JP2019181450A - Washing method of aluminum alloy plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用パネル材等に用いられるアルミニウム合金板の洗浄方法に関する。 The present invention relates to a method for cleaning an aluminum alloy plate used for automotive panel materials and the like.
従来、アルミニウム合金材は、自動車、船舶あるいは車両などの輸送機の外板や構造材あるいは部材、また家電製品の構造材あるいは部材、さらには屋根材などの建築、構造物の部材(建材)として使用され、特に、自動車のドアやフェンダーあるいはボンネットなどのパネル材として好適に使用されている。 Conventionally, aluminum alloy materials have been used as outer plates and structural materials or members of transportation equipment such as automobiles, ships or vehicles, as well as structural materials or members of household electrical appliances, as well as construction and structural members (building materials) of roofing materials. In particular, it is suitably used as a panel material for automobile doors, fenders or bonnets.
自動車メーカーにおいて、自動車の一般的な生産工程は、以下のように行なわれている。まず、素材メーカーから納入されたアルミニウム合金板がプレス等により部品として成型され、その後、部品が接着、溶接または機械接合などにより接合され、車体が組み立てられる。そして、車体に脱脂処理、表面調整、化成処理、電着塗装、スプレー塗装、焼付処理が施され、エンジンのマウント、内装等を施し、自動車が生産される。 In an automobile manufacturer, a general production process of an automobile is performed as follows. First, an aluminum alloy plate delivered from a material manufacturer is molded as a part by a press or the like, and then the part is joined by bonding, welding or mechanical joining, and the vehicle body is assembled. Then, the vehicle body is subjected to degreasing, surface conditioning, chemical conversion, electrodeposition coating, spray coating, and baking processing, engine mounts, interiors, etc., and automobiles are produced.
また、素材メーカーにおいて、前記した自動車パネル用途におけるアルミニウム合金板は、圧延等によって厚さ0.8〜3.0mm程度に作製され、必要に応じて溶体化や焼鈍が施される。その後、脱脂性、化成処理性および接着性の向上のため、アルミニウム合金板の表面がZr系またはTiZr系の表面処理剤で表面処理される。 Moreover, in the material manufacturer, the aluminum alloy plate in the above-described automotive panel application is produced to a thickness of about 0.8 to 3.0 mm by rolling or the like, and is subjected to solution treatment or annealing as necessary. Thereafter, the surface of the aluminum alloy plate is surface-treated with a Zr-based or TiZr-based surface treatment agent in order to improve degreasing properties, chemical conversion properties, and adhesion.
ここで、アルミニウム合金板を圧延する場合、摩擦熱や摩耗の抑制など、圧延性の向上のために圧延油が使用される。この圧延油の除去が不十分であると、アルミニウム合金板の溶体化、焼鈍、表面処理などの熱処理工程の際、アルミニウム合金板の表面への一部成分の残存によりスジ状の模様を形成し、最悪の場合、反応性にムラを生じ、例えば自動車パネル材として使用した場合、塗装外観が変化する。そのため、熱処理前にアルミニウム合金板の表面の圧延油を除去することが必要となる。 Here, when rolling an aluminum alloy plate, rolling oil is used for improving rolling properties, such as suppression of frictional heat and wear. If the rolling oil is not sufficiently removed, a streaky pattern is formed due to the remaining of some components on the surface of the aluminum alloy plate during the heat treatment step such as solution treatment, annealing, and surface treatment of the aluminum alloy plate. In the worst case, the reactivity is uneven and, for example, when used as an automobile panel material, the appearance of the coating changes. Therefore, it is necessary to remove the rolling oil on the surface of the aluminum alloy plate before the heat treatment.
また、圧延時には摩耗粉が発生する。摩耗粉の除去が不十分であると、凝集物がアルミニウム合金板に押し込まれ、アルミニウム合金板表面の疵の原因となる。そのため、摩耗粉を除去することが必要となる。
このため、圧延油および摩耗粉の除去方法として、特許文献1には、空気を加圧溶解したアルカリ洗浄液を金属帯に噴射することを特徴とする金属帯の洗浄方法が提案されている。
In addition, wear powder is generated during rolling. If the abrasion powder is not sufficiently removed, the agglomerates are pushed into the aluminum alloy plate, causing wrinkles on the surface of the aluminum alloy plate. Therefore, it is necessary to remove the wear powder.
For this reason, as a method for removing rolling oil and wear powder, Patent Document 1 proposes a metal band cleaning method characterized by injecting an alkaline cleaning liquid obtained by pressure-dissolving air into a metal band.
しかしながら、従来の洗浄方法では、圧延油および摩耗粉の除去が不十分であるという問題がある。
そこで、本発明は、このような問題を解決すべく創案されたもので、その課題は、圧延油および摩耗粉の除去性に優れたアルミニウム合金板の洗浄方法を提供することにある。
However, the conventional cleaning method has a problem that rolling oil and wear powder are not sufficiently removed.
