JP3834882B2 - Continuous etching equipment row of metal strip for grain-oriented electrical steel sheet - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ストリップの連続エッチング設備列に関し、特に低鉄損方向性電磁鋼板の製造に適した金属ストリップの連続エッチング設備列に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低鉄損方向性電磁鋼板を得る方法として、磁区細分化のために鋼板に線状溝を導入する方法が提案されている（例えば、特公平8-6140号公報あるいは特開平6-108300号公報参照）。これは、最終冷延後の金属ストリップ表面にエッチングレジスト（以下単にレジストという）を塗布したのち、エッチング処理を施して該金属ストリップ表面に線状溝を形成し、しかるのち該レジストを除去するという方法である。
【０００３】
しかしながら、金属ストリップ表面を工業的・連続的にエッチング処理するための設備に関してはこれまでに適当なものが見当たらない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、方向性電磁鋼板用の金属ストリップ表面を工業的・連続的にエッチング処理するのに適した設備列を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コイル状に巻かれた方向性電磁鋼板用の金属ストリップを払い出す巻出設備、コイル単位で払い出される前記金属ストリップの先行材の尾端と後行材の先端とを溶接する溶接機、前記金属ストリップ洗浄用の洗浄設備、前記金属ストリップ表面に連続してレジストを溶剤もしくは水を含有するインクで印刷する印刷設備、前記金属ストリップに連続してエッチングを施す電解エッチング設備、前記金属ストリップ表面に印刷されたレジストを連続して剥離する剥離設備、前記金属ストリップをコイル単位で切断する切断機、前記金属ストリップをコイル状に巻き取る巻取設備がこの順に配置されてなることを特徴とする方向性電磁鋼板用金属ストリップの連続エッチング設備列であり、印刷設備と電解エッチング設備との間に前記金属ストリップに印刷されたレジストを乾燥固化する乾燥焼き付け設備が配置された設備列であることが望ましく、さらに、溶接機と洗浄設備との間および剥離設備と切断機との間に、前記金属ストリップを随時蓄え払い出すルーパ設備が配置された設備列であることが最も好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
工業的・連続的に方向性電磁鋼板用の金属ストリップ（以下、単に金属ストリップともいう）を処理するには、金属ストリップを処理設備内において途切れなく通板させることが必須であり、それには、コイル状に巻かれた金属ストリップを払い出すペイオフリール等の巻出設備を入側に、金属ストリップをコイル状に巻き取るコイラ等の巻取設備を出側に夫々備えるとともに、巻出設備の出側にコイル単位で払い出される金属ストリップの先行材の尾端と後行材の先端とを溶接する溶接機を備え、かつ巻取設備の入側に金属ストリップをコイル単位で切断する切断機を備えるのが適切である。なお、溶接機には先行材尾端と後行材先端との溶接衝合端部を切り揃えるシヤーを付属させるのが望ましい。
【０００７】
そして、巻出設備から巻取設備に送られる途上の金属ストリップの表面にエッチングにより凹凸をつけるためには、凸とすべき部分を腐食液から保護するレジストを当該部分に塗布する必要がある。よってレジストを所望の凹凸パターンに対応したパターンで連続して金属ストリップ表面に溶剤もしくは水を含有するインクで印刷する印刷設備が必要である。
【０００８】
次に、金属ストリップに連続してエッチングを施す電解エッチング設備が必要である。非電解エッチングではエッチングの進行が遅すぎて実際的でない。
さらに、不要となったレジストを金属ストリップ表面から連続して剥離する剥離設備が必要である。
本発明によれば、コイル状に巻かれた金属ストリップを払い出す巻出設備、コイル単位で払い出される金属ストリップの先行材の尾端と後行材の先端とを溶接する溶接機、金属ストリップ表面に連続してレジストを印刷する印刷設備、金属ストリップに連続してエッチングを施す電解エッチング設備、金属ストリップ表面に印刷されたレジストを連続して剥離する剥離設備、金属ストリップをコイル単位で切断する切断機、金属ストリップをコイル状に巻き取る巻取設備がこの順に配置された金属ストリップの連続エッチング設備列を基本構成としたので、コイル状に巻かれた金属ストリップを払出し、エッチングを施し、コイル状に巻き取るという一連の作業を工業的・連続的に実施でき、低鉄損方向性電磁鋼板を円滑に製造できるようになる。
