JPH0338924B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0338924B2 JPH0338924B2 JP61073850A JP7385086A JPH0338924B2 JP H0338924 B2 JPH0338924 B2 JP H0338924B2 JP 61073850 A JP61073850 A JP 61073850A JP 7385086 A JP7385086 A JP 7385086A JP H0338924 B2 JPH0338924 B2 JP H0338924B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel plate
- painting
- roll
- waviness
- roughness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/005—Rolls with a roughened or textured surface; Methods for making same
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/227—Surface roughening or texturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B2001/228—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length skin pass rolling or temper rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2261/00—Product parameters
- B21B2261/14—Roughness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2267/00—Roll parameters
- B21B2267/10—Roughness of roll surface
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/922—Static electricity metal bleed-off metallic stock
- Y10S428/923—Physical dimension
- Y10S428/924—Composite
- Y10S428/925—Relative dimension specified
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12389—All metal or with adjacent metals having variation in thickness
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12993—Surface feature [e.g., rough, mirror]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
この発明は自動車ボデイ外板や家庭用電気機器
製品外装板の如く、プレス加工などの成形加工に
供される塗装用鋼板およびその製造方法に関し、
とくに高度な塗装仕上がりを成就することができ
る、表面性状を具備した塗装用鋼板を提案し、ま
たその適切な製造方法を確立しようとするもので
ある。 (従来の技術) 一般に上記のような成形加工用薄鋼板、例えば
冷延薄鋼板は、通常冷間圧延後、脱脂洗浄を行
い、さらに焼鈍した後、調質圧延を施して製造さ
れる。ここで調質圧延の目的の一つとして表面を
ダル仕上げしたワークロールを用いて軽度の圧延
を行うことによつて鋼板表面に適度の表面粗さを
与え、プレス成形時における耐焼付性の向上を図
る。 このような調質圧延に使用されるワークロール
の表面をダル仕上げするには、従来からシヨツト
ブラストによる方法と、放電加工による方法とが
実用化されている。 これらの調質圧延用ワークロールのダル仕上げ
の場合、ロール表面には不規則な粗度プロフイル