Therefore, the present invention was devised to solve such problems, and the object thereof is to provide a method for cleaning an aluminum alloy plate having excellent removability of rolling oil and wear powder.
前記課題を解決するために、本発明に係る発明アルミニウム合金板の洗浄方法は、アルミニウム合金からなる圧延後のアルミニウム合金板を準備する準備工程と、前記準備工程の終了後に、アルカリ液とブラシロールとで前記アルミニウム合金板の表面を洗浄するブラシ洗浄工程と、を含むこととする。 In order to solve the above-mentioned problems, an inventive aluminum alloy sheet cleaning method according to the present invention includes a preparation step of preparing a rolled aluminum alloy plate made of an aluminum alloy, and an alkali solution and a brush roll after completion of the preparation step. And a brush cleaning step for cleaning the surface of the aluminum alloy plate.
本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法は、さらに、前記準備工程の終了後に、前記アルミニウム合金板を溶体化または焼鈍する熱処理工程と、前記アルミニウム合金板にアルカリ液を接触させて前記アルミニウム合金板の表面を洗浄するアルカリ洗浄工程と、前記アルミニウム合金板の表面に酸液を接触させて前記アルミニウム合金板の表面を洗浄する酸洗浄工程と、を含むことが好ましい。 The method for cleaning an aluminum alloy plate according to the present invention further includes a heat treatment step in which the aluminum alloy plate is solutionized or annealed after completion of the preparation step, and an alkali liquid is brought into contact with the aluminum alloy plate to thereby form the aluminum alloy plate. It is preferable to include an alkali cleaning step for cleaning the surface of the aluminum alloy, and an acid cleaning step for cleaning the surface of the aluminum alloy plate by bringing an acid solution into contact with the surface of the aluminum alloy plate.
本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法は、前記準備工程に続いて、前記ブラシ洗浄工程と、前記熱処理工程と、前記アルカリ洗浄工程と、前記酸洗浄工程と、をこの順で行うことが好ましい。 In the cleaning method for an aluminum alloy plate according to the present invention, it is preferable to perform the brush cleaning step, the heat treatment step, the alkali cleaning step, and the acid cleaning step in this order following the preparation step. .
本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法は、前記準備工程に続いて、前記熱処理工程と、前記ブラシ洗浄工程と、前記アルカリ洗浄工程と、前記酸洗浄工程と、をこの順で行うことが好ましい。 In the cleaning method for an aluminum alloy plate according to the present invention, it is preferable that the heat treatment step, the brush cleaning step, the alkali cleaning step, and the acid cleaning step are performed in this order following the preparation step. .
本発明係るアルミニウム合金板の洗浄方法は、前記アルミニウム合金は、Al−Mg系合金またはAl−Mg−Si系合金であることが好ましい。 In the method for cleaning an aluminum alloy plate according to the present invention, the aluminum alloy is preferably an Al—Mg alloy or an Al—Mg—Si alloy.
本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法は、アルカリ液とブラシロールを併用してアルミニウム合金板の表面を洗浄するブラシ洗浄工程を含むことによって、圧延油および摩耗粉の除去性が向上する。また、アルカリ液とブラシロールの併用によって、アルミニウム合金板とアルカリ液との接触時間を短くすることができる。そのため、アルミニウム合金板がアルカリ液によってエッチングされることがないため、変色やスマットの発生を抑制できる。 The method for cleaning an aluminum alloy plate according to the present invention includes a brush cleaning step in which the surface of the aluminum alloy plate is cleaned using an alkaline solution and a brush roll, thereby improving the removability of rolling oil and wear powder. Moreover, the contact time of an aluminum alloy plate and an alkali liquid can be shortened by combined use of an alkali liquid and a brush roll. Therefore, since the aluminum alloy plate is not etched by the alkaline solution, the occurrence of discoloration and smut can be suppressed.
本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法によれば、圧延油および摩耗粉の除去性に優れ、高い洗浄効果が得られる。 According to the method for cleaning an aluminum alloy plate according to the present invention, the removability of rolling oil and wear powder is excellent, and a high cleaning effect is obtained.
