JPH0379746A

JPH0379746A - 連続溶融金属めっき用ロール及びそれを用いた装置

Info

Publication number: JPH0379746A
Application number: JP21408689A
Authority: JP
Inventors: Moroo Nakagawa; 中川　師夫; Mitsuo Taguchi; 田口　三夫; Teruo Yamaguchi; 輝雄山口; Yasunori Kani; 可児　保宣; Norihiko Okochi; 大河内　敬彦; Junji Sakai; 酒井　淳次
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1991-04-04
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPH0742562B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、連続溶融金属めっき用ロール、該ロールを用
いた連続溶融金属めっき装置及び該ロールの製造方法に
係り、特に溶融金属によるロールの浸食と、ロール軸及
び軸受間の摺動面による磨耗に対して優れた性能を有す
る、前記連続溶融金属めっき用ロール等に関する。

〔従来の技術及び問題点〕

従来、ロール軸及び軸受に用いられる材料は金属が一般
的であり、溶融金属めっき浴中で使用されるロールにつ
いても例外ではなかった。したがって、連続溶融金属め
っき用ロールの軸や軸受には耐食性に優れたステンレス
鋼や高クロム鋼などが肉盛溶接やスリーブの形で用いら
れてきた。

しかしこれらの材料も、長時間使用すると、溶融金属の
浸食作用とロール軸と軸受との間の摺動による磨耗とに
より損傷し、ロール軸と軸受との間にがたが生ずる。

例えば、従来の金属材料を用いたロール軸受及び軸は磨
耗損傷が大きいため、アルミニウム溶融めっき浴中で４
日、亜鉛溶融めっき浴中では７日はど連続使用すると、
ロール軸及び軸受の磨耗によりロール軸と軸受の間のが
たが大きくなって振動が起こり、均一なめっき鋼板（ス
トリップ）が得られなくなる。したがって、上記期間の
うちに−旦めっき作業を中止して、ロール及び軸受を交
換しなければならなかった。このため生産性は低下し、
ライン停止により不良調板が増加する、交換費用等がコ
スト高の原因になる等の問題点があった。

上記の諸問題に対処し、防食や耐磨耗性の向上をはかる
ために種々の手段が講じられてきた。

（例えば特開昭６２−２０５２５４号公報、特開昭６２
−２０５２５５号公報参照）。

また、セラミックスの桁違いに大きい耐食性や耐磨耗性
を利用して、連続溶融金属めっき用ロールの軸受摺動面
をセラミックス化することも知られている。例えば特開
昭６０−２０８６２６号公報及び特開昭６１−９２３２
０号公報に高温、腐食などの特殊環境で使用するコロ軸
受において、内外輪と転動体の表面をセラミックスで形
成することが記載されている。

しかしながら、これら先行技術には、セラミックスをど
のようにして被覆するか、或いはどのようなセラミック
スを選択使用するか又その理由、適用製品の規格・寸法
、適用の評価結果、等については記載されておらず、セ
ラミックスを用いたロール軸受をどのようにして製造す
るのか、具体的にはどのようなものであるかということ
について何ら明らかにされていなかった。

またセラくツクスを用いた例である特開昭６０−２０８
６２６号公報及び特開昭６２−９２３２０号公報に記載
されたコロ軸受は、部品点数が多く、更にコロ軸受であ
るため、各部品の寸法精度に対する要求が厳しく、非常
にコスト高となるという欠点を有している。

更に、被覆によりセラミックスを表面につける方法によ
り製造したものは、セラミックスの厚みに限界がある。

セラミックスといえども数ミクロンや数十ξクロンの磨
耗は容易に生じ、前記厚みの限界を越えて磨耗するので
、ロール及び軸受の耐用期間を大幅に伸ばし交換頻度を
著しく減らすことも期待できない。