【０００９】
一方、レジスト印刷の前工程は冷間圧延工程である場合が多く、金属ストリップ表面に圧延の際に使用した油脂等が残留してレジスト印刷不良の原因となるので、このような油脂等の残留物質はレジスト印刷前に金属ストリップ表面から除去しておくのが好ましい。このため、本発明は、上記基本構成に加え、溶接機と印刷設備との間に金属ストリップ洗浄用の洗浄設備を配置することとした。これにより、金属ストリップ表面の残留物質によるレジスト印刷不良ひいてはエッチング不良を防止できる。
【００１０】
また、印刷後のレジストは、十分時間をとれば乾燥するのであるが、自然乾燥に任せるのはラインの全長制限などの問題から現実的でない。そこで、本発明は、上記基本構成に加え、好ましくは印刷設備と電解エッチング設備との間に金属ストリップに印刷されたレジストを乾燥固化する乾燥焼き付け設備を配置することとした。これにより、ライン長を短縮することができる。また、レジストとして使用する例えばアルキド系、エポキシ系、ポリエチレン系等の樹脂を主成分とするインクの種類によっては固化温度がラインの雰囲気温度よりも高いものもあり、かかるインク使用時にはエッチングされる前にレジストが剥離してしまう不具合を惹起するおそれがあるのでこの乾燥焼き付け設備が必須となる。なお、焼き付け処理はインクに含まれる溶剤、水等が蒸発する程度の温度（通常100 ℃以上）で行えばよい。
【００１１】
さらに、前記洗浄設備と前記乾燥焼き付け設備とを複合配置した設備列とすれば、金属ストリップ表面の残留物質起因のレジスト印刷不良は発生せず、かつインクの焼き付け固化によりエッチング前にレジストが剥離することもないから、より好適である。
ところで、上記した設備列においては、溶接機で金属ストリップの先行材尾端と後行材先端とを溶接する（コイル連結という）間、および、切断機で金属ストリップをコイル単位に切断する（コイル切り離しという）間は、金属ストリップが停止する。この停止によるエッチング処理能率低下もさることながら、とくに印刷設備ではライン速度によって印刷特性が変化しやすいので、金属ストリップの停止によって印刷不良が発生しやすく、また印刷設備以外の洗浄設備から剥離設備にかけての設備も程度の差はあれライン速度に影響されてエッチング条件が不安定になる。よって、溶接機と洗浄設備との間、および剥離設備と切断機との間に金属ストリップを随時蓄え払い出すルーパ設備を配置するのが好ましい。
【００１２】
これにより、コイル連結作業時には入側のルーパ設備に蓄えておいた金属ストリップを所定速度で払い出し、また、コイル切り離し作業時には出側のルーパ設備に金属ストリップを所定速度で蓄えることができるので、ルーパ設備で挟まれた区間内の設備列（洗浄設備〜剥離設備）でライン速度を一定に維持でき、エッチング条件が安定して印刷不良等による製品格落ちや切り捨てが低減するとともに処理能率も向上する。
【００１３】
【実施例】
図１は、本発明設備列の実施例を示す模式図である。図１において、１はペイオフリール（巻出設備）、２，15は入側，出側の金属ストリップのコイル、３は金属ストリップ、４はシヤー、５は溶接機、６，12は入側，出側のルーパ設備、７は電解脱脂設備（洗浄設備）、８は印刷設備、９は熱風乾燥炉（乾燥焼き付け設備）、10は電解エッチング設備、11は剥離設備、13は切断機、14はコイラ（巻取設備）である。なお、電解脱脂設備７から剥離設備11までを中央設備20という。
【００１４】
コイル２に巻かれた状態の金属ストリップ３はペイオフリール１から払い出され、先行材（コイル15）共々シヤー４で衝合端部を切り揃えられて、溶接機５で先行材（コイル15）にコイル連結される。このとき入側の金属ストリップ３の搬送は停止するが、入側のルーパ設備６に蓄えてあった金属ストリップ３を払い出すことにより、中央設備20を一定速度で運転し続けることができ、ライン速度の変化に起因する印刷不良は発生しない。
【００１５】
金属ストリップ３は電解脱脂設備７により前工程で付着した圧延油などを洗浄除去されてから印刷設備８に送られてレジストを印刷されるため、表面に付着する油脂等の残留物質に起因する印刷不良は発生しない。