が形成されるため、このようなワークロールによ
る調質圧延後の鋼板表面は、不規則な山と谷で構
成された、いわゆる粗面を呈する。このように粗
面が形成された鋼板にプレス加工を施せば、谷部
に潤滑油が貯留してプレス金型と鋼板との摩擦力
を低減させ、プレス作業を容易にすると同時に、
金型との摩擦力によりはく離した金属粉を谷部に
トラツプして焼付きを防止することができる。 (発明が解決しようとする問題点) 近年、乗用車はもちろん、軽自動車、ワゴン
車、さらにはトラツクにあつても、塗装後のボデ
ーの塗装仕上がじ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
目となつている。 塗装面の評価項目としては種々のものがある
が、そのうちでも特に塗装面の乱反射が少なく光
沢性に優れていること、そして塗装面に生じる写
像の歪みが少なく、いわゆる写像性が優れている
ことが重要であり、これら光沢性と写像性をあわ
せて一般に鮮映性と呼ばれる。 塗装面の鮮映性については、塗装の種類や塗装
方法ももちろん影響するが、塗装下地としての鋼
板の表面粗さの影響を強く受ける。すなわち鋼板
表面の凹凸が激しければ、塗装面においても凹凸
が大きく、その結果光の乱反射を生じて、光沢性
を損なうとともに、写像の歪みを来して写像性の
低下を招き、前述の鮮映性を悪化する。一般に鋼
板の表面粗さは、中心線平均粗さRaのほか最近
に至つて濾波中心線うねりWcaでも表わされる
ことが多く、ここに中心線表面粗さRaが大きい
ほど、山と谷の振幅が大きくその結果塗装面の凹
凸が激しくなり、鮮映性を劣化させると言われて
いる。 ちなみに鮮映性の評価の方法としては、種々の
方式が開発されているが最も一般的には、米国の
ハンター・アソシエイツ・ラボラトリー
(Hunter Associates Laboratory)社製のドリ
ゴン(DORIGON)メータによる測定値すなわ
ちDOI(Distinctness of Image)値が使用されて
いる。 このDOI値は、試料に対し入射角30゜で光を入
射し、その正反射光強度Rsと正反射角に対し±
0.3゜での散乱光強度R0.3の値を用いて、次式で表
わされる。 DOI値=100×(Rs−R0.3)/Rs また、スガ試験機株式会社製の写像測定器
(HA−ICM型)による像鮮明度C(%)も一般的
に使われている。 この方法は、試料からの反射光を移動する光学
くしを通して測定し、その値を計算によつて求め
るものである。そして測定値は視感法における鮮
麗性(Image clearness)、歪み(Image
distortion)およびぼけ(Haze)が総合され、写
像性あるいは像鮮明度(C%)として表示され
る。 光学くしはチヤートスケールと同じようにつく
られている。測定原理は、0.03±0.005mmの幅を
もつ極めて細いスリツトを通つた光源の光が平行
光線となり、試料からの反射光がレンズによつて
集光され、左右に移動する光学くしを通過して受
光器に受光される。この光学系装置は、受光器で
検知した光量の変動を波形として記録する計測系
装置に接続され、この記録から計算によつて像鮮
明度(C%)を求めることができる。 試料が完全鏡面体の時は、レンズによつて、ス
リツトの像が光学くしの中間位置に結像するよう
になつている。 この場合に受光器で検知した光量は、光学くし
の移動に伴つて波形で記録される。 試料がぼけを生じるものの場合、光学くし上に
結像されるスリツトの像はそのぼけの影響で太く
なるため、等価部の位置ではスリツト像の両側が
不透部にかかり、100%あつた光量が減少する。
また、不透明部の位置ではスリツト像の両側は不
透明部ら光がもれて、0%の光量が増加する。 ここで、像鮮明度C(%)は光学くしの透明部
の透過光最大値Mと、不透明部の最小値mから次
式によつて定義される。 像鮮明度C(%)=M−m/M+m×100 (C(%)の値が大きければ像鮮明度が高く、小
さければぼけまたは歪みをもつていることを示す
わけである。 ところで前述のように従来のシヨツトブラスト
法や放電加工法によりダル仕上げしたワークロー
ルを用いて鋼板に調質圧延を施した場合、既に述
べたように鋼板表面は不規則な山と谷で構成され
た粗面を呈している。このように不規則な山と谷
