WO1993004796A1

WO1993004796A1 - Procede de fabrication de toles d'acier a definition de peinture elevee et a aptitude elevee a l'estampage et cylindres depolis de laminage

Info

Publication number: WO1993004796A1
Application number: PCT/JP1992/001079
Authority: WO
Inventors: Takaharu Kawamoto; Yasutaka Nawata; Yasuo Hamamoto; Hiromi Toyota; Shuichi Shiozawa
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 1991-09-03
Filing date: 1992-08-26
Publication date: 1993-03-18
Also published as: KR930702087A; CA2095228C; EP0606473A4; US5358794A; KR960015330B1; EP0606473A1; CA2095228A1

Description

明細書塗装鮮映性及びプレス成形性に優れた鐧板と圧延ダルロールの製造方法技術分野

本発明は塗装鮮映性及びプレス成形性に優る鐧扳及びそれを製造するための圧延ダルロールに関するものである。背景技術

一般に、加工用冷間圧延鋼板は、プレス加工し易くするため、鐧板表面をダル仕上げする。即ち、プレス加工時、鐧扳表面に形成された凹凸に、加工用潤滑油が貯留され、金型と鐧板の摩擦を少なくし、かつ焼付けを防止する作用をするからである。

プレス成形性に関する研究は、素材である鉄板側と、成形技術の両面から行われてきているが、製品の高精度化と複雑化に伴い、鐧板に対する要求特性がより高級化、多様化しつつある。

—方、自動車ボディや家電製品などの外装鐧板は、塗装仕上げをして、美観を付与するが、この際、塗装面の乱反射によって美観を損なわれないようにすること即ち、所謂鮮映性に優れていることが要求される。

上記のような従来技術として、特開昭 62— 168602号公報「塗装用鐧板及びその製造方法」がある。その内容は、表面の中心線平均粗さ R aが 0. 3 〜 2. 0 mの範囲内にあり、かつその表面粗さを構成する微視的形態が、平坦な山頂面を有する台形状の山部と、その周囲の全部または一部を取囲むように形成された溝状の谷部と、山部の間であってかつ谷部の外側にその谷部の底よりも高くかつ山部の山頂面より低いかまたは同じ高さに形成された中間平坦部とによつて構成され、しかも隣り合う山部の平均中心間距離を S m、谷部の外縁の平均直径を D、山部の平坦な山頂面の平均直径を d。山部の平坦な山頂面と前記中間平坦部の平坦面の面積の和が全面積に占める割合を？？（％ ) と定義したとき、 0. 8 5 S m 1, 7 , S m— D < 2 8 0 ( m ) , 3 0≤ d。 5 0 0 (〃 m ) , 2 0 ≤ τ?≤ 8 5 ( % ) を満足するように構成されている塗装用鐧板である。

上記の従来技術での口ール及び鋼板表面のプロフィ一ルを第 1図、第 2図で示すと、

D ：ロール表面のフランジ 2の平均^径 =鐧扳表面の谷部 1 1 の外縁の平均直径

d ：口ール表面のクレータ 1の平均直径

d 0 ：鐧扳表面の山部 1 0の平坦な山頂面 8の平均直径

H ：ロール表面のクレータ 1の深さ

, ：ロール表面のフランジ 2の高さ -鋼板表面の中間平坦部 9から谷部 1 1の底までの深さ

2 ：鐧扳表面の山部 1 0の平坦な山頂面 8の中間平坦部 9からの问 <

S m ：口ール袠面の瞵り合うクレータ 1 の平均中心間距離 ==鐧扳表面の隣り合う山都 1 0の平均中心間距離

a ：ロール表面のフランジ 2の幅

V ：平坦部の面積（山部 1 0の平坦な山頂面 8の面積占有率 τι I と中間平坦部 9の面積占有率 7) との和）のようになる。

プレス成形性に蘭してば、現状では鐧板粗度を最終的に調整する調質圧延において、鏞板表面にショットブラスト、放電、あるいはレ一ザ一等でダル加工したワーク口ールを使用し、鐧板表面に粗さを転写している。また、実際のプレス成形における評価基準は、従来用いられてきた鋼板の機械的特性（ r値、 E £値等）だけでは不十分であり、鐧板表面粗度潤滑油等もプレス成形性に大きな影響を及ぼす。

第 3図は、従来技術によるロール製造法についての説明図である < まず、第 3図— （ a ) に示す様に、ロール 1表面に約 5〜 5 0 m の樹脂 3を被覆する。被覆する樹脂は、耐アルカリ性 * 耐クロム酸性 · 絶緣性等の性質を有し、後工程で除去が容易である様にアル力リ系樹脂、及びメッキシール用樹脂等が好ましく、例えば、ァクリル樹脂、メタアクリル樹脂、メタアクリル酸エステルポリオレフィン樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド系樹脂等がある。これらの樹脂をロール表面に 5〜 5 0 mの厚さとなる様に被覆する。被覆の方法としては、ロール非回転によるロール引き抜き法、電着塗装法、及びロール面転によるロールコ一ター、スプレ一による吹きつけ、カーテンコーター、粉体塗装法、フィルム状樹脂等を巻きつける、等の手段でロール表面に均一に付着させ乾燥させる。

次いで、第 3図一（ b ) に示す様に、樹脂を被覆したロール 1 は高密度エネルギー、例えばレーザービーム 5により加工を受ける。即ち、レーザービーム 5を被覆した樹脂 3の表面から照射して、その部分の樹脂を溶解除去する。

レーザー加工後、第 3図— （ c ) に示す様に、 α—ルにクロムメッキ溶液中でクロムメッキを施す。メッキ条件は、クロムメツキ酸溶液中で 2 0〜 5 O Aノ d m² の電流密度、及び樹脂が溶解除去された後の凹部径 D 5 0〜 2 0 0 ^ mなる径、即ちクロムメッキ部有効面積比に応じた投入電流 1 0 0 0 A〜 2 0 0 0 A、等の条件で電解メツキを行うことにより、前記でレーザ ^加工によって形成された穴径にて、 1〜 2 0 mの厚みでクロム突起を付着することができる。この際、樹脂が絶縁物質であるため、クロムがその表面に付着することなく、設定したメツキ条件により、樹脂の厚さとほぼ同等、またはそれ以下の厚さにて、穴の部分だけにメツキされる。第