印刷されたレジストは次配置の熱風乾燥炉９で連続的に乾燥固化される。このため固化不全のレジストで懸念されるような金属ストリップ３と図示のない各種搬送用ロールとの擦過等によるレジスト剥離は発生しない。
【００１６】
次に、金属ストリップ３は電解エッチング設備10によりエッチングされる。前述のようにここに至るまでの金属ストリップ３表面には印刷不良やレジスト剥離は発生していないので、それらに起因するエッチング不良は発生しない。
引き続き金属ストリップ３は剥離設備11に送られ、下流工程に悪影響を及ぼすエッチング後の不要レジストを除去され洗浄された後、出側のルーパ設備12を経てコイラ14に巻き取られる。
【００１７】
出側ではコイル15が所望の大きさになったときに搬送を停止し、切断機13でコイル切り離しを行ってコイル15をコイラ14から抜き出すが、この間はルーパ設備12に金属ストリップ３を蓄えていくので、中央設備20を一定速度で運転し続けることができる。
以上のとおり、本発明の金属ストリップの連続エッチング設備列を用いることにより、入側でコイルを次々と溶接連結して連続一体物とした金属ストリップを一定速度で印刷不良、エッチング不良を発生することなくエッチング処理でき、出側で切り離してコイルに巻き取ることができるので、金属ストリップを高い処理能率で工業的・連続的にエッチングすることができる。
【００１８】
図１に示した設備列を、電磁鋼板の製造ラインに設置して実用に供しているが、エッチング不良は発生せず円滑に操業できている。
なお、この実施例では、洗浄設備を電解脱脂設備としたが、他の例えば浸漬脱脂設備等としてもよく、乾燥焼き付け設備を熱風乾燥設備としたが、他の例えば電気炉等としてもよく、ルーパ設備を竪型に描いたが、他の例えば横型あるいは同軸型等であってもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、コイル状に巻かれた金属ストリップを払出し、エッチングを施し、コイル状に巻き取るという一連の作業を工業的・連続的に高能率で実施できるので、低鉄損方向性電磁鋼板の円滑な製造が可能になるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明設備列の実施例を示す模式図である。
【符号の説明】
１ ペイオフリール（巻出設備）
２，15 コイル
３ 金属ストリップ
４ シヤー
５ 溶接機
６，12 ルーパ設備
７ 電解脱脂設備（洗浄設備）
８ 印刷設備
９ 熱風乾燥炉（乾燥焼き付け設備）
10 電解エッチング設備
11 剥離設備
13 切断機
14 コイラ（巻取設備）
20 中央設備[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a continuous etching equipment line for metal strips, and more particularly to a continuous etching equipment line for metal strips suitable for manufacturing low iron loss directional electrical steel sheets.
[0002]
[Prior art]
As a method for obtaining a low iron loss directional electrical steel sheet, a method of introducing a linear groove in the steel sheet for magnetic domain subdivision has been proposed (for example, Japanese Patent Publication No. 8-6140 or Japanese Patent Laid-Open No. 6-108300). reference). In this method, an etching resist (hereinafter simply referred to as a resist) is applied to the surface of the metal strip after the final cold rolling, and then an etching process is performed to form a linear groove on the surface of the metal strip, and then the resist is removed. Is the method.