を有する鋼板表面に塗装を行えば、山と谷との間
の斜面に沿つて塗膜が形成されるために、鮮映性
が悪化し、従来のシヨツトブラスト法や放電加工
法によるワークロールをもつて調質圧延した塗装
用鋼板(以下それぞれSB材、ED材と記し区別す
る。)はこのような問題を避け得ず、したがつて
充分に優れた塗膜面の鮮映性を得ることが困難で
あつた。 この発明は以上の事情を背景としてなされたも
ので、鋼板表面の粗度プロフイルを改良して、塗
装後の塗膜表面の凹凸を少なくし、光の正反射率
の向上と写像の歪みを少なくして、塗装後の鮮映
性の優れた鋼板を提供し、併せてそのような優れ
た表面粗度プロフイルを有する鋼板を効率良く製
造する方法を提供することを目的とするものであ
る。 換言すれば、この発明は、従来使用されていた
塗料と塗装方法には何ら変更を加えずに、鮮映性
を従来よりも格段に向上させ得る鋼板およびその
製造方法を提供するものである。 (問題点を解決するための手段) この発明は、 1 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、 山部の相互間であつ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Sn、谷部の外縁の平均直径をD、
内縁の平均直径をd、また、粗さ曲線の中心線
での山の平均直径をLmpと定義したとき、 d+D/2≦400μm Sn≦800μm Lmp≦150μm を満足することを特徴とする塗装用鋼板ならび
に 2 予め調質圧延用ワークロールの表面に、微小
なクレータ状の凹部とその外縁において表側に
リング状に盛り上つた盛り上がり部との集合か
らなり、かつ隣り合う凹部間の平均中心間距離
Sn′とリング状盛り上がり部の外縁の直経D′、
内縁の直径d′としたとき (D′+d′)/2≦400μm、Sn≦800μm とされた表面模様を形成する模様付け加工を、
高密度エネルギー源を用いて施しておき、この
表面模様付けしたワークロールを、調質圧延す
べき鋼板の片面もしくは両面に用いて調質圧延
することによりワークロール表面の模様を鋼板
表面に転写することを特徴とする塗装用鋼板の
製造方法である。 第1図にこの発明による塗装用鋼板の表面粗さ
を構成する特徴的形態につき、模式的に拡大図示
し、また第2図にはレーザを高密度エネルギー源
として調質圧延用ワークロールの表面に形成した
表面模様をやはり模式的に拡大図示した。 図において1は山部、2は谷部、3は中間平た
ん部、また4は凹部、5は盛上がり部である。 レーザによる調質圧延用ワークロールのダル仕
上げには先ず高密度エネルギー源、例えばレーザ
によるダル目付けを行う。 すなわちロールを回転させながら、ロールの表
面にレーザパルスを次々に投射し、レーザエネル
ギーによりロール表面を規則的に溶融させて、規
則的にクレータ状の凹部を形成する。第2図にお
いて4はロール表面に形成されたクレータ状の凹
部(以下単にクレータと記す)であり、そのクレ
ータ4の周囲には溶融したロール母材金属がロー
ル表面からリング状に盛り上がつてフランジ状の
盛り上がり部5が形成される。なおこの盛り上が
り部5を含むクレータ4の内壁層は、ロール母材
組織に対し熱影響部となつている。 レーザパルスによつて形成されたロール表面上
のクレータ4の深さと直径は、入射されるレーザ
のエネルギーの大きさと投射時間によつて決定さ
れるが、これは通常のシヨツトブラストロールの
Ra粗度に相当する粗さを定義する量を与える。 レーザにより加熱されたロールを形成する金属
は、大きな照射エネルギー密度によつて瞬時に金
属蒸気となり、このとき発生する蒸気圧力によつ
てロール表面の溶融金属が吹き飛ばされてクレー
タ4を形成し、またその吹き飛ばされた溶融金属
はクレータ4の周囲に再固着して、クレータ4を
取囲む盛り上がり部5を形成する。これらの一連
の反応は、酸素ガス等の補助ガスを反応点に目が
けて吹き付けることにより一層効率良く実行され
る。 そしてロールを回転もしくは軸方向移動させつ
つ規則的なレーザパルスを照射することにより上
述のようなクレータ4が規則的に形成され、これ
らの次々に形成されるクレータ4の集合によつて
ロール表面にほぼ規則的な粗さを与えることがで