本発明の発明者らは、本発明に先立ち、ロール軸受にセ
ラミックスを用いたすべり軸受を開発した（特願昭６３
−１４５７５４号）。該軸受の開発によりロール軸受の
磨耗は激減したが、ロール軸の磨耗は解決されなかった
ため、ダウンタイムを短縮させることはできなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、ロール軸及び軸受の摺動面にセラミッ
クスを用いることにより、上記従来技術における問題点
を解消し、ロール軸及び軸受の耐食性・耐磨耗性を向上
させ、ロール軸及び軸受の長寿命化を図り、ダウンタイ
ムの削減による生産性の向上、めっき不良鋼板の低減、
ロール交換費用の削減などにより、製品のトータルコス
トを低減することのできる連続溶融金属めっき用ロール
及びそれを用いた装置及び前記ロールの製造方法を提供
することである。

〔課題が解決するための手段〕

本発明は、溶融金属中で軸受に支持されて回転するロー
ルにおいて、軸及び軸受の摺動面の少なくとも一方が溶
融金属と濡れるセラミックスで構成されていることを特
徴とする連続溶融金属めっき用ロールであり、前記溶融
金属と濡れるセラミックスとは、具体的には例えば、溶
融金属との接触角が９０度以下であるセラミックス、ま
たは開気孔を有する多孔質セラミックス、所望の大きさ
及び深さの複数個の孔を穿けたセラミックス、所望の大
きさ及び深さの複数の溝を切ったセラミックスである。

そして本発明の実施に当たっての好ましいＢ様として、
前記孔あるいは溝中に溶融金属を含浸させたのちに前記
ロールを使用するものである。

また本発明は、溶融金属めっき浴中に１本のシンクロー
ルと少なくとも１本のサポートロールを有するめっき装
置において、請求項１〜９のいずれか記載の連続溶融金
属めっき用ロールをシンクロールとして用いることを特
徴とする連続溶融金属めっき装置であり、さらに溶融金
属めっき浴中に１本のシンクロールと少なくとも１本の
サポートロールを有するめっき装置において、請求項１
〜９のいずれか記載の連続溶融金属めっき用ロールをサ
ポートロールとして用いることを特徴とする連続溶融金
属めっき装置である。

そして本発明は、溶融金属中で軸受に支持されて回転す
るロールにおいて、軸及び軸受の摺動面のすくなくとも
一方を緻密質セラミックスで構成し、該緻密質セラミッ
クスにレーザービームを用いて、所望の大きさ及び深さ
の複数個の孔を穿けることを特徴とする、連続溶融金属
めっき用ロールの製造方法であり、また前記緻密質セラ
ミックスに放電電極を用いて、所望の大きさ及び深さの
複数個の孔を穿けることを特徴とする、連続溶融金属め
っき用ロールの製造方法である。

また本発明は、溶融金属中で軸受に支持されて回転する
ロールにおいて、軸及び軸受の少なくとも一方を緻密質
セラミックスで構成し、該緻密質セラミックスにレーザ
ービームを用いて、所望の大きさ及び深さの溝を切るこ
とを特徴とする、連続溶融金属めっき用ロールの製造方
法であり、さらには前記緻密質セラミックスに放電電極
を用いて、所望の大きさ及び深さの溝を切ることを特徴
とする、連続溶融金属めっき用ロールの製造方法であり
、上記ような加工を行ったのち、加工面を研削すること
を特徴とする、連続溶融金属めっき用ロールの製造方法
である。

そしてまた、本発明は、上記本発明の方法により製造し
たロールに、減圧雰囲気中で溶融金属を含浸させること
を特徴とする連続溶融金属めっき用ロールの製造方法で
ある。

前述した本発明の主たる目的、すなわち、軸及び軸受の
長寿命化を達成するための好ましい構成としては、たと
えば、金属製ロール軸にリング状のセラミックスを嵌合
し、更に金属製軸受シェルに備えられるリング状のセラ
ミックス摺動部材をロール軸に対して平行に装置したす
べり軸受よりなる構成を挙げることができる。

以下に、本発明を添付図面に基づいてさらに詳細に説明
する。

第１図に示すものは、連続溶融金属めっきシステムの概
要である。

スナウト１を経て供給させるストリップ２はめっき槽３
の中でシンクロール４により方向を変えられ、サポート
ロール５によりストリップの動きが安定させられる。更
にめっき浴６がら引き出されたストリップはワイピング
７によりめっき厚みが調整させるようになっている。