3図一（ c ) は、クロムメツキ後の表面状態を示すもので、樹脂 3 及びロール 1表面によって形成された穴 6には、電解メツキされた曲面状のクロム突起 7が付着している。

次いで、クロム突起 7を有するロールは、溶剤を溶かした溶媒中に浸漬するか、溶剤でブラッシングするなどして、表面の樹脂を除去する。

そして、第 3図一（ d ) に示すごとく、樹脂を除去したロール 1 の表面には、クロム突起 7が表出する。

上記の従来技術では、圧延用ロール表面に、 C rを主成分とした突起を、所定間隔に連続して設けることにより、クロム突起部形状の制御によるロール寿命の向上、及び本ロールにより圧延された鐧板表面に形成された凹部のプレス用潤滑油の貯蔵增加によるプレス成形性向上、等の点で優れる。

しかし、ロール地鉄表面に直接 C rメツキ加工を施すと、 C r突起部の外径が 5 0 〜 2 0 0 mと微小であるため C r突起とロールとの接着面積ば、非常に小さくなる。そして、このロールを圧延に使用すると、 C r突起部の密着強度不足によって、圧延中に C r突起部が受ける局部的な集中荷重のため C r突起部が口ール表面から脱落し、鋼板へ十分な粗度を転写することができないという問題点があつナこ。

鮮映性については、例えば自動車用外板で塗装後のボディの塗装仕上り品質の良さは、自動車の総合的な品質の高さを顧客に対して直接的に視覚によつて訴えることができるため、極めて重要な品質管理項目となっている。一方自動車用外扳はプレス加工する際、成形性が良くひび割れ等品質欠陥の生じないことも重要である。鐧板表面での塗装鮮映性は一般的に鐧板表面の平坦部が多いほど向上する。それに対して鐧板表面でのプレス成形性は一般的に鐧扳表面の凹部体積が多いほど凹部を濡らすブレス加工用潤滑油も多く舍むので良好となる。従来の技術の課題としては、鋼板表面のリング状の凹部では、プレス成形性で品質欠陥の生じない条件において、鋼板表面に充分な平坦部面積がとれず、自動車購入ユーザーから塗装鮮性が不充分であるとの品質評価を受けていることが上げられる。従って、綱板表面の凹部体積を維持しつつ（プレス成形性を維持しつつ）鋼板表面に充分な平坦部面積をとることが望まれている。

さらに従来の技術の課題としては第 1図および第 2図において、鐧板表面の山部 1 0の平坦な山頂面 8の中間平坦部 9からの高さ h , が存在するために鐧板表面の平坦部は段差のあるものとなり、塗装面の段差が存在することに起因して光沢性を損なうとともに、写像の歪みを招いて塗装鮮映性を悪化させる点も上げられる。

従来技術での凹部体積は凹部 1つ当たりロール表面のフランジ 2 の幅《rを直径とした半円断面積の環状（リング状）として、

u = ( 1 / 2 ) X { % ^z / 4 ) X π ( D + d。）ノ 2 ( 1 ) ロール表面のフランジ 2の幅 αは特開昭 62— 168602号公報 6頁 4欄 1 7行より、

or = 0. 0 9 X D ( 2 ) 1 mm² 当たりの四部個数は、 1譲 = 1 0 0 0 μ m ので

n = ( 1 0 0 0 /S m ) X ( 1 0 0 0 / S m ) ( 3 ) よって、 1 卿² 当たりの凹部体積は

V = u X n

= . 9 9 X 1 0 X ( D + d。） / ( S m/D)^z ( 4 ) さらに D = d。十 2 or (第 1図、第 2図より）、 d。 = 3 0〜 5 0 0 μ τα, or= 2 0〜 4 0 〃 m (特開昭 62— 168602号公報 8頁 1欄 1 9 行より）なので、

V = ( 0. 4 9 9〜 5. 3 8 S ) X 1 0⁶ { S /T )^z ( 5 ) 表 1 は S m/D. 平坦部の面積 τι、 1腿² 当たりの凹部体積 Vとの関係を表すもので、平坦部の面積？?は上記公報第 2 a表、第 2 b 表より、 1臓² 当たりの凹部体積 Vは上記（ 5 ) 式に S m/D ： 0. & 5〜： L 7 5を代入したものである。

第 1 表

第 1表では平坦部の面積 7?が 0. 2 9〜0. 8 7で 1塵² 当たりの凹部体積 Vが 0. 1 6 3〜 7. 4 5 9 X 1 0⁶ となる。第 1表における平坦部の面積 5?と 1卿² 当たりの凹部体積 Vとの閬係図は第 4図で示す。従来技術の塗装鮮映性を向上させるためには、同一な l rnrn² 当たりの凹部体積 Vに対して平坦部の面積？?を向上させることが要求される。

本発明は塗装仕上り品質の塗装鮮映性の向上に伴なうプレス成形性の問題を解決すベくなされたもので、従来より優れた自動車用外板を提供することを目的とする。発明の構成

上記目的を達成するために、本発明は、鋼板表面に微小且つ複数の凹部を設け、該凹部の形状は、直径 dが 5 0 〜 5 0 0 m、凹部深さ hが 2〜 4 0 / m、鋼板表面 1 删 ² 当たり凹部体積の合計が 0. 7 0 X 1 0 ⁶ u rn³ 以上を満足し、圧延方向に隣接する凹部間中心距離（ P = 1. 0 c！〜 2. 0 d、圧延方向列の列間中心距離（ P ₂) = 1. 0 d〜 2. 0 d とした事を特徴とする塗装鮮映性及びプレス成形性の優れた鐧板。

及び鋼板表面に微小且つ複数の凹部を設け、該凹部の形状は、直径 dが 5 0〜 5 0 0 ^ m、凹部深さ hが 2 〜 4 0 μ m、鐧板表面 1 画 ² 当たり凹部体積の合計が 0. 1 0〜 8 X 1 0 ⁶ μ m³ 、鋼板表面の凹部を除く平坦部の面積率 0. 6以上を満足し、圧延方向に隣接する凹部間中心距離（ P ,) = 1. 5 d〜 4. 0 d、圧延方向列の列間中心距離 ( P ₂) = 1. 5 d〜 4. 0 d とした事を特徴とする塗装鮮映性の優れた鐧扳。