きる。図から明らかなように、隣り合うクレータ
1の間における盛り上がり部2の外側の部分は、
もとのロール表面のまま平たん面となつている。
ここで、隣り合うクレータの相互間の間隔は、ロ
ールの回転方向にはロールの回転速度と関連付け
てレーザパルスの周波数を制御することにより、
またロールの軸方向に対してはロールが1回転す
るごとにレーザの照射位置をロール軸方向へ移動
させるピツチを制御することによつて、調節可能
である。 なお以上の説明は高密度エネルギー源としてレ
ーザを用いた場合について説明したが、プラズマ
あるいは電子ビーム等の他の高密度エネルギー源
を用いた場合も同様である。 前述のようにしてレーザ等によりダル加工を施
したワークロールを用い、調質圧延工程において
鋼板、例えば焼鈍済みの冷延鋼板に軽圧下率の圧
延を施すことによつてロールのダル目が鋼板表面
に転写され、鋼板表面に粗面が形成される。 この過程における鋼板表面を微視的に観察すれ
ば、第1図に示すように、ロール表面のクレータ
4の周囲のほぼ均一な高さを有する盛り上がり部
5が、鋼板の表面に強い圧力で押し付けられ、こ
れにより、ロール材質よりはるかに軟質な鋼板の
表面近傍で材料の局所的塑性流動が生じ、ロール
のクレータ4の内側へ鋼板のメタルフローを生
じ、山部1が形成される。このとき、クレータ4
の内側において盛り上がつた山部1の頂面は、も
との鋼板表面のまま平たん状を保ち、またロール
における隣り合うクレータ4,4間の盛り上がり
部5の外側でも平たんな中間平たん部3となるわ
けである。 さて上掲の目的を達成するため発明者らは、次
に述べる調査、研究および実験を行つた。 中心線平均粗さ(Ra)の異なるSB材とED材
を用いて、りん酸塩処理後に3コート(80μm)
の塗装を施し、 塗装前後の 表面粗さ(Ra) うねり(Wca) 塗膜鮮映性(DOI) を測定した。 結果の一例を第3図に示す。 A1,B1のチヤートは、粗さ曲線であり、こ
の曲線から、次式(1)で求められる中心線平均粗さ
Raは、サンプルAで1.4μm、サンプルBで0.8μm
であつた。 Ra=1/L∫L 0|Y|dL ………(1) 次にA2,B2のチヤートは、A1,B1のチ
ヤートの波をJIS B0610の方法によつて処理(低
域カツトオフ0.8mm)した濾波中心線うねり
(Wca)である。 サンプルAはWcaが1.1μm、サンプルBは0.7μ
mであつた。 A3,B3のチヤートは塗装後の塗膜の粗さ曲
線であり、この波のピツチはそれぞれチヤートA
2,B2のそれと略々一致し、さらにそのRaは
それぞれ0.04μm、0.02μm、鮮映性は90.1、95.0
(DOI)であつた。 以上より、鋼板のうねり成分(数100μm)が、
そのまま塗膜表面に現われて、鮮映性に強い影響
を与えることがわかる。 そこでうねりと塗装鮮映性の関係をさらに調査
するためにSB材、ED材、さらにレーザダル仕上
げワークロールによる調質圧延を行つた鋼板
(L/D材)について種々の、Ra、Wcaのものを
用意して塗装前後の表面のうねり成分の波長につ
いて次のようにパワースペクトル分析を行つた。 三次元粗さ測定機で、鋼板表面及び上塗り表面
のプロフイールを測定し、インターフエイスを介
してコンピユータに取り込んでいる。プロフイー
ルは、一つのサンプルで10本とり、ひとつのプロ
フイールのデータ点数は1024点、A/D変換した
プロフイールは最小自乗法でトレンドを除去した
後、S/N比改善のため移動平均法にてデイジタ
ルフイルターがかけられる。その後、波高分布を
計算する。FFTの前処理としては、ハニングの
窓関数を使用し、FFTによりパワースペクトル
を求めた。 このパワースペクトル分析の結果を、鋼板表面
のうねり成分と粗さ成分の関係について第8図に
示す。 図から明らかなように塗装前の鋼板面ではうね
りλにつきおよそ900μmを境にして2つのピー
クをもつパワースペクトルが得られる。ところが
塗装後では、第9図に示すように、塗装によつて
とくに410μm以下の波長成分は激減しているが
922μm以上の波長成分は残存している。 つまり塗装によつて410μm以下の短波長の成
分は隠蔽される。 そこで塗装前後における各波長成分毎の振幅が
どのように変化するかを、まとめて第10図に示
したように短波長になるほど、塗装後の振幅はゼ