連続溶融金属めっき浴中で使用されるサポートロール及
びシンクロール軸８及び軸受９は、溶融金属により潤滑
されるので、軸受はすべり軸受が最も普及したものとな
っている。

一般にこれらのロールは長時間運転されるので、ロール
軸や軸受は溶融金属による浸食とストリップに与えれた
張力とにより、摺動摩擦が起きる。

浸食や摩擦が進むと、ロール軸と軸受間のがたが大きく
なり、ストリップ走行中に振動がでて、安定した作業が
できなくなる。したがってロール軸及び軸受間のがたを
防止することは、連続的にめっき作業を行うための重要
な課題である。

摺動部材であるセラミックスは溶融金属中で耐食性に優
れ、また高温での耐磨耗性に優れた材質を選ぶ必要があ
る。更に大型のリングを作るための成形性や焼結性にも
優れていなければならない。

先ず耐食性について考察すると、溶融金属による浸食に
おいては一般に融液がセラくツクスを濡らす度合いが浸
食速度に影響し、濡れ難い材料は耐食性が大きいものと
考えられている。

一方耐磨耗性について考察すると、摺動面における摩擦
係数が大きく影響する。摩擦係数に及ぼす因子は種々あ
るが潤滑効果は見逃せない因子である。一般に融液中で
の摺動ば融液潤滑摩擦と見做されているが、融液と濡れ
難い材料を両方の摺動部材として用いると、乾式摩擦と
同一現象が起こり、摩擦係数は大きく、また磨耗も激し
い。

以上の考察から、耐食性を若干犠牲にしても、ある程度
融液に濡れるセラミックスを少なくとも一方の摺動部材
には用いることが望ましい。又、融液に濡れ難いセラ壽
ツクス同士を用いる場合には、融液潤滑がなされるよう
に溶融金属を摺動面に引き入れ、保持するような構造で
ある必要がある。

前者にたいしては、金属の種類やめっき条件により、融
液とセラミックスとの接触角が異なるので、接触角の小
さい材料の中から適切なものを選ぶ必要がある。また後
者に対しては、摺動面に融液が保持されるような多孔質
セラミックスを用いる、または後加工によりセラミック
ス表面に孔や溝を設けることで解決される。

またセラミックスはリング状にして軸または軸受に装着
してもよいし、あるいはブロック状にして装着してもよ
く、更には円周方向及び軸方向に分割して装着すること
も可能である。

ロール軸及び軸受の摺動部材としてはＡｈＯｌＢｅＯ，
Ｚｒ０ｚ、　ＭｇＯ＋　Ｃａｂ、　ＣｒｔＯｓ＋　　３
＾ｈＯｚ・２５ｉ０３゜ＭｇＯ−５ｉＯｚ、　　２　Ｍ
ｇＯ・２ＡＩＺＯ３，５Ｓｔ０２などの酸化物、ＳｉＣ
，ＢａＣ，ＴｉＣ，ＷＣ，ＶＣ，ＺｒＣなどの炭化物、
５ｉＪａｒＡＩＮ、　ＴｉＮ＋　ＺｒＮなどの窒化物、
ＢＮ、　ＺｒＢ、、　ＴｉＢ２などの硼化物、更には５
ｉａｉｏｎなどの酸窒化物やＳｉ、Ｎ４−３ｉＣ＋　５
ｉＪ４−ＢＮ＋　５ｉａｌｏｎ−ＳｉＣなどに代表され
る複合セラミ・ンクスなど多くのセラミックス材料が考
えられ、いずれのセラミックスも鉄系の金属材料に比較
して溶融金属中での耐食性や融液潤滑の期待できる摩擦
条件下での耐磨耗性に優れている。

しかしながら前記セラミックスを無作為に選んでも融液
潤滑が得られず潤滑下と同様の耐磨耗性は期待できない
。一般にめっきする金属としては、ＡＩやＺｎが用いら
れるので、これらの融液中で融液潤滑がなされるような
材料と材料の組み合わせを選ぶ必要がある。この融液潤
滑は溶融金属とセラミックスとの濡れ具合、すなわち溶
融金属とセラミックスとの接触角の大きさが大きく影響
する。

