーニング装置１０によって投射されたショット１２に曝され、一方、ショットの衝撃にすでに曝されている結合面８は、刃先７までマスクされている。刃先７までのこのマスキングはまた、それら刃先を損傷しないことが意図されている。それは、処理チャンバの振動面に設定され、切断部品２を（少なくとも部分的に）支持する専用の支持部または延長部１８の上面によって実現されてもよい。そのような専用の支持部または延長部１８は、図６に示されるような１つの部品、または図７に示されるようなより厚い切断部品２を支持するために必要であれば移動され得るいくつかの部品を含み得る。したがって、様々なサイズの切断部品２に適合させるために、図６に示されるように、または図７に示されるように、一体にしてもよい。別の変形例では、結合面８を完全にマスキングするために、結合面８に専用マスクを貼り付けることが可能である。
【００４８】
第２の実施態様では、第１の実施態様の第１のサブステップ１００と第２のサブステップ１１０が逆になっている。したがって、第１のサブステップでは、対向面６が超音波ショットピーニング装置１０によって投射されたショット１２に曝される一方、切断面５の結合面８が刃先７までマスクされる。第２のサブステップでは、結合面８が超音波ショットピーニング装置１０によって投射されたショット１２に曝される一方、ショットの衝撃を伴った対向面６は、刃先７までマスクされる。
【００４９】
本発明によれば、少なくとも刃先７は、それらの表面のいずれの損傷をも回避するためにマスクされる。例えば、第１または第２の実施態様において、切断面５の対向面６は、１ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ〜１０ｍｍ、より好ましくは４ｍｍ〜１０ｍｍの高さで刃先７からマスクされてもよい。
【００５０】
第３の実施態様では、対向面６のみが、第１の実施態様の第２のサブステップおよび第２の実施態様の第１のサブステップと同じ動作条件下で超音波ショットピーニング装置１０によって投射されるショット１２を受ける。この第３の実施態様は、対向面６が結合面８よりも早く摩耗するため、切断面５が第１または第２の実施態様によって予め処理されているときに、実行される。
【００５１】
超音波ニードルピーニング法（またはＵＮＰ、前述の超音波冷間鍛造技術に相当）および超音波ニードル矯正法（またはＵＮＳ）という２つの既知の処理方法は、ＳＴＲＥＳＳＶＯＹＡＧＥＲ  ＵＮＰ（別名ＮＯＭＡＤ）およびＳＴＲＥＳＳＶＯＹＡＧＥＲ  ＵＮＳの参照の下でＳＯＮＡＴＳによって製造されたものなどの装置によって実行されてきた。これらの方法では、針はピーニングヘッドの先端にあるエンドピースに案内される。超音波振動により、針（またはインパクタ）は被処理表面領域に向けて投射され、高周波の往復運動を行う。
【００５２】
超音波ショットピーニング（またはＵＳＰ）法と呼ばれる別の方法が検証されている。この方法は、ＳＴＲＥＳＳＶＯＹＡＧＥＲ  ＵＳＰの参照の下でＳＯＮＡＴＳによって製造されたものなどの装置によって実行されることができる。硬度を向上させるために、切断部品の切断面にショットを投射して表面処理を行う。ショットは、超音波周波数で振動する「音響ブロック」を形成する金属要素によって推進される。発電機は、圧電変換器を励起してこの電気エネルギーを超音波振動に変換する正弦波電場を産出する。圧電変換器によって産出される振動は、ショットを投射するには小さすぎる。これは、一連のプリブースターとブースターによって増加され、「ソノトロード」という名前の音響ブロックの終端部分にとって十分な効率の値に達する。この終端部分は、回転式ナイフの切断面がショットに伴い一時的に配置される処理チャンバを備えたハウジングを含むピーニング固定具によって覆われている。ソノトロードの表面の縦方向の振動により、ショットがランダムに処理チャンバに投射される。したがって、処理はエンクロージャの全ての表面で均一であり、その結果、被処理切断面で均一である。
【００５３】
切断部品２が回転式ナイフである場合の、いかなる表面処理も本発明による処理もない比較の結果が、図９の図表に示されている。
【００５４】
第１の曲線ｃ１は、深さ（μｍ）の関数として、第１の未処理の回転式ナイフ２の微小硬度の変化を示している。第２の曲線ｃ２は、ショット１２に伴い本発明により処理された第２の回転式ナイフ２の微小硬度の変化を示す。ショット１２は、第１の直径が１．５ｍｍに等しく、ショット１２の第１の総重量が４グラムに等しく、深さの関数として、ショットの衝撃による切断面５の第１のカバレッジが１２５％に等しい。第３の曲線ｃ３は、ショット１２に伴い本発明により処理された第３の回転式ナイフ２の硬度の変化を示す。ショット１２は、第１の直径、ショット１２の第１の総重量、深さの関数として、３０００％に等しいショットの衝撃による切断面５の第２のカバレッジを有する。第４の曲線ｃ４は、ショット１２に伴い本発明により処理された第４の回転式ナイフ２の硬度の変化を示す。ショット１２は、第２の直径が４ｍｍに等しく、ショット１２の第２の総重量が１０グラムに等しく、深さの関数として、ショットの衝撃による切断面５の第１のカバレッジが１２５％に等しい。
【００５５】
第２のｃ２、第３のｃ３および第４のｃ４の曲線は、第１の曲線ｃ１（処理なし）と比較して、表面だけでなく深さ（またはかさ高）、特に深さ１ｍｍで硬さの増加を示している。第４の曲線ｃ４は、深度で最良の結果を示しており、そのため、対応するパラメータのセットが検討中の回転式ナイフ２に最適であると実際にみなされることができる。
【００５６】
本発明の恩恵で、切断部品の寿命の重要な延長が得られる。例えば、１２２７０トンを超える金属ストリップが同じ回転式ナイフで切断されることができる。これは、約３８０ｋｍの金属ストリップに対応しており、同じ回転式ナイフでいずれの欠陥もなく切断され得るが、従来の回転式ナイフでは７５ｋｍしか得られない。したがって、本発明の方法および装置によれば、同じナイフでの切断に曝される金属ストリップの長さは、５倍であってもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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