<洗浄装置>
まず、アルミニウム合金板の洗浄方法に用いられる洗浄装置について、図面を参照して説明する。
<Washing device>
First, a cleaning apparatus used for a method for cleaning an aluminum alloy plate will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、洗浄装置100は、ブラシ洗浄装置2と、熱処理装置3と、アルカリ洗浄装置4と、酸洗浄装置5と、を備え、この順で配置される。洗浄装置100は、アルミニウム合金板1の用途に応じて、表面処理装置6と、塗油装置7と、を備えてもよい。洗浄装置100内への圧延後のアルミニウム合金板1の搬入は常用の繰出装置8によって行われ、洗浄されたアルミニウム合金板1の搬出は、常用の繰入装置10によって行われる。
As shown in FIG. 1, the
(ブラシ洗浄装置)
ブラシ洗浄装置2は、アルミニウム合金板1の表面から圧延油および摩耗粉を除去する装置で、スプレーノズル22およびブラシロール25を室内に配置した洗浄室21と、タンク23と、ろ過器26と、を備える。
(Brush cleaning device)
The
スプレーノズル22は、アルカリ液24をアルミニウム合金板1に吹きかけるもので、アルミニウム合金板1の上下方向に単数本または複数本、かつ、アルミニウム合金板1の流動方向に単数列または複数列で配置されることが好ましい。タンク23は、スプレーノズル22に供給されるアルカリ液24を収容するもので、洗浄室21外に配置されることが好ましい。ろ過器26は、洗浄室21に回収されたアルカリ液24から摩耗粉をろ過するものである。なお、ろ過器26でろ過されたアルカリ液24は、タンク23に戻される。また、スプレーノズル22は、アルカリ液24をブラシロール25の前方でアルミニウム合金板1に吹きかけるパターンの他に、ブラシロール25にアルカリ液24を吹きかけてアルカリ液24をブラシロール25と一緒にアルミニウム合金板1に接触させるパターン、ブラシロール25の後方からブラシロール25とアルミニウム合金板1の接触部に斜めに吹きかけるパターンであってもよい。
The
ブラシロール25は、アルミニウム合金板1の繰入繰出に使用されるロールに市販のブラシを取り付けたロールで、対面するロール間にアルミニウム合金板1を通過させることで、アルカリ液24とブラシロール25とで圧延油および摩耗粉を除去するものである。ブラシとしては、合成樹脂製ブラシが用いられ、特にナイロン樹脂製ブラシが好ましい。また、ブラシは、ナイロン樹脂製ブラシ内に砥材を含有させてもよい。ブラシは、繊維を異なる本数で束ねることで太さ・硬さの異なる毛を作製し、それらを任意の割合で織り込んだものでもよい。ブラシロール25は、ロール表面にブラシを等間隔で設けたものが好ましい。
The
(熱処理装置)
熱処理装置3は、アルミニウム合金板1に、溶体化処理または焼鈍処理を施す加熱炉である。アルミニウム合金板1がAl−Mg系合金(5000系合金)からなる際に焼鈍処理が施され、アルミニウム合金板1がAl−Mg−Si系合金(6000系合金)からなる際に溶体化処理が施される。
(Heat treatment equipment)
The heat treatment apparatus 3 is a heating furnace that performs solution treatment or annealing treatment on the aluminum alloy plate 1. An annealing treatment is performed when the aluminum alloy plate 1 is made of an Al-Mg based alloy (5000 based alloy), and a solution treatment is performed when the aluminum alloy plate 1 is made of an Al-Mg-Si based alloy (6000 based alloy). Applied.
(アルカリ洗浄装置)
アルカリ洗浄装置4は、アルミニウム合金板1の表面の圧延油を除去する装置で、アルミニウム合金板1の表面にアルカリ液43を吹きかけるスプレーノズル41と、アルカリ液43を収容するタンク42と、を備える。また、スプレーノズル41は、アルミニウム合金板1の上下方向に単数本または複数本、かつ、アルミニウム合金板1の流動方向に単数列または複数列で配置される。アルカリ洗浄装置4は、アルミニウム合金板1を浸漬する図示しないアルカリ浴であってもよい。
(Alkaline cleaning device)
The alkali cleaning device 4 is a device that removes rolling oil on the surface of the aluminum alloy plate 1, and includes a
(酸洗浄装置)
酸洗浄装置5は、アルミニウム合金板1の表面の酸化皮膜を除去する装置で、アルミニウム合金板1の表面に酸液53を吹きかけるスプレーノズル51と、酸液53を収容するタンク52と、を備える。また、スプレーノズル51は、アルミニウム合金板1の上下方向に単数本または複数本、かつ、アルミニウム合金板1の流動方向に単数列または複数列で配置される。酸洗浄装置5は、アルミニウム合金板1を浸漬する図示しない酸浴であってもよい。
(Acid cleaning device)
The
(表面処理装置)
表面処理装置6は、アルミニウム合金板1の使用時の脱脂性、化成処理性、接着性を向上させるために、Zr系、TiZr系の表面処理剤などを用いて、アルミニウム合金板1の表面に表面改質膜を形成させるための装置で、常用の装置が使用される。
(Surface treatment equipment)
The surface treatment apparatus 6 uses a Zr-based or TiZr-based surface treatment agent or the like on the surface of the aluminum alloy plate 1 in order to improve the degreasing property, chemical conversion treatment property, and adhesiveness when the aluminum alloy plate 1 is used. A conventional apparatus is used for forming the surface modified film.