この接触角はセラミックスの種類により異なっている。

例えば、７００°ＣのＺｎ及び１０００℃の＾ｌｉ湯と
アルξす（ｕｚｏｚ）、ジルコニア（ＺｒＯｚ）　、ベ
リリア（Ｂｅｄ）　。

窒化硼素（ＢＮ）　、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ
素（ＳｉＪｎ）、サイアロン（Ｓｉｓ、　５Ａ１ｏ、　
ｓＯｏ、　ｓＮｔ、　ｓ）セラミックス間の接触角をア
ルゴン雰囲気中で測定したところ、７００°ＣのＺｎと
の接触角はいずれのセラミックスにおいても１８０度に
近く、７００°ＣのＺｎと前記したセラミックスではほ
とんど濡れず、また、浸食深さも２μｍ以下と浅く、は
とんど反応していないことがわかった。従って、Ｚｎ浴
中でこれらのセラミックスを用いた場合の融液潤滑は期
待できないということがわかる。

これに対し、１０００℃のＡＩと前記セラミックスとの
接触角は最大がＢＮの１５８度、最小はＳｉＣの３４度
で、セラミックスの種類によって大幅に変化する。

また、浸食深さは接触角の大きいものほど小さく、接触
角が小さくなると浸食深さは深くなる。

第２図は１０００’ＣのＡｆと前記セラミックスとの濡
れ状態を示す図である。縦軸に接触角、横軸に浸食深さ
をプロットしである。この図からセラミックスの種類、
接触角、浸食深さがほぼ１本の線に乗っていることがわ
かる。

このことから、ＢＮ、　５ｔ３Ｌ、　Ｓｉｓ、５Ａｌａ
、５−Ｏｏ、ｓＮｔ、ｓの接触角は９０度よりかなり大
きく、　また浸食深さは浅くて、これらのセラミックス
とＡ１との濡れは少ないが、ＡＩＺＯ１＋　Ｚｎ０ｚ＋
　ＢｅＯの酸化物やＳｔＣの炭化物は９０度以下の接触
角で浸食量も大きく、＾ｌと濡れていることがわかる。

以上の点から、具体的にはたとえば、ＡｌｚＯｚ、Ｚ（
ｌｏ２．　ＢｅＯの酸化物やＳｉＣの炭化物などのよう
な酸化物や炭化物系のセラごックスを用いることがより
好ましい態様となる。

また濡れは溶融金属の種類や温度のほかに、セラミック
スの表面の粗さや不純物及び密度などにも影響される。

セラミックスの表面に開気孔や溝などを有するものは、
それらを有さないものに比べ濡れが大きい。

開気孔の面積率は潤滑性に影響し、５％以上を必要とす
るが、あまり面積率が高くなると強度が低下する０本発
明において実験的にわかった面積率の許容範囲は、３０
％以下である。

また、孔の直径や深さ及び中心間の距離、更には孔の占
める面積率は磨耗や強度に影響を及ぼすが、本発明者ら
の実験による検討から、直径が２０μｍ以下になると減
圧下でも旧を含浸させることが困難であり、また５００
ｐｍ以上になると運転中に欠けが生ずることがわかった
。さらに孔の深さが浅すぎると溶湯を保持することがで
きず、最も浅い場合でも直径の２分の１、すなわち半径
以上、が必要であることがわかった。そして孔と孔の間
隔が近いと、応力の干渉により孔が欠けやすく、孔の中
心間の距離は少なくとも直径の２．５倍は必要であるこ
ともわかった。孔の占める面積率についても開気孔の場
合と同様であることがわかった。

さらに溝の場合、幅は２０〜５００ａｍ、深さは溝の幅
の２分の１以上、中心間距離は溝の幅の２．５倍以上、
溝の占める面積率は５〜３０％とすることが最も長寿命
となることが孔の場合と同様に確認できた。

