Guida all'identificazione dei difetti superficiali dei coil laminati a freddo: dalla classificazione dei difetti al giudizio di accettazione

Coils laminati a freddo NatureSteelsono ampiamente utilizzati nei settori degli elettrodomestici, dell'automotive e dello stampaggio di hardware. La differenza fondamentale rispetto ai coils laminati a caldo risiede nella superficie della lamiera: i nastri laminati a caldo hanno scaglie, superfici ruvide e ampie tolleranze dimensionali; I nastri laminati a freddo vengono sottoposti a laminazione multi-pass a temperatura ambiente, offrendo superfici pulite e lisce e dimensioni precise.

I difetti superficiali costituiscono rischi critici per i coils laminati a freddo. Segni di rotolamento, graffi, macchie giallastre, blocchi della bobina e altri difetti possono causare il rifiuto della parte stampata e crateri di vernice nei casi lievi o il rifiuto dell'intero lotto nei casi più gravi. Alcuni difetti rimangono latenti al momento della consegna ed emergono solo in fase di stampaggio, innescando facilmente controversie di responsabilità.

Questo documento aiuta gli utenti a identificare i difetti, tracciare i processi di produzione corrispondenti, giudicare la qualità rispetto agli standard e implementare controlli preventivi dalle linee di produzione all'imballaggio per il trasporto marittimo. Serve come riferimento per il personale addetto agli approvvigionamenti, gli ispettori della qualità e gli ingegneri pertinenti.

I. Perché la qualità della superficie determina direttamente la resa dello stampaggio

La qualità della superficie non è solo una questione estetica; i suoi impatti si propagano lungo tutta la catena produttiva.

Prima fase: stampaggio. Le lamelle (inclusioni interne esposte sulla superficie) fungono da punti di inizio per la fessurazione da stampaggio. Le microfessure dei bordi si propagano in fratture durante l'imbutitura profonda. I fogli ondulati con scarsa planarità causano un posizionamento instabile all'interno degli stampi e portano a dimensioni della parte fuori tolleranza.

Seconda fase: rivestimento e galvanica. L'olio residuo provoca crateri nella vernice e fori di spillo nell'elettroforesi. I segni e i graffi del rullo vengono ingranditi fino a diventare visibili chiazze dopo la galvanica. La tinta ossidata (macchie giallastre) compromette direttamente l'adesione della smaltatura e del rivestimento colorato.

Terza fase: post-vendita. Per i componenti critici dal punto di vista estetico, come i pannelli degli elettrodomestici e i pannelli interni delle automobili, i difetti superficiali si traducono direttamente in reclami sull'aspetto del prodotto finito. In questa fase, le perdite si estendono oltre il singolo lotto di fogli, fino ai costi del prodotto finito e ai tempi di consegna.

Pertanto nel settore prevale un consenso: la qualità e lo spessore dell’acciaio rappresentano il limite inferiore delle prestazioni per i coils laminati a freddo, mentre la qualità della superficie costituisce il limite superiore per i prodotti finiti. Specificare chiaramente la qualità della superficie al momento dell'effettuazione dell'ordine è molto più conveniente rispetto alle controversie a posteriori.

II. Classificazione comune dei difetti superficiali per i coils laminati a freddo

I difetti sono raggruppati in base alla fase di produzione in cui hanno origine: difetti introdotti nel processo di laminazione, difetti introdotti nei processi di ricottura e decapaggio e difetti introdotti durante lo stoccaggio e il trasporto. Questa classificazione consente di risalire direttamente ai processi responsabili in seguito all'osservazione dei difetti.

Ogni difetto è descritto in un formato unificato: Caratteristiche di aspetto → Cause → Impatti a valle → Criteri di accettazione di riferimento.