[0003]
However, no suitable equipment has been found so far for equipment for industrially and continuously etching the metal strip surface.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Then, an object of this invention is to provide the installation row | line | column suitable for etching the metal strip surface for grain-oriented electrical steel sheets industrially and continuously.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is welded to weld unwinding equipment for paying a metal strip for grain-oriented electrical steel sheet which was coiled, and a leading edge of the preceding material tail and the following material of the metal strip to be paid by the coil units machine, said metal strip cleaning cleaning equipment for printing equipment, electrolytic etching equipment of etching continuously to the metal strip the resist continuously to the metal strip surface printed with ink containing solvent or water, the metal characterized stripping equipment for stripping a resist printed on the strip surface in succession, a cutting machine for cutting the metal strip in coil units, that the winding equipment for winding into a coil, which are disposed in this order to said metal strip a continuous etching equipment rows of metal strip for grain-oriented electrical steel sheet and the between the printing equipment and electrolytic etching equipment It is desirable dry baking equipment for drying and solidifying the printed resist genus strip is arranged facilities column, further, between the between the welding machine and the washing installation and stripping equipment and cutter, said metal strip It is most preferable that the equipment row is arranged with looper equipment for storing and discharging as needed.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to process industrial and continuous metal strips for grain-oriented electrical steel sheets (hereinafter also simply referred to as metal strips) , it is essential that the metal strips be continuously passed through the processing equipment. The unwinding equipment such as a payoff reel that pays out the metal strip wound in a coil shape is provided on the input side, and the winding equipment such as a coiler that winds the metal strip in a coil shape is provided on the exit side. A welding machine that welds the tail end of the preceding material and the leading edge of the following material of the metal strip that is dispensed in coil units on the side, and a cutting machine that cuts the metal strip in coil units on the entry side of the winding equipment Is appropriate. In addition, it is desirable to attach the shear which cuts and arranges the welding abutting edge part of a preceding material tail end and a succeeding material tip to a welding machine.
[0007]
In order to make the surface of the metal strip on the way from the unwinding facility to the winding facility by etching, it is necessary to apply a resist that protects the portion to be convex from the corrosive liquid. Therefore, there is a need for a printing facility that continuously prints the resist in a pattern corresponding to a desired concavo-convex pattern on the metal strip surface with an ink containing a solvent or water .
[0008]
Next, an electrolytic etching facility that continuously etches the metal strip is required. In non-electrolytic etching, the progress of etching is too slow to be practical.
Furthermore, a stripping facility for continuously stripping the resist that is no longer needed from the surface of the metal strip is required.
According to the present invention, the unwinding equipment for discharging the coiled metal strip, the welding machine for welding the tail end of the preceding material and the leading end of the following material of the metal strip discharged in coil units, the surface of the metal strip Printing equipment that prints resist continuously, Electrolytic etching equipment that continuously etches metal strip, Stripping equipment that continuously strips resist printed on the surface of metal strip, Cutting that cuts metal strip by coil As the basic configuration is a continuous strip of metal strips, which are arranged in this order, winding equipment for winding the metal strip in a coil shape, the metal strip wound in the coil shape is dispensed, etched, and coiled Can be carried out industrially and continuously, so that low iron loss directional electrical steel sheets can be manufactured smoothly. That.
[0009]
On the other hand, the pre-process of resist printing is often a cold rolling process, and the oil and fat used at the time of rolling remain on the surface of the metal strip and cause resist printing failure. The material is preferably removed from the metal strip surface prior to resist printing. Therefore, the present invention, it was decided that in addition to the above basic structure, placing the washing installation for metal strip cleaning between the welding machine and printing facilities. As a result, resist printing failure and thus etching failure due to the residual material on the surface of the metal strip can be prevented.