であって、この鐧板を製造するための圧延用ダルロールの製造法として、ロール表面に C rメツキの薄膜を被覆し、その上に絶緣性樹脂の薄膜を被覆し、被覆樹脂膜厚に応じて高密度エネルギーの照射条件を補正する事により被膜を貫通し、所定の穴を連続的に形成させ、このように加工したロールをクロム酸溶液中に浸漬させ、再度 C rメツキ処理をし、その後、被覆した樹脂を除去することにより、 C rを主成分とし、ロール表面に均一な突起を設けた事を構成とする圧延用ダルロールの製造方法にある。図面の簡単な説明

第 1図ば従来技術の鐧板を製造するロールと鐧扳表面を示す図である。

第 2図は従来技術による鐧扳表面の概赂平面図である。

第 3図は従来技術による鐧扳を製造するロールである圧延用ダル πールの製造プロセスの概念図の 1例である。

第 4図ば従来技術の鋼板表面 1難² 当たりの凹部体積 V ( m³

/腿 ²)と平坦部の面積率?？との閬係を示す図である。

第 5図は本発明による鋼板を製造する圧延用ダルロール（A) と本発明による鐧扳（B ) を示す図である。

第 6図は本発明による鋼板の概略平面図である。

第 Ί図は本発明による圧延用ダルロールの製造方法の 1例を示す図である。

第 8図ば本発明による圧延用ダルロールの概略断面図である。

第 9図ば本発明の圧延用ダル口一ル製造のための装置構成を示す面である。 " 第 1 0図、本発明による鋼板と徒来技術による鋼板との平坦部の面積率と鐧扳表面 1顧² 当たり凹部体積 V ( X 1 0⁶ ^ m³ /m^z) との閬係を示す図である。

第 1 1図、本発明による鐧板と従来技術による鋼板との平坦部の面積率？7 と鐧扳表面 1讓 ² 当たり凹部体積 V ( X I ひ ⁶ m³ /顧 ²) との藺係を示す図である。

第 1 2図、本発明による鋼板と従来技術による鋼板との平坦部の面積率 7 と鋼板表面 1衄² 当たり四部体積 V ( X I 0⁶ ^ m³ /mm²) との藺係を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下本発明を実施するための最良の形態について詳述する。

第 5図（A ) は、本発明で用いるロールの断面形状である。ロール 1 2の表面にレーザ一を照射して、直径 5 0 〜 5 0 0 〃 mの穴を形成する。 1 3 は穴凹部 1 4 の上に付着したロール表面より高さ H が 2 〜 4 0 の範囲になるように突出したクロムを主成分とする突起であり、圧延方向に隣接する穴凹部 1 4間中心距離（ P = 1. 0 D〜 4. 0 D、圧延方向列の列間中心距離（ P c ) = 1. 0 D〜 4. 0 D間隔で配設する。

突起 2 7 の高さ Hが 4 0 mを越えると、圧延時に突起 1 3が口 —ル表面より脱落したり、圧延荷重による破壊を引き起こすことがあるため、この突起 1 3の高さは低い程良く 4 0 m以下程度が好ましい。しかし 2 tf mより低くなると、鐧板表面に転写する凹部深さが低く、粗度も小さくなり、本発明の目的が達成できない。

また、第 5図（ B ) には、上記した表面形状を有するロールにて調質圧延し、 4 0 〜 1 0 0 %の割合で転写された本発明による鐧板の断面形状を示す。なお、 4 0 %以下の転写率では、鐧板表面に転写する凹部深さが低く、粗度も小さくなり、本発明の目的が達成できない。

第 6図は、本発明による鐧板表面の平面図を模式的に示したもので、鐧板 1 5表面に、直径 5 0〜 5 0 0 mの凹部を形成される。圧延方向に隣接する穴凹部 2 6間中心距離（ P = 1. 0 (！〜 4. 0 d 、圧延方向列の列間中心距離（ P ₂ ) = 1. 0 (！〜 4. 0 d間隔で配設する。自動車用外板等の鮮映性とプレス性の両方の機能を要求される部材においては、このピッチをあまり大きくすると、鐧板表面粗度が低下し、圧延時にスベリの発生、伸率変動による材質低下、等の鋼板品位低下及び、プレス性の低下等の問題を招く。また、あまり小さくすると、鐧板表面のうねりの増加による塗装後の鮮映性低下を招くため、本発明は上記範囲に限定した鐧板凹部深さの上限は、前記に示した突起 1 3の高さより 4 0 mとし、鋼板 K部深さが 2 μ mより低くなると、鐧扳表面の凹部深さが低く粗度も小さくなり本発明の目的が達成できない。

なお鐧板凹部形状は、プレス時の油溜め効果、及び鋼板表面への潤滑効果等を考慮すると、台形、及び角状の物も考えられ、鋼板凹部形状は、いかなる形状でもかまわない。

本発明による平坦部の面積率 5?をもとめるにあたって、最初に 1 当たりの凹部個数 IIは、 1讓 = 1 0 0 0 πιなので

n = ( 1 0 0 0 P X ( 1 0 0 0 P ₂) ( 6 ) 平坦部の面積率？7は凹部が直径 dの PJ形部を除くので P i = P 2 = Pとすると、

V = 1 - ( 7Γ d ² / ) X n Z ( 1 0 0 0 X 1 0 0 0 )

= 1 - ί π / ) X ί ά /?) ^ζ ( 7 )

Ρ = 1. 0 d〜 4 0 dであるので、

7? = 0. 2 1 5〜 0. 9 5 1 ( 8 ) となる。

本発明による 1偭当たりの四部体積ば

( 9 ) とすると、本発明による I ran² 当たりの凹部体積は、 = P Z = Pとし、 h = 2〜 4 0 mであるので、

V = u X n

= ( TC / 4 ) X ( d /P ) ² X h X 1 0 ⁶

= h X ( 1 一 7? ) 1 0 ⁶

= ( 2〜 4 0 ) X ( 1 - ?7 ) X I 0 ⁶Λμ m³ 讓²) ( 1 0 ) となる。本発明者らは、上記数式にもとずいて、 P及び hについて条件別試験を実施した。

