JP2995236B2 - ガラス表面を有する金属ロール材の製造方法 - Google Patents
ガラス表面を有する金属ロール材の製造方法Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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-
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Rollers For Roller Conveyors For Transfer (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ガラス表面を有する金属ロール材の製造
方法に関する。
方法に関する。
（従来の技術） 例えば印刷用のロール材あるいは製紙もしくは製鉄等
に用いられる工業用ロール材として従来から金属製のも
のが多用されているのであるが、しかしながら、これら
の金属製ロール材にあっては強い酸性またはアルカリ性
を有する洗浄液、印刷インクあるいは紙もしくは金属製
品等と接触するので、腐食等のために経時的に表面の劣
化が促進される。また、この種のロール材は高温多湿の
過酷な使用条件下で使用されることが多く、ロール表面
の汚れによる表面の劣化が早く、耐久性に劣るという問
題があった。
に用いられる工業用ロール材として従来から金属製のも
のが多用されているのであるが、しかしながら、これら
の金属製ロール材にあっては強い酸性またはアルカリ性
を有する洗浄液、印刷インクあるいは紙もしくは金属製
品等と接触するので、腐食等のために経時的に表面の劣
化が促進される。また、この種のロール材は高温多湿の
過酷な使用条件下で使用されることが多く、ロール表面
の汚れによる表面の劣化が早く、耐久性に劣るという問
題があった。
さらに、通常の物品案内用のガイドロール等にあって
は、近年電子機器類とともに使用されることが多いので
電気絶縁性があることが好ましく、またロール表面に汚
れが付着しにくく、汚れが付着した場合でも簡単に除去
できるものであることが望ましい。
は、近年電子機器類とともに使用されることが多いので
電気絶縁性があることが好ましく、またロール表面に汚
れが付着しにくく、汚れが付着した場合でも簡単に除去
できるものであることが望ましい。
（発明が解決しようとする課題） この発明はこのような状況に鑑み提案されたものであ
って、上記したような金属製の工業用ロール材におい
て、耐酸、耐アルカリ性等の化学的耐久性に優れ、かつ
電気絶縁性を有し、汚れにくく、汚れが付着した場合で
も簡単に除去でき、ひいては長寿命のガラス表面を有す
る金属ロール材の製法を提供することを目的とする。特
に、この発明は、金属基材表面に酸化膜の発生を防止し
て、ガラス溶射塗膜が強固に一体に結合された金属ロー
ル材の製法を提案することを目的とする。
って、上記したような金属製の工業用ロール材におい
て、耐酸、耐アルカリ性等の化学的耐久性に優れ、かつ
電気絶縁性を有し、汚れにくく、汚れが付着した場合で
も簡単に除去でき、ひいては長寿命のガラス表面を有す
る金属ロール材の製法を提供することを目的とする。特
に、この発明は、金属基材表面に酸化膜の発生を防止し
て、ガラス溶射塗膜が強固に一体に結合された金属ロー
ル材の製法を提案することを目的とする。
（課題を解決するための手段） すなわち、ここに開示される発明は、金属よりなるロ
ール基材表面をブラスト処理して下地処理をする工程
と、前記下地処理表面にアンダーコート材料を溶射して
アンダーコート層を形成する工程と、前記アンダーコー
ト層が形成された基材を約400℃に予熱する予熱工程
と、前記予熱された基材のアンダーコート層上面にガラ
ス溶射材料を溶射してガラス塗膜を形成する工程と、前
記ガラス塗膜形成後徐却する工程と、前記徐冷後に前記
塗膜表面を研磨して平滑なロール表面を形成する工程と
からなることを特徴とするガラス表面を有する金属ロー
ル材の製造方法に係る。
ール基材表面をブラスト処理して下地処理をする工程
と、前記下地処理表面にアンダーコート材料を溶射して
アンダーコート層を形成する工程と、前記アンダーコー