[0010]
Further, the resist after printing dries if sufficient time is allowed, but it is not practical to leave it to natural drying due to problems such as restriction on the total length of the line. Therefore, in the present invention, in addition to the above basic configuration, a drying baking facility for drying and solidifying the resist printed on the metal strip is preferably disposed between the printing facility and the electrolytic etching facility. Thereby, the line length can be shortened. Also, depending on the type of ink mainly composed of resin such as alkyd, epoxy, or polyethylene used as a resist, the solidification temperature may be higher than the atmospheric temperature of the line. In this case, the drying and baking equipment is indispensable. Note that the baking process may be performed at a temperature (usually 100 ° C. or higher) at which solvent, water, and the like contained in the ink are evaporated.
[0011]
Furthermore, if the cleaning equipment and the dry baking equipment are combined, the resist print defect due to the residual material on the surface of the metal strip does not occur, and the resist is peeled off before the etching due to the baking and solidification of the ink. It is more suitable because there is nothing.
By the way, in the above-mentioned equipment row | line | column, a metal strip is cut | disconnected in a coil unit with a cutting machine, while welding the leading material tail end and succeeding material tip of a metal strip with a welding machine (it is called a coil connection). The metal strip stops during this period. In addition to the reduction in etching processing efficiency due to this stoppage, the printing characteristics are likely to change depending on the line speed, especially in the printing equipment, so printing failures are likely to occur due to the stoppage of the metal strip, and from the cleaning equipment other than the printing equipment to the peeling equipment. Etching conditions become unstable due to the influence of the line speed. Therefore, it is preferable to arrange a looper facility for storing and discharging the metal strip as needed between the welding machine and the cleaning facility and between the peeling facility and the cutting device.
[0012]
As a result, the metal strip stored in the entrance side looper facility can be discharged at a predetermined speed during coil connection work, and the metal strip can be stored at a predetermined speed in the exit side looper equipment during coil disconnection work. Line speed can be kept constant in the equipment line (cleaning equipment-peeling equipment) in the section sandwiched between equipment, the etching conditions are stable, and product degradation and truncation due to printing defects etc. are reduced and processing efficiency is also improved. .
[0013]
【Example】
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the facility line of the present invention. In FIG. 1, 1 is a payoff reel (unwinding equipment), 2 and 15 are inlet side, coil of metal strip on the outlet side, 3 is metal strip, 4 is shear, 5 is a welder, 6 and 12 are inlet side, Outgoing looper equipment, 7 is electrolytic degreasing equipment (cleaning equipment), 8 is printing equipment, 9 is hot air drying furnace (dry baking equipment), 10 is electrolytic etching equipment, 11 is peeling equipment, 13 is cutting machine, 14 is It is a coiler (winding equipment). The electrolytic degreasing equipment 7 to the peeling equipment 11 are referred to as a central equipment 20.
[0014]
The metal strip 3 wound around the coil 2 is paid out from the payoff reel 1, the abutting end portion is trimmed together by the shear 4 together with the preceding material (coil 15), and the preceding material (coil 15) is welded by the welding machine 5. The coil is connected to the coil. At this time, the transport of the incoming metal strip 3 is stopped, but by discharging the metal strip 3 stored in the incoming looper equipment 6, the central equipment 20 can continue to operate at a constant speed. Printing defects due to speed changes do not occur.
[0015]
Since the metal strip 3 is washed and removed by the electrolytic degreasing equipment 7 in the previous process and then sent to the printing equipment 8 to print the resist, printing due to residual substances such as oil and fat adhering to the surface is performed. There is no defect.
The printed resist is continuously dried and solidified in a hot air drying furnace 9 arranged next. For this reason, resist stripping due to rubbing between the metal strip 3 and various transport rolls (not shown), which is a concern with resists with insufficient solidification, does not occur.
[0016]
Next, the metal strip 3 is etched by the electrolytic etching equipment 10. As described above, since no printing failure or resist peeling has occurred on the surface of the metal strip 3 up to here, no etching failure due to them occurs.
Subsequently, the metal strip 3 is sent to a stripping facility 11, where unnecessary resist after etching that adversely affects the downstream process is removed and cleaned, and then wound around a coiler 14 via an exit-side looper facility 12.