( 1 ) P = l. O c！〜 1. 5 dの時、

?7 = 0. 2 1 5〜 0. 6 5 1 ( 1 1 ) となる。

本発明による 1個当たりの凹部体積は

u = ( rc d ² / 4 ) X h ( 1 2 ) とすると、本発明による 1卿 ² 当たりの凹部体積は、 = P z = Pとし、 h = 2〜： l 6 // mの時、

V = u X n

= ( π / 4 ) Χ ( ά / Ρ)²Χ 1ι Χ ΐ 0 ⁶

= h X ( l i ) X 1 0⁶

= ( 2〜： L 6 ) X ( I — ?? ) X 1 0⁶ ( ,£ m ³ Z画²) ( 1 3 ) となる。

第 2表に本発明による平坦部に面積率 7? と 1咖 ² 当たりの囬部体積 Vとの関係を（ 1 3 ) 式を用いて示す。

第 2 表

第 2表では平坦部の面積率？？が 0. 2 1 5〜0. 6 5 1 で 1腿² 当たりの凹部体積 Vが 0.7 0〜 1 2.5 6 X 1 0⁶ となる。自動車用内扳のように塗装鲜映性を劣化させずに過酷なプレス成形性が要求されるものにば、 1腿² 当たりの凹部体積 Vが 0.7 0 X 1 0⁶ 未満であると、凹部を濡らすプレス加工用潤滑油が十分でないためブレス加ェ後に鋼板表面にひび割れ疵が多発するので Vの下限は 0.7 0 X 1 0⁶(ίί m³ /蘭 ²)となる。

( 2 ) P - 1.0 d〜2.0 dの時、

? = 0.2 1 5〜 0. 8 0 4 ( 1 4 ) となる。

本発明による 1個当たりの凹部体積は

u = ( ?r d ² /4 ) X h ( 1 5 ) とすると、本発明による 1腿² 当たりの囬部体積ば、 P = P ₂ = Pとし、 ii = 1 6〜 4 0 〃 mの時、

V = u X n

= ( τε /4 ) X ( d / ? ) ² h l Q ^b

= ίι X ( 1 -？? ) X 1 0⁶

= ( 1 6〜 4 0 ) X ( 1 一？？） X I 0⁶ ( / m ³ Z醒 ²) ( 1 6 ) となる。

表 3に本発明による平坦部に面積率？7 と 1腿² 当たりの凹部体積 Vとの閬係を（ 1 6 ) 式を用いて示す。

第 3表の括弧内の数字は（ 1 6 ) 式の計算上であって、本発明では 1腿² 当たりの凹部体積 Vの下限ば 8. 0 0 X 1 0⁶ ( m ³ ノ卿 ²) である。

第 3表でば平坦部の面積率 J?が 0.2 1 5〜0. 8 4 0で 1画² 当たりの凹部体積 Vが 8.0 ひ〜 3 9.2 5 X 1 0⁶ となる。自動車用内板のように塗装鮮映性を劣化させずに過酷なプレス成形性が要求されるものには、 1咖² 当たりの凹部体積 Vが 8.0 0 X I 0⁶ 未満であると、凹部を濡らすプレス加工用潤滑油が十分でないためブレス加ェ後に鐧板表面にひび割れ疵が多発するので Vの下限は 8. 0 0 X 1 0⁶( m³ ノ讓 ²)となる。

第 3 表

( 3 ) P = l. 5 d〜 4. O dの時、

τ? = 0. 6 5 1 〜 0. 9 5 1 ( 1 7 ) となる。 ·

本発明による 1個当たりの凹部体積は

u = ( π ά ² / 4 ) X h ( 1 8 ) とすると、本発明による l mm² 当たりの凹部体積は、 P = P ₂ = Pとし、 h = 1 6〜 4 0 〃 mの時、

V = u X n

= ( π / 4 ) X ( d /P)^ZX h X 1 0⁶

= h X ( 1 - J? ) X 1 0⁶

= ( 1 6 〜 4 0 ) X ( 1 - 7 ) X l 0 ⁶(〃 m³ / ²) ( 1 9 ) となる。

第 4表に本発明による平坦部に面積率 7? と 1議 ² 当たりの凹部体積 Vとの関係を（ 1 9 ) 式を用いて示す。（凹部体積 Vの上限は 8.0 0 X 1 0⁶)

第 4 表

( 4 ) P = 2.5 (！〜 4.0 dの時、

7? = 0.8 7 4〜0.9 5 1 ( 2 0 ) となる _ft

本発明による 1個当たりの凹部体積は

とすると、本発明による l nim² 当たりの凹部体積は、 P = P z = Pとし、 h = 2〜： L 6 〃 mの時、

V = u X n

= ( 7E / 4 ) x ( d /P)²X h X l 0⁶

= h X C I - ?? ) X 1 0⁶

= ( 2〜： L 6 ) X ( I — ?? ) 1 0⁶ ( // m ³ /mm²) ( 2 2 ) となる。

第 5表に本発明による平坦部に面積率と 1咖² 当たりの凹部体積との閬係を（ 2 2 ) 式を用いて示す。

4 第 5 表

第 5表では平坦部の面積率？？が 0. 8 7 4〜 0. 9 5 1で 1 謹² 当たりの凹部体積 Vが 0. 1 0〜 2. O X l O ^ m³ /讓 ²)となる。

次に、本発明鋼板を製造するための、圧延用ダルロールの製造についてさらに詳しく説明する。

第 7図は、本発明によるロール製造法についての説明図である。まず、第 7図一（ a ) に示す様に、ロール 1 6表面に予め C rメッキ 1 7を施す。メツキ条件は、電流密度 2 0〜 5 0 A/ d m^z 、投入電流 1 0 0 0 A〜 2 0 0 O Aにて実施し C r メッキ膜厚は、 2〜 1 0 / mとする。その後、第 7図一（ b ) に示す様に、更にロール表面へ約 5〜 5 0 mの樹脂 1 8を被覆する。