ト層が形成された基材を約400℃に予熱する予熱工程
と、前記予熱された基材のアンダーコート層上面にガラ
ス溶射材料を溶射してガラス塗膜を形成する工程と、前
記ガラス塗膜形成後徐却する工程と、前記徐冷後に前記
塗膜表面を研磨して平滑なロール表面を形成する工程と
からなることを特徴とするガラス表面を有する金属ロー
ル材の製造方法に係る。
（実施例） 以下、具体的な実施例とともに説明する。
第１図はこの発明によって製造されたロール材の一実
施例を示す切欠断面図、第２図はそのロール材の部分拡
大断面図である。
施例を示す切欠断面図、第２図はそのロール材の部分拡
大断面図である。
第１図に図示したロール材10は、印刷用ロールとして
使用されるもので、鋼鉄等の金属よりなる筒部材11と両
側の端部材12,12を有する。符号13,13はロール軸部で、
15は製造時（溶射時）にロール内部に生ずる高熱ガスを
放散する孔部である。
使用されるもので、鋼鉄等の金属よりなる筒部材11と両
側の端部材12,12を有する。符号13,13はロール軸部で、
15は製造時（溶射時）にロール内部に生ずる高熱ガスを
放散する孔部である。
このロール材10は、第１図および第２図の拡大図に図
示したように、金属基材よりなるロール表面が平滑ガラ
ス溶射塗膜22によって被覆されたものである。なお、図
の符号11aはブラスト処理面、21はステンレス溶射によ
るアンダーコート層を表す。
示したように、金属基材よりなるロール表面が平滑ガラ
ス溶射塗膜22によって被覆されたものである。なお、図
の符号11aはブラスト処理面、21はステンレス溶射によ
るアンダーコート層を表す。
次に、このロール材の製造方法を説明する。なお、ロ
ール材にあっては、その用途によって、耐酸、耐アルカ
リ性等の化学的耐久性に優れた「ハードタイプ」のもの
と、それほど高い化学的耐久性を有しない一般用の「ス
タンダードタイプ」のものとがあり、このハードタイプ
とスタンダードタイプとではガラス溶射材料の組成と製
法に若干の差があるが、ここではハードタイプのものが
開示される。
ール材にあっては、その用途によって、耐酸、耐アルカ
リ性等の化学的耐久性に優れた「ハードタイプ」のもの
と、それほど高い化学的耐久性を有しない一般用の「ス
タンダードタイプ」のものとがあり、このハードタイプ
とスタンダードタイプとではガラス溶射材料の組成と製
法に若干の差があるが、ここではハードタイプのものが
開示される。
本発明によるガラス表面を有するロール材の製造方法
は、次表に示すように、（Ａ）下地処理工程→（Ｂ）ア
ンダーコート層形成工程→（Ｃ）予熱工程→（Ｄ）ガラ
ス溶射工程→（Ｅ）徐冷工程→（Ｆ）ロール表面研磨工
程よりなるものである。
は、次表に示すように、（Ａ）下地処理工程→（Ｂ）ア
ンダーコート層形成工程→（Ｃ）予熱工程→（Ｄ）ガラ
ス溶射工程→（Ｅ）徐冷工程→（Ｆ）ロール表面研磨工
程よりなるものである。
以下各工程毎に説明する。
（Ａ）下地処理工程 ガラス溶射面が形成されるロール表面は、公知のスチ
ールグリッドブラスト等によって金属基材の下地表面処
理がなされる。実施例では100メッシュのスチールグリ
ッドを用いた。
ールグリッドブラスト等によって金属基材の下地表面処
理がなされる。実施例では100メッシュのスチールグリ
ッドを用いた。
（Ｂ）アンダーコート層の形成工程 前記ブラスト処理表面に、アンダーコート層が形成さ
れる。
れる。
このアンダーコート層の形成は、一般にはステンレス
溶射が有用である。このアンダーコート層の形成によっ
て基材表面にFeOが発生することが防止でき、後述のガ
ラス溶射塗膜を強固に結合することができるのである。
溶射が有用である。このアンダーコート層の形成によっ
て基材表面にFeOが発生することが防止でき、後述のガ
ラス溶射塗膜を強固に結合することができるのである。
実施例ではステンレス304を使用して膜厚約80〜250ミ
クロンのアンダーコート層を形成した。なお、ニッケ
ル、クローム、コバルト等を含む合金、例えば商品名
「ハステロイ」を使用してもよい。
クロンのアンダーコート層を形成した。なお、ニッケ
ル、クローム、コバルト等を含む合金、例えば商品名
「ハステロイ」を使用してもよい。