2.1 Difetti introdotti nel processo di laminazione

Rottura dei bordi

•  Aspetto: crepe continue o intermittenti sui bordi di lamiere o nastri di acciaio, che vanno da lievi caratteristiche simili a bavature a fratture frastagliate e aperte nei casi più gravi.
•  Cause: il metallo del bordo è sottoposto a sollecitazioni triassiali durante la laminazione e supera i limiti di duttilità del materiale. I fattori che contribuiscono comunemente includono difetti del bordo in entrata, scaglie del bordo pressate, distribuzione impropria della riduzione del passaggio ed eccessiva tensione di laminazione.
•  Impatti: le crepe si propagano durante il taglio; le fratture iniziano dai bordi durante lo stampaggio, rendendo le parti imbutite direttamente inadatte all'uso.
•  Giudizio: le crepe sono definite come difetti dannosi per il servizio secondo gli standard e non sono consentite. Piccole bave sui bordi possono essere accettate con riserva se completamente rimosse dopo il taglio.

Ondulazione/Fibbia

•  Aspetto: superfici irregolari della lamiera che mostrano profili ondulati o deformazioni dei bordi/della regione centrale in condizioni di stato libero.
•  Cause: impostazione errata della corona del rullo, temperatura irregolare del rullo che induce una "corona termica", ampia deviazione dello spessore trasversale in entrata e tensione di laminazione fluttuante.
•  Impatti: deviazione dell'alimentazione su linee di stampaggio automatizzate. Se l'ondulazione ha origine da difetti del sistema a forma di piastra, la tensione residua provoca un ritorno elastico anche dopo il livellamento.
•  Giudizio: le tolleranze di planarità sono esplicitamente specificate nelle norme. Piccole ondulazioni possono essere risolte livellando; le parti non conformi la cui ondulazione permanga fuori tolleranza dopo il livellamento saranno ritenute non conformi.

Segni di rotolamento

•  Aspetto: rientranze periodiche sulle superfici dei fogli, con spaziatura corrispondente alla circonferenza del rullo. Questa caratteristica distingue i segni del rotolamento dai graffi.
•  Cause: Ammaccature sulle superfici dei rulli o corpi estranei aderiti (detriti di calcare, morchie d'olio), che trasferiscono impronte di pressione sulle superfici della lamiera.
•  Impatti: difetti estetici diretti per parti di livello cosmetico; concentrazione delle sollecitazioni nelle rientranze durante lo stampaggio.
•  Giudizio: Soggetto a qualità di superficie specificate. Secondo gli standard nazionali, per il grado FB sono ammessi voti minori. Per il grado FC, il lato di migliore qualità deve essere privo di difetti visivamente evidenti. Segni periodici distinti di rotolamento con profondità percepibile sono considerati non conformi per il grado FC/FD.

Graffi

•  Aspetto: cicatrici lineari direzionali, non periodiche, con resistenza percettibile al tocco manuale.
•  Cause: corpi estranei duri aderenti ai piani a rulli, alle piastre di guida o ai rulli di guida; slittamento interstrato indotto da una tensione di avvolgimento instabile.
•  Impatti: i graffi che superano una certa profondità diventano siti di inizio di crepe da stampaggio e causano il rifiuto di parti orientate all'aspetto.
•  Giudizio: i criteri sono in linea con quelli relativi ai roll mark, implementati in base alle clausole relative al livello della superficie. Pratica comune nel settore: piccoli graffi con profondità non superiore alla metà della tolleranza sullo spessore possono essere negoziati, previo accordi contrattuali.

#### Deviazione dello spessore lungo la striscia

•  Aspetto: Appena visibile ad occhio nudo, si manifesta come spessore incoerente nelle diverse posizioni di un singolo foglio.
•  Cause: risposta ritardata dei sistemi di controllo automatico dello scartamento (AGC), fluttuazioni dello spessore in entrata e deviazioni nelle impostazioni della forza di laminazione.
•  Impatti: spessore irregolare delle pareti delle parti stampate; le fluttuazioni di spessore compromettono la stabilità di alimentazione e formatura per le linee di produzione automatizzate.
•  Giudizio: misurato tramite spessimetri rispetto alle tabelle di tolleranza dello spessore standard. Nota: le tabelle delle tolleranze sono segmentate per spessore e larghezza nominali anziché adottare un singolo valore universale.

