JP2013044028A - 連続溶融金属めっき処理方法及び連続溶融金属めっき処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非酸化性雰囲気において、溶融金属の浴に一部浸漬し回転するロール(A)により、該ロール(A)との接触部において該ロール(A)と同方向に回転するロール(B)へ、溶融金属を供給する。次いで、連続的に走行する鋼板との接触部において該鋼板と同方向に回転する前記ロール(B)により、溶融金属を前記鋼板表面に供給し、めっき処理する。次いで、めっき処理後、ノズルにより、前記鋼板表面に、溶融金属の融点より高い温度のガスを噴射する。
【選択図】なし
Description
また、特許文献2のロールを用いた手法でも、最終ワイピングはガス衝突圧力によるもので、少ない付着量を得ようとした場合スプラッシュの発生は避けられない。
[1]非酸化性雰囲気において、溶融金属の浴に一部浸漬し回転するロール(A)により、該ロール(A)との接触部において該ロール(A)と同方向に回転するロール(B)へ、溶融金属を供給し、連続的に走行する鋼板との接触部において該鋼板と同方向に回転する前記ロール(B)により、溶融金属を前記鋼板表面に供給し、めっき処理し、めっき処理後、ノズルにより、前記鋼板表面に、浴温Tz、溶融金属の融点Tmとした場合にTm−2(Tz−Tm)より高い温度のガスを噴射することを特徴とする連続溶融金属めっき処理方法。
[2]前記ロール(B)の回転速度は、前記鋼板の走行速度の95%以上105%以内であり、前記ロール(B)のロール径は150mm以下であることを特徴とする前記[1]に記載の連続溶融金属めっき処理方法。
[3]前記ロール(A)の表面に溝加工を施すことを特徴とする前記[1]または[2]に記載の連続溶融金属めっき処理方法。
[4]溶融金属が供給されているめっき槽と、該めっき槽内の溶融金属浴に一部浸漬し、ロール(B)との接触部においてロール(B)へ溶融金属を供給するロール(A)と該ロール(A)との接触部において前記ロール(A)と同方向に回転し、かつ、連続的に走行する鋼板との接触部において該鋼板と同方向に回転し溶融金属を前記鋼板表面に供給するロール(B)と、めっき処理後の前記鋼板にガスを噴射するためのノズルと、前記めっき槽と前記ロール(A)と前記ロール(B)と前記ノズルを内部に収納し、鋼板が出入りするための入り口と出口を有し、内部を非酸化性雰囲気とするためのチャンバーと、前記ノズル内に設けられ、溶融金属の融点より高い温度のガスを前記鋼板に噴射する噴出し口を有することを特徴とする連続溶融金属めっき処理装置。
ロールによるめっき後に、鋼板面にノズルにより溶融金属融点より高い温度でガス噴流を行うことで、冷却による亜鉛の粘度低下、凝固を抑制し、溶融金属めっき表面の平滑化(レベリング)を行うことが可能となる。その結果、従来のガスワイピング法に比べ美麗な薄めっき鋼板の製造が可能となる。
図1は、本発明の連続溶融金属めっき処理装置の一実施形態を示す。図1において、1は鋼板、3はめっき槽、4は溶融金属、7はピックアップロール、8はアプリケーターロール、9はガスノズル、12はシール装置、13はシールチャンバーである。図1によれば、鋼板1は、非酸化性ガスが導入された非酸化性雰囲気中を連続的に走行し、アプリケーターロール8により、めっき槽3からピックアップロール7により汲み上げられた溶融金属4がめっきされる。その後、アプリケーターロール8上方に設置されたガスノズル9により溶融金属を平滑に均すためガス噴射が行われる。また、溶融金属表面の酸化を抑えるため、内部は非酸化性雰囲気とし、例えば、シール装置12、シールチャンバー13を設置し、内部の酸素濃度を0.1体積%以内に抑えることが好ましい。なお、ここでの非酸化性雰囲気とは、酸素濃度が1体積%以下である。
アプリケーターロール8(ロール(B))のロール径は、150mm以下が好ましい。鋼板との接触部において同一方向つまり正回転で回転させ、溶融金属を供給する場合、ロール周方向に発生するスジ模様が発生しやすくなる。ロール径を小さくすることで鋼板との接触長を短くし、接触部に溜まる溶融金属メニスカスの曲率半径を小さくし、メニスカスの振動周波数を高めることが可能となる。その結果、スジムラのピッチを細かくできる。スジムラのピッチが細かいほうがガス噴射による均し効果が得られやすい。アプリケーターロール8(ロール(B))のロール径が150mm超えでは、スジムラのピッチは粗大となり、ガス噴射による均し効果が得られにくくなる場合がある。更に好ましくは、溶融金属をアプリケーターロール8(ロール(B))に供給するピックアップロール7(ロール(A))のロール径も150mm以下とすることが好ましい。ピックアップロール7(ロール(A))を小径化することで更にスジムラピッチは微細化し、ガス噴射による均し効果を高めることができる。