被覆する樹脂は、耐アルカリ性 · 耐クロム酸性 · 絶縁性等の性質を有し、後工程で除まが容易である様にアル力リ系樹脂、及びメツキシール用樹脂等が好ましく、例えば、ァクリル樹脂、メタアクリル樹脂、メタァクリル酸エステル、ポリオレフィン樹脂、ェポキシ系樹脂、塩化ビニール樹脂、ポリアミド系樹脂等がある。これらの樹脂をロール表面に 5 〜 5 0 mの厚さとなる様に被覆する。被覆の方法としては、ロール非回転によるロール引き抜き法、電着塗装法- 及びロール回転に.よるロールコーター、スプレーによる吹きつけ、カーテンコーター、粉体塗装法、フィルム状樹脂等を卷きつける、等の手段でロール表面に均一に付着させ乾燥させる。次いで、第 7図— （ c ) に示す様に、樹脂を被覆したロール 1 6 は高密度エネルギー、例えば、集光レンズ 1 9 によつて集光したレ一ザ一ビーム 2 0により加工を受ける。即ち、レーザービーム 2 0 を被覆した樹脂 1 8の表面から照射して、その部分の樹脂を溶解賒去する。この時、 2本のレーザービームをごく微小時間遅らせて 1 つの穴に重ね打ちすることにより、 1発目で樹脂を溶融、除去し、 2発目で穴凹部に ίす着した不純物を完全に揮散、除去する。

樹脂が溶解除去された後の穴凹部 2 1 の径ば、レーザ一照射条件、特にレーザー出力集光レンズ〜ロール間ギャップ（焦点ずれ）等により制御することができる。

また、樹脂が溶解除去された後の凹部径は、ロール表面に被覆された樹脂の膜厚によっても大きく左右され、例えばレーザー照射条件一定の場合、樹脂の膜厚が厚いと樹脂が溶解除去された後の凹部径は小さく、逆に膜厚が薄いと凹部径ば大きくなる。このため、本発明においては、樹脂が溶解除去された後の凹部径が所定の範囲になるように、レーザー照射中に、加工へ 'クド近傍の樹脂膜厚を膜厚計（例えば電磁膜厚計）にて測定する。そして樹脂被覆したロールを回転させながら、レーザー加工ヘッドを移動させ、樹脂膜厚に応じた条件に、レーザー照射条件を補正後、あらかじめ設定されたピッチ藺隔 Ρにもとずく加工周波数、ロール回転数にてレーザーを照射して行う。

レーザー加工後、第 7図一（ d ) に示す様に、本発明ロールをクロムメツキ溶液中でクロムメツキを施す。メツキ条件は、クロムメツキ酸溶液中で 2 0〜 5 0 A Z d m ² の電流密度、及び樹脂が溶解除去された後の凹部径 D 5 0〜 2 0 0 mなる径、即ちクロムメッキ部有効面積比に応じた投入電流 1 ひ 0 ひ A〜2 0 0 0 A、等の条件で電解メツキを行うことにより、前記でレーザ一加工によって形成された穴径に l 〜 2 0 ^ mの厚みでクロム突起を付着することができる。この際、樹脂が絶緣物質であるため、クロムその表面に付着することなく、設定したメツキ条件により、樹脂の厚さとほぼ同等、またはそれ以下の厚さにて、穴の部分だけにメツキされる。第 7図一（ d ) は、クロムメツキ後の表面状態を示すもので、樹脂 1 8及びロール表面クロムメツキ部 1 7 によって形成された穴凹部 2 1 には、電解メツキされた曲面状のクロム突起 2 2が付着している _c 次いで、クロム突起 2 2を有するロールは、溶剤を溶かした溶媒中に浸漬するか、溶剤でブラッシングするなどして、表面の樹脂を除去する。

そして、第 7図— （ e ) に示すごとく、樹脂を除去したロール表面クロムメツキ部上には、クロム突起 2 2が表出する。

以上の工程によって、本発明はロール表面にクロム突起を所定のピッチで連続的に、かつロール内において均一な形状を設けたロールを製造することができる。

第 8図は、本発明によるロール断面形状を模式的に示したもので、ロールの表面にレーザ一を照射して所定のバタ一ンで配設された、クロムを主成分とする突起であり、圧延方向、及び圧延方向と垂直方向において、本発明のように均一な形状が形成されている。

第 9図は、本発明におけるロール表面のクロムを主成分とする突起部形状を均一に加工するための装置構成を示す図である。ロール表面の C rメツキ 1 7の上に被覆された樹脂 1 8上から例えばレーザ一照射を行い、樹脂が溶解除去する工程において、レーザービーム 2 0 は、レーザー発信器 2 6から光学系を介して集光レンズ 1 9 へと伝送される。この集光レンズ 1 9 は、ロール 1 6 と垂直方向に移動 ^能な加工へッド 2 3内に固定されている。この加工へッド 2 3の斤傍には、 2つのセンサーが設置されており、 1つはギャップセンサー 2 4で、レ一ザ一照射中の集光レンズ〜ロール間ギャップ (焦点位置》を測定するためのものである。またもう一つは、やはりこの加工ヘッド 2 3の近傍に設置されている膜厚計 2 5 (例えば電磁膜厚計）である。これば、レーザー照射中に、加工へッドの近傍における、ロール表面に被覆された樹脂の膜厚を測定するためのものである。レーザー照射により樹脂が溶解除去された後の凹部径は、ロール表面に被覆された樹脂の膜厚とレーザー照射条件（レーザ一出力、集光レンズ〜ロール間ギャップ（焦点位置）等により大きく左右される。

これらのうち、レーザ一出力については、所定の条件に設定後、ほぼ一定のレーザー出力を維持することができる。しかし、加工するロール表面のクラウン等により、レーザ一照射中に集光レンズ〜ロール間ギャップが変化しこれにより、レーザー焦点位置がずれる場合、あるいば、ロール表面に被覆された樹脂の膜厚が、ロール内で部分的にバラッキが生じている場合、等において、なにも対策を実施しなければ、レーザー照射により溶解除去された後の凹部.径は、大きなバラツキが発生し、ロール内における粗度のバラツキとなる。集光レンズ〜ロール間ギャップ（焦点位置）が、焦点距離より土側どちらかにずれている場合（ディフォーカス）、及びロール表面に被覆された樹脂の膜厚が厚い場合ば、樹脂が溶解除去された後の凹部径は小さく、ロール表面に設けたク口ムを主成分とする突起部径も小さくなる。