Scaglie

•  Aspetto: striature allungate, argentate, luminose o scure di varia lunghezza, che si verificano principalmente sulle teste delle bobine, sulle code delle bobine o in zone locali.
•  Cause: le inclusioni non metalliche all'interno dell'acciaio (ad esempio l'allumina) si allungano durante la laminazione e alla fine vengono esposte sulle superfici.
•  Impatti: principale fonte di innesco della fessurazione durante l'imbutitura profonda. Molto più pericolose dei normali graffi, le schegge rappresentano manifestazioni superficiali di difetti interni del materiale.
•  Giudizio: Le inclusioni sono classificate come difetti pregiudizievoli secondo gli standard e non sono consentite. I nastri locali generalmente indicano problemi metallurgici e di colata continua e sono normalmente considerati non conformi.

 2.2 Difetti introdotti nei processi di ricottura e decapaggio

#### Colorazione giallastra/Tinta ossido

•  Aspetto: scolorimento locale bruno-giallastro sulle superfici delle lastre; differenza di colore dell'intera bobina nei casi più gravi.
•  Cause: Carbonizzazione dell'olio residuo post‑ricottura; controllo inadeguato del punto di rugiada delle atmosfere protettive del forno (miscele di idrogeno/azoto-idrogeno) che porta a una lieve ossidazione.
•  Impatti: grave compromissione dell'adesione per smaltatura, rivestimento colorato e verniciatura; la differenza di colore squalifica direttamente le parti di qualità estetica.
•  Giudizio: Una tinta minore di ossido è consentita per il grado FB. Il grado FC/FD impone requisiti sulla differenza di colore e sull'adesione; il verificarsi comporta una non conformità. I forni di ricottura brillante gestiti correttamente con protezione dall'idrogeno non devono produrre macchie giallastre prominenti.

Blocco della bobina

•  Aspetto: adesione locale tra gli strati che impedisce lo srotolamento; rimangono segni strappati o gommosi sulle superfici dei fogli dove gli strati aderenti vengono staccati.
•  Cause: temperatura di ricottura eccessiva, elevata tensione di avvolgimento, pressione concentrata localizzata dovuta alla cattiva forma della piastra; le superfici estremamente lisce aggravano ulteriormente l'adesione.
•  Impatti: Ampie superfici continue risultano difettose nelle zone di adesione-rottura.
•  Giudizio: Il danno da adesione-strappo costituisce un difetto rilevante di non conformità. Questo classico problema del processo di ricottura viene normalmente attribuito a impostazioni errate dei parametri di ricottura.

Pozzi di decapaggio eccessivo

•  Aspetto: superfici opache della lamiera ricoperte da fitte rientranze fini e che mostrano una sensazione tattile ruvida.
•  Cause: temperatura del bagno acido eccessivamente elevata, concentrazione di acido inadeguata o tempo di immersione prolungato nelle sezioni di decapaggio, con conseguente corrosione eccessiva del substrato di ferro.
•  Impatti: una rugosità superficiale eccessiva riduce l'adesione del rivestimento; riduzione dello spessore del materiale nei casi più gravi.
•  Giudizio: cavità minori possono essere consentite per qualità di superficie inferiori senza compromissione della formatura. Le fosse sono vietate per il grado FC/FD.

Linee Lüders / Ceppo della barella

•  Aspetto: segni di scorrimento ondulati simili a bande che emergono sulle superfici dei componenti stampati.
•  Nota: questa è una proprietà materiale e non un difetto. Gli acciai a basso tenore di carbonio come DC01 e SPCC presentano un plateau di snervamento e la deformazione irregolare durante lo stampaggio genera linee di Lüders. Le acciaierie eliminano i plateau di rendimento attraverso la laminazione skin-pass con una piccola riduzione.
•  Punto chiave: l’efficacia del passaggio cutaneo diminuisce con il tempo di conservazione. L’invecchiamento naturale reintroduce gli altipiani della resa. Le norme specificano i periodi di garanzia: la EN 10130 non garantisce l'assenza di linee Lüders entro sei mesi dallo skin‑pass per DC05; DC06/DC07 hanno garanzie illimitate. GB/T 5213 differenzia i periodi in base alla qualità della superficie: circa tre mesi per superfici di alta qualità (FC/FD) e circa sei mesi per le qualità generali (fare riferimento agli standard e ai contratti originali per i valori esatti).
•  Giudizio: Le linee di Lüders derivanti da un periodo di conservazione eccessivo non sono generalmente classificate come difetti di qualità. Gli acquirenti dovranno specificare i periodi di conservazione e le pratiche di inventario "first-in, first-out" al momento dell'effettuazione dell'ordine.