(塗油装置)
塗油装置7は、アルミニウム合金板1を保管する際、表面状態が経時変化しないように、アルミニウム合金板1の表面に防錆油73を塗布するための装置で、防錆油73をアルミニウム合金板1の表面に吹きかけるスプレーノズル71と、防錆油73を収容するタンク72と、を備える。また、スプレーノズル71は、アルミニウム合金板1の上下方向に単数本または複数本、かつ、アルミニウム合金板1の流動方向に単数列または複数列で配置される。塗油装置7は、アルミニウム合金板1を浸漬する防錆油浴であってもよい。
(Oiling equipment)
The oil coating device 7 is a device for applying the rust
図示しないが、洗浄装置100は、ブラシ洗浄装置2の前方に、熱処理装置3を配置してもよい。また、洗浄装置100は、アルカリ洗浄装置4、酸洗浄装置5の後方に、温水洗浄装置および乾燥機を配置し、乾燥機の後方に表面処理装置6、塗油装置7を配置してもよい。
Although not shown, the
<洗浄方法>
本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法の実施形態について、図1、図2を参照して詳細に説明する。なお、洗浄装置の構成については、図3を参照する。
図1、図2に示すように、本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法は、準備工程S1と、ブラシ洗浄工程S2と、を含み、好ましくは、さらに熱処理工程S3と、アルカリ洗浄工程S4と、酸洗浄工程S5と、を含む。
<Washing method>
An embodiment of the method for cleaning an aluminum alloy plate according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Note that FIG. 3 is referred to for the configuration of the cleaning apparatus.
As shown in FIGS. 1 and 2, the method for cleaning an aluminum alloy plate according to the present invention includes a preparation step S1 and a brush cleaning step S2, and preferably further includes a heat treatment step S3 and an alkali cleaning step S4. And acid washing step S5.
図1に示すように、本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法は、準備工程S1と、ブラシ洗浄工程S2と、熱処理工程S3と、アルカリ洗浄工程S4と、酸洗浄工程S5と、をこの順で行うことが好ましい。
また、図2に示すように、本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法は、準備工程S1と、熱処理工程S3と、ブラシ洗浄工程S2と、アルカリ洗浄工程S4と、酸洗浄工程S5と、をこの順で行うことが好ましい。以下、2つの洗浄方法の各工程について説明する。
As shown in FIG. 1, the cleaning method for an aluminum alloy plate according to the present invention includes a preparation step S1, a brush cleaning step S2, a heat treatment step S3, an alkali cleaning step S4, and an acid cleaning step S5 in this order. It is preferable to carry out with.
As shown in FIG. 2, the method for cleaning an aluminum alloy plate according to the present invention includes a preparation step S1, a heat treatment step S3, a brush cleaning step S2, an alkali cleaning step S4, and an acid cleaning step S5. It is preferable to carry out in this order. Hereinafter, each step of the two cleaning methods will be described.
(準備工程)
準備工程S1は、アルミニウム合金からなる圧延後のアルミニウム合金板1を準備する工程である。
ここで、アルミニウム合金は、アルミニウム合金板1の用途に応じて、JISに規定される、または、JISに近似する種々のアルミニウム合金から適宜選択される。例えば、アルミニウム合金は、純アルミニウム(1000系)、Al−Mn系合金(3000系)、Al−Si系合金(4000系)、Al−Mg系合金(5000系)、Al−Cu−Mg系合金(2000系)、Al−Mg−Si系合金(6000系)、Al−Zn−Mg系合金(7000系)である。自動車パネル材に使用されるアルミニウム合金としては、Al−Mg系合金(5000系)またはAl−Mg−Si系合金(6000系)が好ましい。
(Preparation process)
The preparation step S1 is a step of preparing a rolled aluminum alloy plate 1 made of an aluminum alloy.
Here, the aluminum alloy is appropriately selected from various aluminum alloys specified in JIS or similar to JIS, depending on the application of the aluminum alloy plate 1. For example, aluminum alloys include pure aluminum (1000 series), Al—Mn series alloys (3000 series), Al—Si series alloys (4000 series), Al—Mg series alloys (5000 series), and Al—Cu—Mg series alloys. (2000 series), Al-Mg-Si series alloys (6000 series), and Al-Zn-Mg series alloys (7000 series). As the aluminum alloy used for the automobile panel material, an Al—Mg alloy (5000 series) or an Al—Mg—Si alloy (6000 series) is preferable.
圧延後のアルミニウム合金板1は、常法により製造されたものである。例えば、アルミニウム合金板は、所定の成分組成に溶解調整されたアルミニウム合金溶湯を通常の溶解鋳造法で鋳造し、このアルミニウム合金鋳塊に均質化熱処理を施した後、熱間圧延および冷間圧延、必要により中間焼鈍を施して板材に製造されたものである。 The aluminum alloy sheet 1 after rolling is manufactured by a conventional method. For example, an aluminum alloy sheet is obtained by casting a molten aluminum alloy adjusted to a predetermined composition by a normal melting casting method, subjecting the aluminum alloy ingot to homogenization heat treatment, and then hot rolling and cold rolling. If necessary, intermediate annealing is performed to produce a plate material.