また、集光レンズ〜ロール間ギャップ（焦点位置）が、焦点距離の ± 0 mの場合（ジヤストフォーカス）、及び口ール表面に被覆された辯脂の膜厚が薄い場合は、樹脂が溶解除去された後の凹部径は大きく、ロール表面に設けたクロムを主成分とする突起部径も大きくなる。このように、樹脂が溶解除去された後の凹部径、ひいてはロール表面に設けたクロムを主成分とする突起部径のバラツキを左右する要因として、

①レーザ一出力条件、 ②集光レンズ〜ロール間ギヤップ（焦点位置） ③ロール表面に被覆された樹脂の膜厚等があり、従来技術はこのうち、 ①， ②の条件のみを考慮してレーザー照射を実施しており、樹脂の膜厚分布のバラツキを考慮していなかった。本発明は、この樹脂の膜厚分布のバラツキの影響を補正し、ロール内における均一な粗度を得るためのものである。そのために、第 9図に示すように、レーザー加工へッド 2 3の近傍に膜厚計 2 5 (例えば電磁膜厚計）を設置し、レーザー照射中にロール表面に被覆された樹脂の膜厚を測定後、その結果を演算器 2 8 にてレーザー加工出力に捕正する。そしてそのデータをレーザー加工装置のコントローラ 2 7へ送り、レーザー発信器 2 6の出力条件を制御する。樹脂の膜厚条件により補正されたレーザービーム 2 0 は、レーザー発信器 2 6から光学系を伝送された後、集光レンズ 1 9へと導かれ、集光後、ロール表面に被覆された樹脂表面へ所定のピッチにて連続的に照射される。この時、樹脂が溶解除去された後の凹部径、つまりロール表面に設けたクロムを主成分とする突起部径は、本発明において、樹脂 p膜厚分布のバラツキ影響を補正しているため、ロール内における均一な粗度を得ることが可能となる。実施例

次に実施例により本発明の効果をさらに詳しく説明する。

実施例 1 . 本発明の圧延用ダル口ールを用いて 0. 7 5酬厚さの冷延鐧板を調質圧延し、ロール表面に形成した粗面を鐧板に転写し、その際の鐧板形成パターンを第 5表に示す。第 5表は、 P = 1. 0 (！〜 1. 5 d , h = 2 1 6 μ mの場合である

第 5 表

直径 d ( m ) 、凹部間中心距離 P , ( m) 、圧延方何列の列間中心距離 P _z( / m ) 、凹部深さ h 、平坦部の面積率?？、鐧板表面 1譲² 当たり凹部体積 V ( I 0⁶ m³ ノ咖 ²)に対して、自動車用内板の評価テストとして、加工後にひび割れの有無（プレス · 加工性）を諷查し且つ限界絞り比（ L . D. R. ) にて評価し † この L . D. R. はボンチ径 3 2雕の金型を用いて深絞りしうる最大素扳径を求め、その最大素板径とポンチ径との比から求められたものである。本発明の鋼板は、 No. l 〜 9までで、比較例を Νο.1 0〜 1 2で示す。自動車用内板のように塗装鮮映性を劣化させずに過酷なブレス成形性が要求されるものには、 1讓 ² 当たりの凹部体積 Vが 0. 7 0 X 1 0 ⁶ 未満であると、凹部を濡らすプレス加工用潤滑油が十分でないためプレス加工後に鐧板表面にひび割れ疵が多発するので Vの下限は 0. 7 0 X 1 0⁶(^ πι³ ノ讓 ²)となる。

第 1図における従来技術による鐧板形状パターンを第 6表に示す。鋼板表面の谷部 1 1 の外縁の平均直径 D、鐧扳表面の山部 1 0 の平坦な山頂面 8 の平均直径 d 0 ロール表面のフランジ 2の幅 α、鋼板表面の隣り合う山部 1 0の平均中心間距離 S m (以上、単位はいずれも m ) 、平坦部の面積率 7}、凹部体積率 V ( X 1 0 ⁶ m³ / 讓 ²)に対して、自動車用内板の評価テストとして、加工後にひび割れの有無（プレス · 加工性）を調査し且つ限界絞り比（ L . D. R .) にて評価した。

第 6 表

但し、第 6表における？7 , Vは

V = 1 — ( / π ) X ( D^z - d o²) / S m ² ( 2 3 )

V = ( jr ² / 1 6 ) X or² X ( D + d。） X 1 0⁴ ( 2 4 ) とする。実施例 2 . 本発明の圧延用ダルロールを用いて 0. 7 5 mm厚さの冷延鐧板を調質圧延し、口一ル表面に形成した粗面を鋼板に転写し、その際の鐧板形状バターンとして、 P = 1. 0 ！〜 2. ひ d , ίι = 1 6〜 4 0 mの場合を第了表に示す。第 7表より本発明の鐧板では、自動車内板のテスト結果において、プレス ' 加工性および L . D . R . 値ともに比較例より優っており、従来技術の鋼板の第 6表の結果より著しく改善されていることが分かる。

自動車用内板のように塗装鮮映性を劣化させずに過酷なプレス成形性が要求されるものには、 I ran ² 当たりの凹部体積 Vが 8. 0 0 X 1 0 ⁶ 未満であると、凹部を濡らすプレス加工用潤滑油が十分でないためプレス加工後に鋼板表面にひび割れ疵が多発するので Vの下限ば 8. 0 0 X 1 0 ⁶ ( m ³ 績² )となる。

第 "？表

第 1 0図は、本発明による鋼板の第 3表と従来技術による鋼板の第 1表の平坦部の面積率？？と鋼板表面 1腫² 当たり凹部体積 V ( X 1 0⁶ u m³ /讓 ²)との関係を示す図である。従来技術による鐧板は全て凹部体積 Vが 8. 0 0 X 1 0⁶ 未満であるのに対して本発明による鋼板は全て凹部体積 Vが 8. 0 0 1 0⁶ 以上である。