ロに近づく。表−1には、塗装前後の最大強度の
減衰率を示す。
製品外装板の如く、プレス加工などの成形加工に
供される塗装用鋼板およびその製造方法に関し、
とくに高度な塗装仕上がりを成就することができ
る、表面性状を具備した塗装用鋼板を提案し、ま
たその適切な製造方法を確立しようとするもので
ある。 (従来の技術) 一般に上記のような成形加工用薄鋼板、例えば
冷延薄鋼板は、通常冷間圧延後、脱脂洗浄を行
い、さらに焼鈍した後、調質圧延を施して製造さ
れる。ここで調質圧延の目的の一つとして表面を
ダル仕上げしたワークロールを用いて軽度の圧延
を行うことによつて鋼板表面に適度の表面粗さを
与え、プレス成形時における耐焼付性の向上を図
る。 このような調質圧延に使用されるワークロール
の表面をダル仕上げするには、従来からシヨツト
ブラストによる方法と、放電加工による方法とが
実用化されている。 これらの調質圧延用ワークロールのダル仕上げ
の場合、ロール表面には不規則な粗度プロフイル
が形成されるため、このようなワークロールによ
る調質圧延後の鋼板表面は、不規則な山と谷で構
成された、いわゆる粗面を呈する。このように粗
面が形成された鋼板にプレス加工を施せば、谷部
に潤滑油が貯留してプレス金型と鋼板との摩擦力
を低減させ、プレス作業を容易にすると同時に、
金型との摩擦力によりはく離した金属粉を谷部に
トラツプして焼付きを防止することができる。 (発明が解決しようとする問題点) 近年、乗用車はもちろん、軽自動車、ワゴン
車、さらにはトラツクにあつても、塗装後のボデ
ーの塗装仕上がじ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
目となつている。 塗装面の評価項目としては種々のものがある
が、そのうちでも特に塗装面の乱反射が少なく光
沢性に優れていること、そして塗装面に生じる写
像の歪みが少なく、いわゆる写像性が優れている
ことが重要であり、これら光沢性と写像性をあわ
せて一般に鮮映性と呼ばれる。 塗装面の鮮映性については、塗装の種類や塗装
方法ももちろん影響するが、塗装下地としての鋼
板の表面粗さの影響を強く受ける。すなわち鋼板
表面の凹凸が激しければ、塗装面においても凹凸
が大きく、その結果光の乱反射を生じて、光沢性
を損なうとともに、写像の歪みを来して写像性の
低下を招き、前述の鮮映性を悪化する。一般に鋼
板の表面粗さは、中心線平均粗さRaのほか最近
に至つて濾波中心線うねりWcaでも表わされる
ことが多く、ここに中心線表面粗さRaが大きい
ほど、山と谷の振幅が大きくその結果塗装面の凹
凸が激しくなり、鮮映性を劣化させると言われて
いる。 ちなみに鮮映性の評価の方法としては、種々の
方式が開発されているが最も一般的には、米国の
ハンター・アソシエイツ・ラボラトリー
(Hunter Associates Laboratory)社製のドリ
ゴン(DORIGON)メータによる測定値すなわ
ちDOI(Distinctness of Image)値が使用されて
いる。 このDOI値は、試料に対し入射角30゜で光を入
射し、その正反射光強度Rsと正反射角に対し±
0.3゜での散乱光強度R0.3の値を用いて、次式で表
わされる。 DOI値=100×(Rs−R0.3)/Rs また、スガ試験機株式会社製の写像測定器
(HA−ICM型)による像鮮明度C(%)も一般的
に使われている。 この方法は、試料からの反射光を移動する光学
くしを通して測定し、その値を計算によつて求め
るものである。そして測定値は視感法における鮮
麗性(Image clearness)、歪み(Image
distortion)およびぼけ(Haze)が総合され、写
像性あるいは像鮮明度(C%)として表示され
る。 光学くしはチヤートスケールと同じようにつく
られている。測定原理は、0.03±0.005mmの幅を
もつ極めて細いスリツトを通つた光源の光が平行
光線となり、試料からの反射光がレンズによつて
集光され、左右に移動する光学くしを通過して受
光器に受光される。この光学系装置は、受光器で
検知した光量の変動を波形として記録する計測系
装置に接続され、この記録から計算によつて像鮮
明度(C%)を求めることができる。 試料が完全鏡面体の時は、レンズによつて、ス