次に、種々のセラミックスの溶融金属浴中での摺動磨耗
性能を実験により調べた。

実験は、溶融ＡＩ中で円盤を回転させ、該円盤の側面に
試験片を押し付ける摺動磨耗試験法により行った。

回転円盤の材質としては接触角の大きい５ｉｌＮ。

を選んだ、試験片としては、５ｉ３Ｎｎ＋　５ｉａｌｏ
ｎ、＾ｈａ３゜Ｂｅｄ、反応焼結５ｔＪａ（ＲＢＳＮ）
及び反応焼結５ｉＣ（ＲＢＳＣ）を用いた。

実験条件は以下の通りである。

回転円盤の寸法：直径１００ｍｍ、厚さ５ｓｕ＋＋試験
片の寸法　：縦・横３０ｓ＋ｍ、　ＦＪさ５ＩＩＩｌ１
面　　　　　　　圧：　１０ｋｇ／（ｆｆｌ摺動速度：
　１００ｍ／ｗｉｎ。

試験時間＝５ｈ。

試験温度：１０００’Ｃ以上の試験結果をまとめて第３図に示す。

この結果から、Ｓｉ、Ｎ、や５ｉａｌｏｎのように濡れ
難いセラミックス同士の摺動磨耗試験においては、セラ
ミックスといえども磨耗が激しいことがわかる。

それに対し、Ａｈ０３のように接触角が９０度より小さ
いものになると溶融ＡＩに濡れ、融液潤滑が期待できる
ようになり磨耗は減少する。

更にＢｅＯやＳｉＣではＡ１□Ｏ２の半分以下まで磨耗
が減少する。

また、１０００°Ｃの＾ｌ溶湯中で、開気孔を有するＲ
ＢＳＮやＲＢＳＣ材にＡＩを含浸させたものでは潤滑効
果が顕著に現れ、磨耗は更に少なくなっている。

〔作　用〕

本発明の連続溶融金属めっき用ロールは、軸及び軸受の
摺動面の少なくとも一方を、溶融金属と濡れるセラミッ
クス、または開気孔を有する多孔質セラミック、あるい
は所望の大きさ及び深さの孔を穿けた緻密質セラミック
ス、もしくは所望の大きさ及び深さの溝を切った緻密質
セラミックスで構成されているから、溶融金属と濡れる
セラミックスの特性として溶融金属とよく濡れ、あるい
は、前記開気孔、孔、溝の中に溶融金属が入り込むすな
わち摺動面に溶融金属が引き入れられ、保持されるので
、融液潤滑が期待できるようになり、潤滑効果が顕著に
なって磨耗が減少する。

更に本発明のロールの製造方法においては、前記孔、溝
をレーザービームもしくは放電電極を用いて加工するも
のであるから、前記孔、溝の大きさ、深さ、形状等を任
意に、精密に加工することができ、所望の大きさ及び深
さの孔、溝を選択することにより、融液潤滑をさらに確
実なものとすることができる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例について詳述する。

〈実施例１〉第１図に示したようなシンクロールのロール軸８の摺動
面に、第４図に示すようにセラミックスリングエ０を装
着し、軸受９の摺動面には、第５図に示すようにセラミ
ックスブロック１１を装着したものである。

○シンクロールの構成胴部の直径：　４２２ｍｍ　、長さ：　１１６０開。

軸の直径　：　１３０ｍｍ　、長さ：　１６０ｏ＋ｍ材
　　　質：　Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼、ブリネルかたさで３
２０に調質したものリング１０に用いるセラミックスは、サイアロンを選択
する。化学式は、Ｓｔ、、＾ｌＯ□Ｎ８−２で表され、
Ｚは０〜４．２の間で任意のものが製造可能であり、β
サイアロンと呼ばれているものである。

本実施例では、Ｚ　＝０．５の組成のサイアロン粉を用
い、少量のバインダーを添加したのち、メタノール中で
湿式混練し、スプレードライ法により造粒する。次いで
冷間静水圧プレスを用いて１５００ｋｇ　／　ｃｄの圧
力で底形する。