実施例 3. 本発明の圧延用ダルロールを用いて 0. 7 5 mm厚さの冷延鐧板を調質圧延し、ロール表面に形成した粗面を鋼板に転写し、その際の鐧扳形状パターンとして、 P = 1. 5 (！〜 4. 0 d , h = 1 6〜 4 0 mの場合を第 8表に示す。第 8表より本発明の鋼板では自動車用外板のテスト結果においてプレス · 加工性および鮮映性評価 ( N S I C値）ともに比較例より優っており、従来技術の鋼板の第 1 0表の結果より著しく改善されていることが分かる。なお、鮮映性評価として鋼板の各形状パターンについてリン酸塩による化成処理を行い、化成処理後、下塗り、カチオン E D塗料 1 8〜 2 0 u m 厚さ、中塗り 3 0〜 3 5 〃 m厚さ、ないしは、上塗り、トップコート 3 0〜 3 5 m厚さの 2 コートまたは 3 コートの塗装を施した。その塗装後の塗膜表面の鮮映性評価として鮮映度計による N S I C 値の測定を行った。

自動車用外板等に要求されるプレス成形性を劣化させずに塗装鮮映性を満足するには 1卿² 当たりの凹部体積 Vが 8. 0 0 X 1 0⁶ あれば充分であり、これ以上でもよいが逆に平坦度の面積率？？が減少するので、上記の値を上限とした。一方 1鍵² 当たりの凹部体積 V が 8.0 0 X 1 0⁶ 未満であると、自動車用外板等に要求されるプレス成形性を劣化し、加工用潤滑油が十分でないためプレス加工後に鋼板表面にひび割れ疵が多発するので Vの下限は 1. 0 0 X 1 0 ^&( m ³ ノ mm²)となる。

第 1 1図は、本発明による鋼板と従来技術による鋼板との平坦部の面積率 7?と鐧板表面 1 讓 ² 当たり凹部体積 V ( X 1 0 ⁶ (i ^z / 腿² )との蘭係を示す図である。従来技術にある鋼板に比べて、本発明による鐧板は平坦部の面積率 ?7が大幅に改善されている。

第 8 表

実施例 4 . 本発明の圧延用ダルロールを用いて 0. 7 5 M厚さの冷延鐧扳を調質圧延し、ロール表面に形成した粗面を鋼板に転写し、その際の鐧扳形状バタ一ンとして、 P = 2. 5 (！〜 4. 0 d > ίι = 2〜 1 6 mの場合を第 9表、従来技術の鋼板形状パターンを第 1 0表に示す。

第 9表より本明の鐧板でば自動車用外板のテスト結果において、プレス -加工性および鮮映性評価（N S I C値）ともに比較例より優っており、従来技術の鐧板の第 1 ひ表の結果より著しく改善されていることが分かる。

自動車用外板等に要求されるブレス成形性を劣化させずに塗装鮮映性を満足するには 1 臓 ² 当たりの凹部体積 Vが 2. 0 0 X 1 0 ⁶ あれば充分であり、これ以上でもよいが逆に平坦度の面積率 7?が減少するので、上記の値を上限とした。一方 1咖² 当たりの凹部体積 V が 2. 0 0 X 1 0 ⁶ 未満であると、自動車用外扳等に要求されるプレス成形性を劣化し、加工用潤滑油が十分でないためプレス加工後に鐧板表面にひび割れ疵が多発するので Vの下限は 0. 1 X 1 0 ⁶ ( m ³ /翻 ²)となる。

第 1 2図は、本発明による鋼板と従来技術による鋼板との平坦部の面積率と鋼板表面 1 翻 ² 当たり凹部体積 V ( X 1 0 ⁶ μ m ³ / 臓 ² )との関係を示す図である。

従来技術による鐧板形状パターンを示す第 1 0表では、第 1図において鐧板表面の谷部 1 1 の外緣の平均直径 D、鐧扳表面の山部 1 0の平坦な山頂面 8の平均直径 d。口ール表面のフランジ 2の幅 α、鋼板表面の隣り合う山部 1 0の平均中心間距離 S m (以上、単位はいずれも // m ) 、平坦部の面積率？？、凹部体積率 V ( X 1 0 ⁶ u m ³ ノ咖 ²)に対して、自動車用外板の評価テストとして、加工後にひび割れの有無（プレス · 加工性）を調査し且つ鮮映性（ N S I C値）にて評価した。

なお第 1 2図の従来技術での鐧板は、鋼板表面の山部 1 0 の平坦な山頂部 8の中間平坦部 9から高さ（ h ₂)があるために鐧板表面の平坦部は段差のあるものとなり、塗装面の段差が存在することに起因して光沢性を損なうとともに、写像の歪みを招いて塗装鮮映性を悪化させるために N S I C値が本発明に比べて悪い値となっていると考えられる。第 9 表

第 10 表

但し、第 1 0表における？？， Vは式（ 2 3 ) および式（ 2 4 ) の関係とする。

実施例 5. 本発明の圧延用ダルロールの製造について実施例によつて詳述する。

直径 6 1 0讓の 5 % C r鍛鐧調質圧延ロール用ワーク口ールの表面に、 C r メツキ厚み 2〜 1 0 mにてメツキ加工を施し、更にその上からァクリル樹脂を口一ラー塗布にて厚さ 5〜5 0 mに塗布した後乾燥した。その後、該膜厚を被覆した口一ル表面に、 8〜 2 0 Wのレーザービームを照射し、膜厚表面を貫通することにより . 円形凹部を形成した。すなわち、一定の照射条件（ピーク値とパルス幅）有するパルスレーザー光を、集光レンズにより集光後、樹脂表面に照射する。

この時、レーザー加工へ 'ンドの近傍に設置された電磁膜厚計により . 測定した樹脂の膜厚バラツキをレーザー加工出力に補正し、樹脂が溶解除去された後の凹部径が均一になるように、レーザー発信器の出力条件を制御させた。そして、ロール表面に被覆された樹脂表面へ所定のピツチにて連綉的に照射するように、ロールを画転し、レ一ザ一加工ヘッドを移動させながら、口一ル表面にレーザービームを照射し、被覆した樹脂を貫通し、ロール表面に円形凹部を形成する。レーザー加工後ロールをアル力リ液温 5 0 ΐ：、脱脂時閭 1 2 0 sec で電解脱脂し、クロム酸溶液にてクロムメッキを行った。すなわち、クロム酸溶液中で電解メツキをし、ぼぼ 5 mの II：さのクロムを、ロール表面に形成した凹部に密着させた。個の際、ロール表面を被覆したアクリル樹脂ば、铯緣性を有することから、樹脂被覆した面はクロムメッキばなく、穴部のみにクロムメツキが施された。メツキ後は、表面被覆している樹脂を、溶剤でブラツシングにて除去した。その結果、ロール表面には、ほぼ 5 m厚さのクロム突起が均一な形状で形成されていた。