(ブラシ洗浄工程)
ブラシ洗浄工程S2は、ブラシ洗浄装置2を用いて、アルカリ液24とブラシロール25とでアルミニウム合金板1の表面を洗浄する工程である。具体的には、ブラシ洗浄工程S2は、圧延後のアルミニウム合金板1の表面に、スプレーノズル22からアルカリ液24を吹きかけ、アルカリ液24が塗られたアルミニウム合金板1を対面するブラシロール25の間を通過させて、アルミニウム合金板1の表面を洗浄する工程である。この工程で、アルカリ液24とブラシロール25とを併用して洗浄を行うことによって、アルミニウム合金板1の表面に付着した圧延油および摩耗粉が除去される。また、スプレーノズル22からのアルカリ液24の吹きかけは、ブラシロール25の前方でアルミニウム合金板1に吹きかけるパターンの他に、ブラシロール25にアルカリ液24を吹きかけてアルカリ液24をブラシロール25と一緒にアルミニウム合金板1に接触させるパターン、ブラシロール25の後方からブラシロール25とアルミニウム合金板1の接触部に斜めに吹きかけるパターンであってもよい。なお、圧延油および摩耗粉は、アルミニウム合金板1の表面全体に付着し、摩耗粉の大きさは、数μm〜数十μm程度である。
(Brush cleaning process)
The brush cleaning step S <b> 2 is a step of cleaning the surface of the aluminum alloy plate 1 with the
ここで、アルカリ液24は、0.1〜5.0質量%の炭酸ナトリウム溶液、0.1〜5.0質量%の珪酸ナトリウム溶液、0.1〜5.0質量%のリン酸ナトリウム溶液、0.01〜5.0質量%の水酸化ナトリウム溶液、または、前記溶液の2種以上を組み合わせた混合溶液等が好ましい。アルカリ液24のpHは9〜13、温度は40〜70℃であることが好ましい。アルカリ液24のpHおよび温度が前記範囲であると、圧延油および摩耗粉の除去性が向上する。
Here, the
洗浄時間は、アルミニウム合金板1がブラシロール25を通過する時間で定義され、0.01〜3.0秒であることが好ましい。洗浄時間が前記範囲であれば、圧延油および摩耗粉の除去性が向上すると共に、アルカリ液24の接触時間が長くなることによって発生するアルミニウム合金板1のエッチングがなくなり、変色やスマットの発生が抑制される。
The cleaning time is defined as the time for the aluminum alloy plate 1 to pass through the
(熱処理工程)
熱処理工程S3は、熱処理装置3を用いて、アルミニウム合金板1を熱処理としての溶体化または焼鈍する工程である。この工程で、溶体化処理または焼鈍処理を行うことによって、アルミニウム合金板1の成形性および強度を調整することが可能である。
(Heat treatment process)
The heat treatment step S3 is a step of using the heat treatment apparatus 3 to form a solution or anneal the aluminum alloy plate 1 as a heat treatment. In this step, it is possible to adjust the formability and strength of the aluminum alloy plate 1 by performing solution treatment or annealing treatment.
熱処理としての溶体化処理は、溶け込んでいない元素を組織中に溶け込ませる加熱処理である。溶体化処理は、アルミニウム合金板1がAl−Cu−Mg系合金(2000系)、Al−Mg−Si系合金(6000系)、Al−Zn−Mg系合金(7000系)などの熱処理型アルミニウム合金からなる場合に行うものであり、6000系であれば500〜550℃程度で行う。 The solution treatment as the heat treatment is a heat treatment in which an element that is not dissolved is dissolved in the structure. In the solution treatment, the aluminum alloy plate 1 is heat treated aluminum such as an Al—Cu—Mg alloy (2000 series), an Al—Mg—Si alloy (6000 series), an Al—Zn—Mg series alloy (7000 series). This is performed when an alloy is used, and is performed at about 500 to 550 ° C. in the case of 6000 series.
熱処理としての焼鈍処理は、加工硬化分を部分的に除去する、あるいは組織を再結晶化させる加熱処理である。焼鈍処理は、アルミニウム合金板1が純アルミニウム(1000系)、Al−Mn系合金(3000系)、Al−Si系合金(4000系)、Al−Mg系合金(5000系)などの非熱処理型アルミニウム合金からなる場合に行うものであり、5000系であれば400〜500℃程度で行う。 The annealing treatment as the heat treatment is a heat treatment for partially removing work hardening or recrystallizing the structure. In the annealing treatment, the aluminum alloy plate 1 is a non-heat treatment type such as pure aluminum (1000 series), Al-Mn series alloy (3000 series), Al-Si series alloy (4000 series), Al-Mg series alloy (5000 series). This is performed when an aluminum alloy is used, and is performed at about 400 to 500 ° C. in the case of 5000 series.