成形棒を仮焼成したのち、本焼成による寸法変化と仕上
げ加工代を勘案し、旋盤により所定の寸法に加工する。

本焼成は１７５０°Ｃとし、窒素ガス中で行う。

仕上げ加工後の寸法は、外径１５０ｍｍ、内径１３０．
６旧、長さ１８０ｍである。本ロールは６５０’ＣのＡ
Ｉめっき浴中でテスト使用されるので、６５０’Ｃでロ
ール軸にリングが固定され、しかもリングに割れの発生
しないような寸法を設定したものである。

次に第５図に示したような軸受を製作する。

使用するセラミックスとしてＢｅＯを選択し、該セラミ
ックスにより幅５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍ、長さ１８０に
加工したブロック１１を、第１図においてストリップ２
とシンクロール４によって作られるベクトル方向及び該
方向とほぼ９０度ずつ離れた前後２ケ所に装着する。

セラミックスブロック装着後、粒度５０００番のダイア
モンド砥石を用いて摺動面をロール軸の摺動面の曲率半
径より０．５ｍ大きくなるように研削加工する。

本実施例によるシンクロールを６５０℃のＡｌ浴中で連
続めっき作業に使用した結果、従来の鋼ロール軸及び軸
受の磨耗による寿命が４日間であったのに対し、本実施
例のものはｉケ月連続使用しても異常な磨耗は見れず、
均一なめっき作業を行うことができた。

〈実施例２〉軸受の摺動面にＲＢＳＮ材を用いたロールである。

ＲＢＳＮは粒径０．８μｍのＳｉ粉末に少量のバインダ
ーを添加したのち、メタノール中で湿式混練し、スプレ
ードライ法により造粒する。

次いで冷間静水圧プレスを用いて１５００ｋｇ／ａａの
圧力で底形し、窒素ガス中で仮焼成を行ったのち所定の
寸法に加工する。この際、ＲＢＳＮは本焼成時にほとん
ど寸法変化しないので仕上げ加工代のみ残したニアネッ
トシェーブとした。

本焼成は１３８０°Ｃ１窒素ガス中で行う。

焼結体を研作加工により、幅５０ａ＋ｓ、厚さ２０ｍｔ
ｎ。

長さ１８０ｍｍに仕上げ、摺動面は円弧状に加工仕上げ
する。

このようにして作ったセラミックスブロックには、５０
〜Ｉ００μｍの大きさ、面積率約１７％の開気孔が存在
している。

これらのブロックを６５０°ＣのＡ１浴槽に入れ、１０
Ｔｏｒｒ、に減圧しながら開気孔にＡｔを含浸させる。

上記のように形成したセラミックスブロックを軸受の摺
動面に実施例１と同様に装着し、シンクロールを構成す
る。

本実施例のシンクロールを６５０℃のＡ１浴中で連続め
っき作業に使用した結果、従来の鋼ロール軸及び軸受の
磨耗による寿命が４日間であったのに対し、本実施例の
ものは２ケ月間連続使用しても異常な磨耗は見られず、
均一なめっき作業を行うことができた。

〈実施例３〉軸受の摺動面に装着するセラミックスブロックを緻密質
サイアロンにより製作し、該サイアロンに直径１５０　
ｕ　ｍ　、深さ１０００μｍ、中心間距離５００μｍの
孔をレーザービームを用いて穿けたのち、粒度５０００
番のダイアモンド砥石を用いて、表面を直径で約１０μ
ｍ研削加工する。

次いでブロックを６５０℃のＡＩ！浴槽に入れ、１０Ｔ
ｏｒｒ、に減圧して孔にＡＩを含浸させる。

上記のセラミックスブロックを、シンクロールの軸受に
実施例１の場合と同様に装着する。

本実施例によるシンクロールを６５０°ＣのＡｌ浴中で
連続めっき作業に使用した結果、従来の鋼ロール軸及び
軸受に比較して１５倍以上の連続運転に耐えうることか
わかった。