Residuo d'olio

•  Aspetto: Film d'olio irregolari sulle superfici delle lastre, che si presentano come striature o punti di accumulo d'olio.
•  Cause: prestazioni insufficienti delle sezioni di sgrassaggio elettrolitico o applicazione di olio incontrollata dopo la laminazione skin-pass.
•  Impatti: crateri di vernice e fori di spillo dell'elettroforesi; eccessivi film d'olio compromettono le prestazioni di saldatura.
•  Giudizio: Gli standard normalmente specificano i prodotti a rilascio d'olio con pellicole d'olio rimovibili tramite pulizia alcalina. La non conformità si applica quando l'olio residuo non uniforme causa guasti al processo a valle.

2.3 Difetti introdotti durante lo stoccaggio e il trasporto (zona di controversia ad alta responsabilità)

Ruggine per macchie d'acqua

•  Aspetto: macchie di ruggine da giallo chiaro a marrone scuro che iniziano principalmente dalle superfici o dai bordi della lamiera; frequentemente osservato per le merci trasportate via mare.
•  Cause: condensa dovuta alla trasudazione del contenitore dovuta a differenze di temperatura-umidità, nebbia salina; bobine nude prive di imballo antiruggine o imballo danneggiato.
•  Impatti: formazione di bolle sulla vernice sulle zone arrugginite; downgrade full-coil nei casi più gravi.
•  Giudizio: uno dei difetti più contestabili. La responsabilità è determinata da tre fattori: ① Colore della ruggine: la ruggine fresca appare di colore giallo brillante/rosso arancio; la ruggine invecchiata diventa marrone scuro o addirittura nera. ② Integrità dell'imballaggio: condizioni della carta antiruggine, delle pellicole plastiche e dei protettori dei bordi. ③ Cronologia: confronto tra le date di produzione/applicazione dell'olio e le date di arrivo rispetto ai periodi di validità antiruggine standard (gli standard nazionali specificano una validità antiruggine di sei mesi dalla produzione per le bobine alimentate a olio in normali condizioni di stoccaggio-trasporto). Se la corrosione avviene con imballo integro entro validità antiruggine, la responsabilità è a carico dei fornitori. L'imballaggio danneggiato o lo stoccaggio scaduto attribuiscono la responsabilità agli acquirenti.

Gestione delle ammaccature

•  Aspetto: rientranze locali o ammaccature da impatto, concentrate principalmente sugli avvolgimenti esterni della bobina e sui punti di contatto del paranco.
•  Cause: sollevamento improprio, compressione dell'impilamento e fissaggio inadeguato durante il trasporto.
•  Giudizio: ammaccature locali sull'involucro esterno possono essere accettate con riserva dopo aver rimosso gli involucri interessati senza compromissione funzionale. Ammaccature diffuse rendono le bobine non conformi.

Bobina telescopica/allentata

•  Aspetto: facce terminali della bobina disallineate che formano un profilo a gradino telescopico; cinghie di legatura allentate.
•  Cause: disallineamento durante l'avvolgimento, tensione inadeguata e allentamento della cinghia durante il trasporto.
•  Impatti: Graffi del foglio e deviazione dell'avanzamento durante lo svolgimento; rischi per la sicurezza del magazzino.
•  Giudizio: Le superfici terminali disallineate oltre i limiti di tolleranza costituiscono non conformità. Le cinghie allentate devono essere ritensionate nei magazzini.