(アルカリ洗浄工程)
アルカリ洗浄工程S4は、アルカリ洗浄装置4を用いて、アルミニウム合金板1の表面にアルカリ液を接触させて、アルミニウム合金板1の表面を洗浄する工程である。具体的には、アルカリ洗浄工程S4は、スプレーノズル41からアルカリ液43をアルミニウム合金板1に吹きかける工程であるが、図示しないアルカリ浴にアルミニウム合金板1を浸漬させてもよい。この工程で、アルカリ液43を用いて洗浄を行うことによって、アルミニウム合金板1の表面に残存する圧延油が除去される。
(Alkali cleaning process)
The alkali cleaning step S4 is a step of cleaning the surface of the aluminum alloy plate 1 by using the alkali cleaning device 4 to bring the alkali liquid into contact with the surface of the aluminum alloy plate 1. Specifically, the alkali cleaning step S4 is a step of spraying the alkaline liquid 43 from the
ここで、アルカリ液43は、0.5〜5.0質量%の炭酸ナトリウム溶液、0.5〜5.0質量%の珪酸ナトリウム溶液、0.5〜5.0質量%のリン酸ナトリウム溶液、0.1〜1.0質量%の水酸化ナトリウム溶液、または、前記溶液の2種以上を組み合わせた混合溶液等が好ましい。アルカリ液43のpHは9〜13、温度は40〜70℃であることが好ましい。アルカリ液43のpHおよび温度が前記範囲であると、圧延油の除去性が向上する。
Here, the
(酸洗浄工程)
酸洗浄工程S5は、酸洗浄装置5を用いて、アルミニウム合金板1の表面に酸液53を接触させて、アルミニウム合金板1の表面を洗浄する工程である。具体的には、酸洗浄工程S5は、スプレーノズル51から酸液53をアルミニウム合金板1に吹きかける工程であるが、図示しない酸浴にアルミニウム合金板1を浸漬させてもよい。この工程では、酸液53を用いて洗浄を行うことによって、アルミニウム合金板1の表面に形成された酸化皮膜が除去される。
(Acid cleaning process)
The acid cleaning step S5 is a step of cleaning the surface of the aluminum alloy plate 1 by bringing the
ここで、酸液53は、0.1〜20質量%の無機酸水溶液、例えば、硝酸水溶液、硫酸水溶液、フッ化水素酸などが好ましく、硝酸と硫酸とフッ化水素酸の混酸水溶液でもよい。また、酸液53は、無機酸水溶液に微量の界面活性剤などを添加したものであってもよい。酸液53のpHは1〜4、温度は40〜70℃であることが好ましい。酸液53のpHおよび温度が前記範囲であると、酸化皮膜の除去性が向上する。
Here, the
本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法は、前記工程に加えて、酸洗浄工程S5の終了後に表面処理工程、塗油工程などを行ってもよい。表面処理工程は、表面処理装置6を用いて、アルミニウム合金板1の表面に表面改質膜を常法で形成する工程である。塗油工程は、塗油装置7を用いて、アルミニウム合金板1の表面に防錆油を吹きかける工程である。また、塗油工程は、防錆油浴にアルミニウム合金板1を浸漬する工程であってもよい。 In the method for cleaning an aluminum alloy plate according to the present invention, in addition to the above steps, a surface treatment step, an oil coating step, and the like may be performed after the acid cleaning step S5. The surface treatment step is a step of forming a surface modified film on the surface of the aluminum alloy plate 1 by a conventional method using the surface treatment device 6. The oil coating process is a process of spraying rust preventive oil onto the surface of the aluminum alloy plate 1 using the oil coating device 7. Further, the oil coating process may be a process of immersing the aluminum alloy plate 1 in a rust preventive oil bath.
なお、本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法は、準備工程S1とブラシ洗浄工程S2との間に熱処理工程S3を行ってもよい。その場合、前記したように、熱処理工程S3では、準備工程S1で準備された圧延後のアルミニウム合金板1のアルミニウム合金が熱処理型アルミニウム合金である場合には溶体化処理を行い、非熱処理型アルミニウム合金である場合には焼鈍処理を行う。 In the method for cleaning an aluminum alloy plate according to the present invention, a heat treatment step S3 may be performed between the preparation step S1 and the brush cleaning step S2. In that case, as described above, in the heat treatment step S3, when the aluminum alloy of the rolled aluminum alloy plate 1 prepared in the preparation step S1 is a heat treatment type aluminum alloy, solution treatment is performed, and non-heat treatment type aluminum is obtained. In the case of an alloy, an annealing process is performed.