〈実施例４〉軸受の摺動面に装着するセラミックスブロックを緻密質
サイアロンにより製作し、該サイアロンに細い溝を切っ
たものである。

サイアロンに４０％の窒化チタン（ＴｉＮ）を混合し、
導電性を持ったセラミックスを得る。該セラミックスブ
ロックの摺動面に、放電電極を用いて、幅１５０μｍ、
深さ８００１Ｉｍ、中心間の距離が５００μｍの溝を螺
旋状に切る。

次いで粒度５０００番のダイアモンド砥石を用いて表面
を直径で約１０ａｍ研削加工する。

ＡｌＯ含浸、ブロックの軸受への装着は実施例３と同様
である。

本実施例によるシンクロールを実施例３と同様のやり方
で使用した結果は、孔を穿けた場合と変わるものではな
かった。

なお、実施例３の場合においても導電性セラミックスを
用いれば、放電加工により孔を穿けることができ、その
場合における性能の変化は認められないし、実施例４の
場合において、レーザービームを用いて加工しても全く
同じ性能のものを得ることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の連続溶融金属めっき用ロー
ルは、溶融金属中で軸受に指示されて回転するロールに
おいて、軸及び軸受の摺動面の少なくとも一方が溶融金
属と濡れるセラミックス、もしくは開気孔を有するセラ
ミックス、もしくは所望の大きさ及び深さの複数の孔を
穿けた緻密質のセラミックス、もしくは溝を切ったセラ
ミックス、で構成されており、さらに本発明においては
ロール軸及び軸受を減圧雰囲気下で溶融金属を含浸させ
、溶融金属を含浸させたのちに使用するものであるから
、前記ロールは溶融金属めっき浴中で溶融金属とよく濡
れた状態で、あるいは融液潤滑される状態で使用され、
ロール軸または軸受の磨耗を飛躍的に低減させ、軸また
は軸受を長寿命化して長時間の連続使用に耐えさせ得る
、という大きな効果を呈する。

また本発明は、溶融金属めっき浴中に１本のシンクロー
ルと少なくとも１本のサポートロールを有するめっき装
置において、前記シンクロールもしくはサポートロール
として上記本発明の連続溶融金属めっき用ロールを使用
した連続溶融金属めっき装置であり、本発明の連続溶融
金属めっき用ロールは上記したように長寿命であり、長
時間の連続使用に耐えるものであるから、装置における
ロール軸及び軸受の組替え頻度を著しく減少することが
でき、装置を長時間連続運転させることができることと
あいまって、めっき作業も長時間連続して行うことがで
きることから、生産性を顕著に向上させ、めっき不良ス
トリップを激減させるという卓越した効果を有する。

更にコスト高の一因であったロールの交換費用を減らす
ことができるという高い経済効果をも期待できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の連続溶融金属めっき装置に関する部分
概略説明図、第２図は種々のセラミックスの、アルミ溶
湯との濡れ性能の試験結果を示す線図、第３図は各種セ
ラミックスの摺動磨耗試験結果を示す棒グラフ、第４図
はロール軸へのセラくツクスリングの装着状況を示す断
面図、第５図は軸受へのセラミックスブロックの装着状
況を示す断面図である。１：スナウト、２ニストリツプ、３：めっき槽。４ニシンクロール、５：サポートロール。６：めっき浴、７：ワイピングノズル。８：ロール軸、９：ロール軸受。１０：セラミックスリング。１１：セラ妃ツクスブロック第図第２図侵食深さ（μｍ）