2.4 Tabella dei difetti di riferimento rapido

III. Ispezione in loco: metodi di prova pratici e lista di controllo per l'accettazione in 10 minuti

3.1 Quattro tecniche di ispezione in loco

Ispezione visiva delle luci di posizione. La tecnica di controllo della superficie più critica. Srotolare i fogli metro per metro sotto una luce laterale ad angolo basso entro 45 gradi. Ondulazioni, segni di rotolamento e lievi graffi diventano evidenti sotto la luce laterale, mentre molti difetti rimangono invisibili sotto l'illuminazione frontale diretta, un punto cieco comune per i riceventi. Dare priorità alla zona del bordo da 50 millimetri, dove si verificano frequentemente crepe e bave.

Valutazione tattile. Far scorrere le unghie sulle strutture superficiali: i segni del rotolamento producono una resistenza periodica; i graffi producono una resistenza continua. Le scaglie presentano caratteristiche tattili vicine ai normali graffi; l'identificazione richiede la combinazione della posizione (principalmente sulle teste/code delle bobine) e le successive prestazioni di stampaggio.

Misurazione dello strumento. Utilizzare misuratori di spessore portatili per campionare lo spessore sulla testa del coil, a metà bobina e sulla coda del coil per i controlli della variazione di spessore. Utilizzare righelli e spessimetri per la misurazione della deformazione. Ove disponibile, misurare i valori di rugosità Ra tramite rugosimetri (la rugosità costituisce un indicatore fondamentale per i gradi di superficie, con procedure di prova specificate negli standard). I punti di campionamento dello spessimetro devono coprire l'intera larghezza della striscia anziché solo la zona centrale.

Ispezione dell'imballaggio e della marcatura. Controllare innanzitutto l'integrità dell'imballaggio antiruggine e la leggibilità dei marchi di spedizione all'apertura del contenitore (numero della bobina, grado di acciaio, dimensioni, grado di superficie, peso, data di produzione). Sospettare difetti superficiali causati dal trasporto per eventuali danni all'imballaggio.

3.2 Lista di controllo di accettazione in 10 minuti per le parti riceventi

1. Ispezionare l'imballaggio: verificare l'integrità della carta/pellicola antiruggine, delle protezioni dei bordi, delle cinghie di legatura e della guaina in acciaio; cercare tracce di esposizione all'acqua.

2. Verificare i contrassegni: verificare che il numero della bobina, il grado di acciaio, le dimensioni, il grado di superficie e la data di produzione corrispondano agli ordini di acquisto e ai certificati di prova della fabbrica (MTC).

3. Ispezione con luce laterale a copertura totale: esaminare le superfici delle lastre metro per metro sotto una luce laterale a 45 gradi, concentrandosi sulle zone del bordo di 50 mm.

4. Campionamento tattile casuale: trascina le unghie su tre posizioni casuali per differenziare segni di rotolamento, graffi e schegge.

5. Controllo a campione dello spessore: effettuare misurazioni alla testa del coil, al centro e alla coda del coil e registrare la variazione di spessore lungo la lunghezza della striscia.

6. Misurazione della deformazione: misurare la deformazione allo stato libero su un segmento di lamiera di un metro.

7. Documentazione e campionamento: fotografare le aree difettose con riferimenti in scala e conservare segmenti campione difettosi da 300 millimetri come prova della valutazione della responsabilità.

8. Riferimento incrociato di qualità: confrontare le osservazioni con le clausole relative alla qualità della superficie del Capitolo IV e trarre conclusioni: Accettazione / Accettazione condizionata / Rifiuto.

IV. Le misure di controllo della fonte di NatureSteel contro i difetti superficiali

Le sezioni precedenti riguardano l'identificazione dei difetti per la gestione successiva all'evento. Questo capitolo descrive i controlli preventivi in ​​fabbrica. I difetti superficiali sono essenzialmente problemi legati al processo. L’identificazione dei difetti spetta agli utilizzatori a valle, mentre la prevenzione dei difetti spetta alle linee di produzione.