次に、本発明の実施例について説明する。
常法により、厚さ1.0mmのアルミニウムJIS合金である5182合金または6016合金からなる表面形態MF(Mill Finish)の供試材(No.1〜15)を作製した。なお、表面形態MFは、通常の圧延ロールを使用した圧延板であることを示す。
Next, examples of the present invention will be described.
Test materials (No. 1 to 15) having surface morphology MF (Mill Finish) made of 5182 alloy or 6016 alloy, which is an aluminum JIS alloy having a thickness of 1.0 mm, were produced by a conventional method. In addition, surface form MF shows that it is a rolling plate which uses a normal rolling roll.
作製した供試材(No.1〜15)について、図3に示すブラシ洗浄装置2を用いて、表2、表3に示す条件で洗浄した。なお、ブラシロールとしては、ナイロン製ブラシを備えた市販のロールを使用した。
洗浄された供試材(No.1〜15)について、以下の手順で圧延油および摩耗粉の除去性について評価した。その結果を表2、表3に示す。
About the produced test material (No. 1-15), it wash | cleaned on the conditions shown in Table 2 and Table 3 using the brush washing | cleaning
About the wash | cleaned test material (No. 1-15), the removability of rolling oil and wear powder was evaluated in the following procedures. The results are shown in Tables 2 and 3.
(圧延油の除去性)
圧延油の除去性については、水濡れ面積率で評価した。
各供試材を、30秒間水洗(流水)した後の供試材面積に対する水濡れ面積率(表裏の平均)を測定した(良好な程、高い数値となり、完全に水濡れする場合は100%となる)。各供試材は、それぞれ3枚とし、水濡れ面積率は、これらの平均値とした。なお、水漏れ面積率が40%以上のものを、圧延油の除去性が良好、40%未満のものを、圧延油の除去性が不良とした。
(Removability of rolling oil)
About the removability of rolling oil, it evaluated by the water-wetting area rate.
Each specimen was measured for the wetted area ratio (average of the front and back sides) relative to the specimen area after washing (running water) for 30 seconds (the better, the higher the numerical value, 100% when completely wetted) Becomes). Each test material was made into 3 sheets, respectively, and the water-wetting area rate was made into the average value of these. In addition, the thing with a water leak area rate of 40% or more made the removal property of rolling oil favorable, and the thing of less than 40% made the removal property of rolling oil defective.
(摩耗粉の除去性)
摩耗粉の除去性については、摩耗粉量で評価した。
摩耗粉量としては、明度L値と摩耗粉量の相関式より求めた摩耗粉量計算値を使用した。相関式は、以下に示す方法で求めた。
(Removability of wear powder)
The removability of wear powder was evaluated by the amount of wear powder.
As the amount of wear powder, a calculated value of the amount of wear powder obtained from the correlation between the lightness L value and the amount of wear powder was used. The correlation equation was obtained by the method shown below.
常法により、表1に示すアルミニウム合金板からなる試験材(No.A〜D)を作製した。なお、表1において、表面形態EDTは、放電ダル(Electric Discharge Textured)加工ロールを使用した圧延板であることを示す。作製した試験材(No.A〜D)について、供試材(No.1〜15)と同様に、図3に示すブラシ洗浄装置2を用いて洗浄した。なお、洗浄液としては温度約70℃の温水を使用し、ブラシロールとしてはナイロン製ブラシを備えた市販のロールを使用して約0.04秒ブラッシングした。
Test materials (No. A to D) made of aluminum alloy plates shown in Table 1 were produced by a conventional method. In Table 1, the surface form EDT indicates a rolled sheet using an electric discharge textured roll. About the produced test material (No. AD), it wash | cleaned using the brush washing | cleaning
洗浄された試験材(No.A〜D)について、試験材表面に市販のテープを貼り、摩耗粉をテープに転写させた後に剥がした。次に、白色の紙に摩耗粉を転写させたテープを三枚重ねて貼り付け、色差計を用いて白さの程度を明度L値で測定した。その結果を表1に示す。 About the cleaned test material (No. AD), the commercially available tape was affixed on the test material surface, and the abrasion powder was transferred to the tape and then peeled off. Next, three tapes on which abrasion powder was transferred onto white paper were stacked and pasted, and the degree of whiteness was measured with a lightness L value using a color difference meter. The results are shown in Table 1.
明度L値を求めた試験材(No.A〜D)を用い、100mm×100mmの範囲の試験材表面を、ヘキサンを染み込ませた4cm×4cmの脱脂綿で1分間の拭取りを行うことで摩耗粉を採取した。摩耗粉を採取した脱脂綿を50℃に加温した塩酸と硝酸の混合液に30分間浸漬することで摩耗粉を溶解させ、抽出液をICP発光分光分析によりアルミニウム摩耗粉量を定量した。その結果を表1に示す。測定した明度L値と定量した摩耗粉量より、相関式を求め、図4に示す。 Using the test material (No. A to D) for which the lightness L value was determined, the surface of the test material in a range of 100 mm × 100 mm was wiped with 4 cm × 4 cm absorbent cotton soaked with hexane for 1 minute to wear. Powder was collected. The absorbent cotton from which the abrasion powder was collected was immersed in a mixed solution of hydrochloric acid and nitric acid heated to 50 ° C. for 30 minutes to dissolve the abrasion powder, and the amount of aluminum abrasion powder was quantified by ICP emission spectroscopic analysis of the extract. The results are shown in Table 1. A correlation equation is obtained from the measured lightness L value and the determined amount of wear powder, and is shown in FIG.