Claims

【特許請求の範囲】

１．溶融金属中で軸受に支持されて回転するロールにお
いて、軸及び軸受の摺動面の少なくとも一方が溶融金属
と濡れるセラミックスで構成されていることを特徴とす
る連続溶融金属めっき用ロール。
２．溶融金属と濡れるセラミックスは溶融金属との接触
角が９０度以下であることを特徴とする、請求項１記載
の連続溶融金属めっき用ロール。
３．溶融金属と濡れるセラミックスが酸化物、または炭
化物系のセラミックスであることを特徴とする、請求項
１または２記載の連続溶融金属めっき用ロール。
４．溶融金属中で軸受に支持されて回転するロールにお
いて、軸及び軸受の摺動面の少なくとも一方が開気孔を
有する多孔質セラミックスで構成されていることを特徴
とする連続溶融金属めっき用ロール。
５．セラミックスの開気孔の面積率が５〜３０％である
ことを特徴とする、請求項４記載の連続溶融金属めっき
用ロール。
６．溶融金属中で軸受に支持されて回転するロールにお
いて、軸及び軸受の摺動面の少なくとも一方が、所望の
大きさ及び深さの複数個の孔を穿けた緻密質のセラミッ
クスで構成されていることを特徴とする連続溶融金属め
っき用ロール。
７．孔の大きさは、直径が２０〜５００μｍ、深さが直
径の２分の１より深く、孔の中心間距離が直径の２．５
倍以上、孔の占める面積率が５〜３０％であることを特
徴とする、請求項６記載の連続溶融金属めっき用ロール
。
８．溶融金属中で軸受に支持されて回転するロールにお
いて、軸及び軸受の摺動面の少なくとも一方が溝を切っ
たセラミックスで構成されていることを特徴とする連続
溶融金属めっき用ロール。
９．溝の大きさは、幅が２０〜５００μｍ、深さが溝の
幅の２分の１より深く、溝の中心間距離が溝の幅の２．
５倍以上、溝の占める面積率が５〜３０％であることを
特徴とする、請求項８記載の連続溶融金属めっき用ロー
ル。
１０．連続溶融金属めっき用ロールの軸及び軸受の摺動
面の孔もしくは溝に、溶融金属が含浸されていることを
特徴とする、請求項４乃至９のいずれか記載の連続溶融
金属めっき用ロール。
１１．溶融金属めっき浴中に１本のシンクロールと少な
くとも１本のサポートロールを有するめっき装置におい
て、前記シンクロールとして請求項１乃至９のいずれか
記載のロールを用いることを特徴とする、連続溶融金属
めっき装置。
１２．溶融金属めっき浴中に１本のシンクロールと少な
くとも１本のサポートロールを有するめっき装置におい
て、前記サポートロールとして請求項１乃至９のいずれ
か記載のロールを用いることを特徴とする、連続溶融金
属めっき装置。
１３．溶融金属中で軸受に支持されて回転するロールの
軸及び軸受の摺動面の少なくとも一方を緻密質セラミッ
クスで構成し、該緻密質セラミックスに、レーザービー
ムを用いて所望の大きさ及び深さの孔を穿けることを特
徴とする、連続溶融金属めっき用ロールの製造方法。
１４．溶融金属中で軸受に支持されて回転するロールの
軸及び軸受の摺動面の少なくとも一方を緻密質セラミッ
クスで構成し、該緻密質セラミックスに、放電電極を用
いて所望の大きさ及び深さの孔を穿けることを特徴とす
る、連続溶融金属めっき用ロールの製造方法。
１５．溶融金属中で軸受に支持されて回転するロールの
軸及び軸受の摺動面の少なくとも一方を緻密質セラミッ
クスで構成し、該緻密質セラミックスに、レーザービー
ムを用いて所望の大きさ及び深さの溝を加工することを
特徴とする、連続溶融金属めっき用ロールの製造方法。
１６．溶融金属中で軸受に支持されて回転するロールの
軸及び軸受の摺動面の少なくとも一方を緻密質セラミッ
クスで構成し、該緻密質セラミックスに、放電電極を用
いて所望の大きさ及び深さの溝を加工することを特徴と
する、連続溶融金属めっき用ロールの製造方法。
１７．溶融金属中で軸受に支持されて回転するロールの
軸及び軸受の摺動面の少なくとも一方を緻密質セラミッ
クスで構成し、該緻密質セラミックスに請求項１２乃至
１６のいずれか記載の加工を行った後、加工面を研削す
ることを特徴とする、連続溶融金属めっき用ロールの製
造方法。
１８．請求項１２乃至１７のいずれか記載の方法により
製造した連続溶融金属めっき用ロールの軸及び軸受を、
減圧雰囲気中で、溶融金属に含浸させることを特徴とす
る、連続溶融金属めっき用ロールの製造方法。