本発明による圧延用ダルロールの製造方法による圧延でのクロム突起部耐久性についての調査結果を従来技術の場合と比較して第 1

1表に示す。 - 従来の技術（⑤〜⑧）でば、 σ—ル地鉄表面へ直接アクリル樹脂を塗布し、レーザー照射によって貫通除去した樹脂面上穴凹部の口一ル地鉄面にクロムメツキの突起を形成していたが、この場合、圧延中クロム突起部に加わる局部的な集中応力によって、圧延開始後の圧延長さ 1 0 km以内でク πム突起部の剝離が発生し、ク口ム突起高さが 2 0 ir m以上の場合⑧では、この現象が顕著に現れ、圧延開始直後に剝離した。

そこで本発明（①〜④）では、ァクリル樹脂塗布前にロール地鉄表面へクロムメツキ加工を施すことによって、後工程における樹脂面上穴凹部へのク口ムメツキ加工の際に、 .同一成分元素による口一ルとクロム突起との密着性向上を図った。圧延によるクロム突起の耐久性調査の結果、クロム突起高さ 2 0 ；/ m以上の場合④では、圧延中クロム突起部に加わる局部的な集中応力によって、圧延開始後の圧延長さ 1 0 km以内でクロム突起部の剝離が発生したが、クロム突起高さが 2 0 m以下の場合は、剝離の発生は無く、圧延によるクロム突起の摩耗進展によって、鋼板表面の目標粗度が得られなくなるまで圧延することができる。

クロム突起の摩耗によるロール組替までの寿命は、初期突起高さに依存し圧延中の剥離等を考慮した場合、クロム突起高さは、 1 〜 2 0 m程度が好ましい。 2

9

第 1 1 表

〇 ( )内長さは、 C r ^力 »しとなるまでの BEE長さ _c

△ 爾开 1 0 «内で C r 皿

X 开猶後に C r離カ« 産業上の利用可能性 .

実施例からも明らかなごとく、本癸明によって得られる圧延用ダルロ一ルばァクリル樹脂塗布前に事前にクロムメツキ加工を施し、樹脂塗布後レーザー照射によって貫通除去した樹脂面上穴凹部のクロムメッキ面に再度クロムメッキ処理を行うことによって、同一成分元素によるグロム突起部とロール表面クロムメツキとの密着性向上を図ることができ、口ール表面に形成した粗面を鋼板にレし得られる自動車外扳等ば塗装後の鮮映性とプレス性の両方の機能に優れ、従来にない高品質高級冷延鐧板を提供することができ産業上大きな効果を奏する。

Claims

請求の範囲

1. 鐧板表面に微小且つ複数の凹部を設け、該凹部の形状は、直径 dが 5 0〜 5 0 0 m、凹部深さ hが 2 〜 4 0 μ m. 鐧板表面 1 ram² 当たり凹部体積の合計が 0, 7 0 X 1 0 ⁶ m ³ 以上を満足し、圧延方向に隣接する凹部間中心距離（ P ,) = 1. 0 (！〜 2. 0 d、圧延方向列の列間中心距離（ P ₂) = 1. 0 d〜 2. 0 d とした事を特徴とする塗装鮮映性及びプレス成形性の優れた鋼板。

2. 前記凹部の深さ hが 2〜 1 6 mを満足し、圧延方向に隣接する凹部間中心距離（ P = 1. 0 d〜 1. 5 d、圧延方向列の列間中心距離（ P ₂) = 1. 0 (！〜 1. 5 d とした請求範囲 1記載の塗装鮮映性及びプレス成形性の優れた鐧板。

3. 前記 Π3部深さ hが 1 6 〜 4 0 / m、鐧板表面 1賺 ² 当たり凹部体積の合計が 8 X 1 0 ⁶ ^ m³ 以上とした請求範囲 1記載の塗装鮮映性及びプレス成形性の優れた鐧板。

4. 鋼板表面に微小且つ複数の凹部を設け、 '該凹部の形状は、直柽 dが 5 0〜 5 0 0 m、凹部深さ hが 2〜 4 0 μ m、鐧板表面 1 纖 ² 当たり凹部体積の合計が 0. 1 0〜 8 X 1 0⁶ 〃 m³ 、鋼板表面の凹部の除く平坦部の面積率 0. 6以上を満足し、圧延方向に隣接する凹部間中心距離（ Ρ ₂) == 1. 5 d〜 4. 0 d圧延方向列の列間中心距離（ P ₂) = 1. 5 d〜 4. 0 d とした事を特徴とする塗装鮮映性の優れた鐧板。

5. 前記凹部深さ hが 1 6 〜 4 0 m、鋼板表面 1 删² 当たり凹部体積の合計が 1 〜 8 X 1 0 ⁶ m³ とした請求の範囲 4記載の塗装鮮映性及びプレス成形性の優れた鐧板。

6. 前記凹部深さ hが 2 〜 1 6 ^ m、鋼板表面 1 卿² 当たり凹部体積の合計が 0. 1 0〜 2 X 1 0 ⁶ μ m ³ 、鋼板表面の凹部を除く平坦部の面積率 0. 8以上を満足し、 &延方向に隣接する凹部間中心距離 5 d〜 4. 0 d、圧延方向列の列間中心距離（ P ₂) = 2. 5 (！〜 4. 0 d とした請求の範囲 4記載の塗装鮮映性及びプレス成形性の優れた鐧扳。

7 . ロール表面に C rメッキの薄膜を被覆し、その上に絶緣性樹脂の薄膜を被覆し、被膜樹脂膜厚に応じて高密度エネルギーの照射条件を捕正する事により被膜を賃通し、所定の穴を連続的に形成させ、このように加工したロ一ルをクロム酸溶液中に浸漬させ、再度

C rメツキ処理をし、その後、被覆した樹脂を除去することにより、 C rを主成分とし、ロール表面に均一な突起を設けた事を特徴とする圧延用ダルロールの製造方法。