以上により、従来は、溶融亜鉛めっき処理において、30g/m2以下の薄メッキ製造は困難であったのに対し、本発明では10〜25g/m2レベルの薄めっき鋼板を製造することが可能となる。
板厚0.45mm、板幅200mmの鋼板のコイルに対して、図1に示す連続溶融金属めっき処理装置を用いて、溶融亜鉛めっき処理を行い、めっきの付着量および外観の評価を行った。アプリケーターロール8及びピックアップロール7には、セラミック溶射を施した金属ロールを用いた。ピックアップロール7のロール径は200mmである。また、アプリケーターロール8及びピックアップロール7は、表面温度をコントロールできるよう内部より誘導加熱を行うジャケットロールを使用し、表面温度が溶融亜鉛浴同等となるよう調整した。ガスノズル9としては、スリットノズルを用い、噴射ガスは窒素を使用した。窒素は電気ヒーターにより所定の温度まで加熱した。めっき部の鋼板温度は、溶融亜鉛浴同等とした。また、ガス温度は鋼板エッジより外側でガスノズルが開口している位置でK熱電対により測定を行った。めっき付着量はランダムに抽出した10箇所の付着量を重量法により測定し平均を算出した。なお、溶融金属の融点は約420℃である。
擦れ欠陥
擦れ欠陥については、鋼板外観を十分に明るい蛍光灯の下で目視確認し判定を行った。製品として問題にならない軽微な擦れについては「微少」とした。
スプラッシュ欠陥
スプラッシュ欠陥については、鋼板エッジから200mmの位置に設置した100×100mmの捕集容器に付着したスプラッシュ量により評価した。スプラッシュ量が0g/分のものに関しては「なし」、スプラッシュ量が製品として問題にならない10g/分以下のものに関しては「微少」とし、30g/分以上のものを「多」とした。
スジ欠陥
スジ欠陥についても、鋼板外観を十分に明るい蛍光灯の下で目視確認し判定を行った。製品として問題にならないほど軽微なスジについては「微少」とした。欠陥として認められる僅かなスジが一部に発生する場合は「少」、鋼板全面に発生する場合は「中」、鋼板全面に顕著なスジ模様が見られるものに関して「多」とした。
得られた結果を表1に示す。
一方、スリットノズルがない比較例、ガス温度が範囲を外れた比較例では、溶融金属のスジムラに対して均し効果が小さく外観不良となった。
従来法では、溶融金属のスプラッシュ欠陥が発生し、亜鉛付着量は削減できなかった。
2 スナウト
3 めっき槽
4 溶融金属
5 シンクロール
6 ガスワイピングノズル
7 ピックアップロール
8 アプリケーターロール
9 ガスノズル
10 ロール
11 ブレード
12 シール装置
13 シールチャンバー
Claims (4)
- 非酸化性雰囲気において、溶融金属の浴に一部浸漬し回転するロール(A)により、該ロール(A)との接触部において該ロール(A)と同方向に回転するロール(B)へ、溶融金属を供給し、
連続的に走行する鋼板との接触部において該鋼板と同方向に回転する前記ロール(B)により、溶融金属を前記鋼板表面に供給し、めっき処理し、
めっき処理後、ノズルにより、前記鋼板表面に、浴温Tz、溶融金属の融点Tmとした場合にTm−2(Tz−Tm)より高い温度のガスを噴射することを特徴とする連続溶融金属めっき処理方法。 - 前記ロール(B)の回転速度は、前記鋼板の走行速度の95%以上105%以内であり、前記ロール(B)のロール径は150mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の連続溶融金属めっき処理方法。
- 前記ロール(A)の表面に溝加工を施すことを特徴とする請求項1または2に記載の連続溶融金属めっき処理方法。
- 溶融金属が供給されているめっき槽と、
該めっき槽内の溶融金属浴に一部浸漬し、ロール(B)との接触部においてロール(B)へ溶融金属を供給するロール(A)と
該ロール(A)との接触部において前記ロール(A)と同方向に回転し、かつ、連続的に走行する鋼板との接触部において該鋼板と同方向に回転し溶融金属を前記鋼板表面に供給するロール(B)と、
めっき処理後の前記鋼板にガスを噴射するためのノズルと、
前記めっき槽と前記ロール(A)と前記ロール(B)と前記ノズルを内部に収納し、鋼板が出入りするための入り口と出口を有し、内部を非酸化性雰囲気とするためのチャンバーと、
前記ノズル内に設けられ、溶融金属の融点より高い温度のガスを前記鋼板に噴射する噴出し口を有することを特徴とする連続溶融金属めっき処理装置。
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