Sezione di decapaggio: decapaggio in cinque fasi più sgrassaggio elettrolitico. La rimozione completa delle incrostazioni è un prerequisito per superfici laminate a freddo pulite. Il decapaggio eccessivo genera noccioli; foglie sotto-decapate, squame pressate. Lo sgrassaggio elettrolitico riduce i rischi di olio residuo direttamente collegati alle macchie giallastre e ai crateri della vernice.

Sezione di laminazione: mulino reversibile a sei altezze con sistemi di controllo digitale. Il controllo della forma della piastra a circuito chiuso e l'allocazione precisa della riduzione dei passaggi formano controlli fondamentali per ondulazione, fessurazione dei bordi e deviazione dello spessore longitudinale. I sistemi di controllo numerico Siemens e ABB offrono tolleranze di spessore fino a ±0,03 mm, rispettando la classe di precisione speciale prevista dalla norma EN 10131. Lo spessore minimo di laminazione raggiunge 0,15 mm. Le superfici dei rulli sono sottoposte a ispezioni programmate per rilevare danni alla superficie del rullo e sostanze estranee prima del trasferimento dell'impronta sui fogli. I segni del rotolo sono difetti facilmente eliminabili attraverso le routine di ispezione del rotolo.

Sezione di ricottura: Ricottura all'idrogeno brillante. Le atmosfere protettive ricche di idrogeno prevengono l'ossidazione superficiale e lo scolorimento giallo, eliminando la tinta ossidata alla fonte. Le temperature di ricottura e le tensioni di avvolgimento sono segmentate in base al peso del coil e alla forma della piastra per evitare il bloccaggio del coil.

Sezione Skin-Pass: allungamento controllato compreso tra 0,5% e 1,5%. La laminazione skin-pass all'interno di questo intervallo elimina i plateau di rendimento e migliora la forma della piastra. Un allungamento insufficiente del passaggio cutaneo non riesce a sopprimere le linee di Lüders; un allungamento eccessivo degrada la forma della placca e riduce la ruvidità della superficie. Il bilanciamento di questi parametri costituisce un requisito fondamentale del processo skin-pass.

Sezione Finitura e Imballaggio: taglio senza bave e imballaggio orientato al trasporto via mare. Le operazioni di taglio controllano l'altezza della bava per evitare graffi sui bordi taglienti. Le bobine finite sono avvolte con pellicole volatili di inibizione della corrosione VCI, dotate di protezioni per i bordi, fissate con cinghie di acciaio e trattate a prova di umidità per il transito marino ad alta salinità e umidità elevata. La maggior parte delle controversie relative all'arrivo in porto relative alla ruggine causata dalle macchie d'acqua possono essere evitate con un imballaggio robusto.

Sezione di ispezione: cancelli di ispezione a tre livelli. Ispezione in entrata dei coils laminati a caldo; ispezione in-process dopo il decapaggio, la ricottura e la laminazione skin-pass; ispezione pre-imbarco che combina campionamento superficiale e misurazione dimensionale. I segmenti campione e i registri dei test vengono conservati per ciascun lotto e i certificati di test della fabbrica (MTC) accompagnano le consegne. Qualsiasi incidente relativo alla qualità può essere ricondotto a processi specifici e finestre temporali di produzione, fornendo prove solide per la valutazione della responsabilità.

In breve: i difetti superficiali non vengono "scoperti mediante ispezione". Sono "fabbricati" o "prevenuti". L’ispezione convalida le prestazioni del processo piuttosto che fungere da rete di sicurezza di ultima istanza.

Conclusione

L’identificazione dei difetti superficiali dei coil laminati a freddo si basa su una combinazione di conoscenza dei processi, standard ed esperienza sul campo. Questo documento compila molteplici tipi di difetti, liste di controllo di accettazione e quadri di valutazione della responsabilità come riferimento durante le ispezioni. NatureSteel possiede una vasta esperienza nella laminazione a freddo e implementa controlli della qualità della superficie durante l'intero processo. L'imballaggio antiruggine VCI stabilizza le condizioni della bobina durante la spedizione marittima. Per le specifiche relative al tipo di acciaio (ad esempio DC01, SPCC), consulenza sul tipo di superficie o richieste di preventivo, non esitate acontattaci.