溶射条件は次の通りである（プラズマ溶射の場合）。
プラズマ溶射装置・プラズジェット社の「Plazlet−I
I200」 ・第一メテコ社の「TPS−1500」 溶射周速Ｖ :30m/min. ピッチＰ :20mm/r.p.m. 溶射距離Ｄ :200mm プラズマガス ：窒素300L/min.、水素70L/min. プラズマ電流 :450A プラズマ電圧 :390V （Ｃ）予熱工程 次いで前記基材表面を約400℃に予熱する。予熱温度
はガラス溶射材料によって変化するが、一般的には約40
0℃である。予熱は次のように溶射装置によって行われ
るが、炉によって行うこともできる。
I200」 ・第一メテコ社の「TPS−1500」 溶射周速Ｖ :30m/min. ピッチＰ :20mm/r.p.m. 溶射距離Ｄ :200mm プラズマガス ：窒素300L/min.、水素70L/min. プラズマ電流 :450A プラズマ電圧 :390V （Ｃ）予熱工程 次いで前記基材表面を約400℃に予熱する。予熱温度
はガラス溶射材料によって変化するが、一般的には約40
0℃である。予熱は次のように溶射装置によって行われ
るが、炉によって行うこともできる。
プラズマ溶射装置（前記と同じ） 予熱回数 :4パス（400〜450℃） 溶射周速Ｖ :30m/min. 回転数 :91r.p.m. 溶射距離Ｄ :140mm プラズマガス ：窒素300L/min.、水素120L/min. プラズマ電流 :450A 電圧 :395V （Ｄ）ガラス溶射工程 基材表面の予熱後、ガラス溶射材料が溶射装置によっ
て溶射される。
て溶射される。
なお、ここで、この発明に使用されるガラス溶射材料
について説明すると、これは溶射によってガラス状被膜
を形成することができる粉末材料であって、具体的に
は、ガラス粉もしくはガラス原料もしくはフリットもし
くはフリット原料である。
について説明すると、これは溶射によってガラス状被膜
を形成することができる粉末材料であって、具体的に
は、ガラス粉もしくはガラス原料もしくはフリットもし
くはフリット原料である。
なお、この発明においては、大部分の原料あるいは全
部を一度溶融するいわゆるフリットが最も好ましく用い
られる。また水溶性の原料のみを不溶性のフリットと
し、他の原料は生のまま用いるいわゆる粉砕混合物も有
利である。
部を一度溶融するいわゆるフリットが最も好ましく用い
られる。また水溶性の原料のみを不溶性のフリットと
し、他の原料は生のまま用いるいわゆる粉砕混合物も有
利である。
このガラス溶射材料に金属酸化物または顔料を混入す
ることによって、形成されるガラス被膜の色付けを容易
に行うことができる。
ることによって、形成されるガラス被膜の色付けを容易
に行うことができる。
実施例で使用したガラス溶射材料（フリット）の成分
例（％）を本項の末尾に［表１］として列記した。
例（％）を本項の末尾に［表１］として列記した。
この表において、表１のNo.1〜13までは耐酸、耐アル
カリ用のもので、PH値では、１〜３および12〜14の各溶
液に浸漬しても異常無いものである。一般的にはSiO2が
65％以上含まれるときは耐酸、耐アルカリ性（化学的耐
久性）があると考えられる。
カリ用のもので、PH値では、１〜３および12〜14の各溶
液に浸漬しても異常無いものである。一般的にはSiO2が
65％以上含まれるときは耐酸、耐アルカリ性（化学的耐
久性）があると考えられる。
次に溶射の一例を示す。
・使用ガラス溶射材料 ハードタイプNo.1「表１」 成分（％） SiO2 :66 B2O3 : 9 Al2O3 : 4 Li2O :16 CaO : 1 ZnO : 0.5 ZrO2 : 1.5 SrO : 2 溶射装置（前記と同じ） 溶射周速Ｖ :30m/min. ピッチＰ :5mm 溶射距離Ｄ :210mm 溶射材料量kg/hr:4kg 上の溶射工程によって膜厚1.4mmのガラス溶射層が形
成された。
成された。
（Ｅ）徐冷工程 前記ガラス溶射後、冷却がなされる。
徐冷は公知の徐冷炉等で、１時間あたり約200℃の割
合で冷却される。
合で冷却される。
（Ｆ）ロール表面形成工程 冷却後、ロール表面を平滑になすために研磨がなされ
る。研磨は公知のダイヤモンド研磨等によって、前記1.