[0017]
On the exit side, when the coil 15 reaches the desired size, the conveyance is stopped, and the cutting machine 13 separates the coil and removes the coil 15 from the coiler 14. During this time, the metal strip 3 is stored in the looper equipment 12. Thus, the central facility 20 can be continuously operated at a constant speed.
As described above, by using the metal strip continuous etching equipment line of the present invention, the metal strip which is continuously connected by welding the coils one after the other on the entry side can cause printing defects and etching defects at a constant speed. Since it can be etched without any problem and can be cut off on the outlet side and wound on a coil, the metal strip can be etched industrially and continuously with high processing efficiency.
[0018]
Although the installation row | line | column shown in FIG. 1 is installed in the manufacturing line of an electromagnetic steel plate, and it is using for practical use, the etching defect does not generate | occur | produce but it can operate smoothly.
In this embodiment, the cleaning equipment is electrolytic degreasing equipment, but other types such as immersion degreasing equipment may be used, and drying and baking equipment may be hot air drying equipment, but other types such as electric furnaces may be used. Although the equipment is drawn in a bowl shape, other types such as a horizontal type or a coaxial type may be used.
[0019]
【The invention's effect】
According to the present invention, a series of operations of discharging a metal strip wound in a coil shape, performing etching, and winding it in a coil shape can be carried out industrially and continuously with high efficiency. There is an excellent effect that smooth production of the steel sheet becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of an equipment line of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Payoff reel (unwinding equipment)
2,15 Coil 3 Metal strip 4 Shear 5 Welding machine 6, 12 Looper equipment 7 Electrolytic degreasing equipment (cleaning equipment)
8 Printing equipment 9 Hot air drying furnace (dry baking equipment)
10 Electrolytic etching equipment
11 Peeling equipment
13 cutting machine
14 Coiler (winding equipment)
20 Central facilities

Claims (3)

コイル状に巻かれた方向性電磁鋼板用の金属ストリップを払い出す巻出設備、コイル単位で払い出される前記金属ストリップの先行材の尾端と後行材の先端とを溶接する溶接機、前記金属ストリップ洗浄用の洗浄設備、前記金属ストリップ表面に連続してレジストを溶剤もしくは水を含有するインクで印刷する印刷設備、前記金属ストリップに連続してエッチングを施す電解エッチング設備、前記金属ストリップ表面に印刷されたレジストを連続して剥離する剥離設備、前記金属ストリップをコイル単位で切断する切断機、前記金属ストリップをコイル状に巻き取る巻取設備がこの順に配置されてなることを特徴とする方向性電磁鋼板用金属ストリップの連続エッチング設備列。Welder, the metal to be welded unwinding equipment for paying a metal strip for wound oriented electrical steel sheet into a coil, and a distal end of the preceding material tail and the following material of the metal strip to be paid by the coil units cleaning equipment for strip cleaning, printing equipment, electrolytic etching equipment of etching continuously to the metal strip the resist continuously to the metal strip surface printed with ink containing solvents or water, printed on the metal strip surface stripping equipment for stripping continuously resist, the metal strip cutting machine for cutting a coil unit, a winding equipment for winding the metal strip in a coil shape is directional, characterized by comprising arranged in this order Continuous etching equipment line for metal strip for electrical steel sheets . 印刷設備と電解エッチング設備との間に前記金属ストリップに印刷されたレジストを乾燥固化する乾燥焼き付け設備が配置されてなる請求項１に記載の設備列。The equipment row according to claim 1, wherein a dry baking equipment for drying and solidifying the resist printed on the metal strip is disposed between the printing equipment and the electrolytic etching equipment. 溶接機と洗浄設備との間および剥離設備と切断機との間に、前記金属ストリップを随時蓄え払い出すルーパ設備が配置されてなる請求項１または２に記載の設備列。The equipment row according to claim 1 or 2, wherein a looper equipment for storing and discharging the metal strip as needed is arranged between the welding machine and the cleaning equipment and between the peeling equipment and the cutting machine.

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