次に、洗浄された供試材(No.1〜15)について、試験材(No.A〜D)と同様に摩耗粉を転写させたテープの明度L値を測定し、その明度L値から図4に示す相関式(明度L値を「y」、摩耗粉量を「x」とした際、y=−0.024x+88.708)を用いて摩耗粉量を計算した。なお、アルミニウム摩耗粉量が65mg/m2以下のものを、摩耗粉の除去性が良好、65mg/m2を超えるものを、摩耗粉の除去性が不良とした。 Next, with respect to the cleaned specimens (No. 1 to 15), the lightness L value of the tape to which the abrasion powder was transferred was measured in the same manner as the test materials (No. AD), and from the lightness L value. The wear powder amount was calculated using the correlation equation shown in FIG. 4 (y = −0.024x + 88.708 when the lightness L value was “y” and the wear powder amount was “x”). In addition, the thing whose aluminum abrasion powder amount is 65 mg / m < 2 > or less made the abrasion powder removal property favorable, and the thing over 65 mg / m < 2 > made the abrasion powder removal property unsatisfactory.
表2の結果から、供試材No.1〜5(実施例)は、本発明の要件を満足するため、圧延油の除去性が良好で、摩耗粉の除去性も良好であった。これに対し、供試材No.6は、アルカリ液を使用しているため、圧延油の除去性は良好であったが、ブラシロールを使用していないため、摩耗粉の除去性が不良であった。供試材No.7は、アルカリ液を使用しているが、ブラシロールを使用していないため、摩耗粉の除去性、および、圧延油の除去性が不良であった。供試材No.8は、アルカリ液およびブラシロールを使用していないため、摩耗粉の除去性、および、圧延油の除去性が不良であった。 From the results in Table 2, the test material No. In Examples 1 to 5 (Examples), the requirements for the present invention were satisfied, so the removability of rolling oil was good and the removability of wear powder was also good. On the other hand, the test material No. Since No. 6 used the alkaline liquid, the removability of rolling oil was good, but since the brush roll was not used, the removability of the wear powder was poor. Specimen No. No. 7 uses an alkaline solution, but does not use a brush roll, and therefore has poor wear powder removability and rolling oil removability. Specimen No. Since No. 8 used neither an alkaline solution nor a brush roll, the wear powder removability and the rolling oil removability were poor.
表3の結果から、供試材No.9〜12(実施例)は、本発明の要件を満足するため、圧延油の除去性が良好で、摩耗粉の除去性も良好であった。これに対し、供試材No.13は、ブラシロールを使用しているため、摩耗粉の除去性は良好であったが、アルカリ液を使用していないため、圧延油の除去性が不良であった。供試材No.14は、アルカリ液を使用しているため、圧延油の除去性は良好であったが、ブラシロールを使用していないため、摩耗粉の除去性が不良であった。供試材No.15は、アルカリ液を使用しているが、ブラシロールを使用していないため、摩耗粉の除去性、および、圧延油の除去性が不良であった。 From the results in Table 3, the test material No. In Examples 9 to 12 (Examples), since the requirements of the present invention were satisfied, the removability of the rolling oil was good and the removability of the wear powder was also good. On the other hand, the test material No. Since No. 13 uses a brush roll, the wear powder removability was good, but since no alkaline liquid was used, the rolling oil removability was poor. Specimen No. Since No. 14 used the alkaline liquid, the removability of rolling oil was good, but since the brush roll was not used, the removability of the wear powder was poor. Specimen No. No. 15 uses an alkaline liquid, but does not use a brush roll, and therefore has poor wear powder removability and rolling oil removability.
1 アルミニウム合金板
2 ブラシ洗浄装置
21 洗浄室
22 スプレーノズル
23 タンク
24 アルカリ液
25 ブラシロール
3 熱処理装置
4 アルカリ洗浄装置
41 スプレーノズル
42 タンク
43 アルカリ液
5 酸洗浄装置
51 スプレーノズル
52 タンク
53 酸液
6 表面処理装置
7 塗油装置
71 スプレーノズル
72 タンク
73 防錆油
8 繰出装置
10 繰入装置
S1 準備工程
S2 ブラシ洗浄工程
S3 熱処理工程
S4 アルカリ洗浄工程
S5 酸洗浄工程
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