4mmのガラス溶射層の上面部の0.6mmが研磨されて、膜厚
0.8mmの平滑なガラス溶射層が得られる。なお、第２図
の図中Ｃ−Ｃ線はこの研磨線を表す。
る。研磨は公知のダイヤモンド研磨等によって、前記1.
4mmのガラス溶射層の上面部の0.6mmが研磨されて、膜厚
0.8mmの平滑なガラス溶射層が得られる。なお、第２図
の図中Ｃ−Ｃ線はこの研磨線を表す。
（作用・効果） 以上のように、この発明のロール表面を有する金属ロ
ール材にあっては、金属よりなるロール基材表面にガラ
ス溶射材料を溶射してガラス塗膜を形成したものである
から、耐酸、耐アルカリ性等の化学的耐久性に優れ、防
水性、耐候性ないしは耐光性等の耐久性および耐腐食性
が大幅に向上されるとともに、耐熱性、電気絶縁性をも
併せ持つことができる。さらに、汚れにくく、また汚れ
が付着した場合でも簡単容易に該汚れを除去することが
できる。
ール材にあっては、金属よりなるロール基材表面にガラ
ス溶射材料を溶射してガラス塗膜を形成したものである
から、耐酸、耐アルカリ性等の化学的耐久性に優れ、防
水性、耐候性ないしは耐光性等の耐久性および耐腐食性
が大幅に向上されるとともに、耐熱性、電気絶縁性をも
併せ持つことができる。さらに、汚れにくく、また汚れ
が付着した場合でも簡単容易に該汚れを除去することが
できる。
特に、この発明製法によれば、ロール基材の金属表面
をブラスト処理によって下地処理してから、アンダーコ
ート層を形成し、その後に溶射手段によってガラス溶射
材料を直接溶射するものであるから、金属基材表面に酸
化膜の発生を防止して、ガラス溶射塗膜が強固に一体に
結合された金属ロール材を得ることができる。また、施
工が比較的簡単容易であり、またその補修に際しても直
接補修箇所へ溶射することができる等、この発明の有す
る利点は極めて大きい。
をブラスト処理によって下地処理してから、アンダーコ
ート層を形成し、その後に溶射手段によってガラス溶射
材料を直接溶射するものであるから、金属基材表面に酸
化膜の発生を防止して、ガラス溶射塗膜が強固に一体に
結合された金属ロール材を得ることができる。また、施
工が比較的簡単容易であり、またその補修に際しても直
接補修箇所へ溶射することができる等、この発明の有す
る利点は極めて大きい。
第１図はこの発明に係るロール材の一実施例を示す切欠
断面図、第２図はそのロール材の部分拡大図である。 10……ロール材、11……筒部材、12……端部材、13……
ロール軸部、 15……ガス放散孔部、21……アンダーコート層、22……
ガラス溶射塗膜。
断面図、第２図はそのロール材の部分拡大図である。 10……ロール材、11……筒部材、12……端部材、13……
ロール軸部、 15……ガス放散孔部、21……アンダーコート層、22……
ガラス溶射塗膜。
Claims (1)
- 【請求項１】金属よりなるロール基材表面をブラスト処
理して下地処理をする工程と、前記下地処理表面にアン
ダーコート材料を溶射してアンダーコート層を形成する
工程と、前記アンダーコート層が形成された基材を約40
0℃に予熱する予熱工程と、前記予熱された基材のアン
ダーコート層上面にガラス溶射材料を溶射してガラス塗
膜を形成する工程と、前記ガラス塗膜形成後徐却する工
程と、前記徐冷後に前記塗膜表面を研磨して平滑なロー
ル表面を形成する工程とからなることを特徴とするガラ
ス表面を有する金属ロール材の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2213082A JP2995236B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | ガラス表面を有する金属ロール材の製造方法 |
| US07/732,874 US5237747A (en) | 1990-08-10 | 1991-07-19 | Roll member having glass surface and method for manufacturing same |
| EP91112585A EP0470457B1 (en) | 1990-08-10 | 1991-07-26 | Roll member having glass surface and method for manufacturing same |
| DE69109962T DE69109962T2 (de) | 1990-08-10 | 1991-07-26 | Walze mit einer Glasoberfläche und deren Herstellungsverfahren. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2213082A JP2995236B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | ガラス表面を有する金属ロール材の製造方法 |
Publications (2)
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