リツトの像が光学くしの中間位置に結像するよう
になつている。 この場合に受光器で検知した光量は、光学くし
の移動に伴つて波形で記録される。 試料がぼけを生じるものの場合、光学くし上に
結像されるスリツトの像はそのぼけの影響で太く
なるため、等価部の位置ではスリツト像の両側が
不透部にかかり、100%あつた光量が減少する。
また、不透明部の位置ではスリツト像の両側は不
透明部ら光がもれて、0%の光量が増加する。 ここで、像鮮明度C(%)は光学くしの透明部
の透過光最大値Mと、不透明部の最小値mから次
式によつて定義される。 像鮮明度C(%)=M−m/M+m×100 (C(%)の値が大きければ像鮮明度が高く、小
さければぼけまたは歪みをもつていることを示す
わけである。 ところで前述のように従来のシヨツトブラスト
法や放電加工法によりダル仕上げしたワークロー
ルを用いて鋼板に調質圧延を施した場合、既に述
べたように鋼板表面は不規則な山と谷で構成され
た粗面を呈している。このように不規則な山と谷
を有する鋼板表面に塗装を行えば、山と谷との間
の斜面に沿つて塗膜が形成されるために、鮮映性
が悪化し、従来のシヨツトブラスト法や放電加工
法によるワークロールをもつて調質圧延した塗装
用鋼板(以下それぞれSB材、ED材と記し区別す
る。)はこのような問題を避け得ず、したがつて
充分に優れた塗膜面の鮮映性を得ることが困難で
あつた。 この発明は以上の事情を背景としてなされたも
ので、鋼板表面の粗度プロフイルを改良して、塗
装後の塗膜表面の凹凸を少なくし、光の正反射率
の向上と写像の歪みを少なくして、塗装後の鮮映
性の優れた鋼板を提供し、併せてそのような優れ
た表面粗度プロフイルを有する鋼板を効率良く製
造する方法を提供することを目的とするものであ
る。 換言すれば、この発明は、従来使用されていた
塗料と塗装方法には何ら変更を加えずに、鮮映性
を従来よりも格段に向上させ得る鋼板およびその
製造方法を提供するものである。 (問題点を解決するための手段) この発明は、 1 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、 山部の相互間であつ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Sn、谷部の外縁の平均直径をD、
内縁の平均直径をd、また、粗さ曲線の中心線
での山の平均直径をLmpと定義したとき、 d+D/2≦400μm Sn≦800μm Lmp≦150μm を満足することを特徴とする塗装用鋼板ならび
に 2 予め調質圧延用ワークロールの表面に、微小
なクレータ状の凹部とその外縁において表側に
リング状に盛り上つた盛り上がり部との集合か
らなり、かつ隣り合う凹部間の平均中心間距離
Sn′とリング状盛り上がり部の外縁の直経D′、
内縁の直径d′としたとき (D′+d′)/2≦400μm、Sn≦800μm とされた表面模様を形成する模様付け加工を、
高密度エネルギー源を用いて施しておき、この
表面模様付けしたワークロールを、調質圧延す
べき鋼板の片面もしくは両面に用いて調質圧延
することによりワークロール表面の模様を鋼板
表面に転写することを特徴とする塗装用鋼板の
製造方法である。 第1図にこの発明による塗装用鋼板の表面粗さ
を構成する特徴的形態につき、模式的に拡大図示
し、また第2図にはレーザを高密度エネルギー源
として調質圧延用ワークロールの表面に形成した
表面模様をやはり模式的に拡大図示した。 図において1は山部、2は谷部、3は中間平た
ん部、また4は凹部、5は盛上がり部である。 レーザによる調質圧延用ワークロールのダル仕
上げには先ず高密度エネルギー源、例えばレーザ
によるダル目付けを行う。 すなわちロールを回転させながら、ロールの表
面にレーザパルスを次々に投射し、レーザエネル
ギーによりロール表面を規則的に溶融させて、規
則的にクレータ状の凹部を形成する。第2図にお
いて4はロール表面に形成されたクレータ状の凹
部(以下単にクレータと記す)であり、そのクレ
ータ4の周囲には溶融したロール母材金属がロー
ル表面からリング状に盛り上がつてフランジ状の
盛り上がり部5が形成される。なおこの盛り上が
り部5を含むクレータ4の内壁層は、ロール母材
組織に対し熱影響部となつている。 レーザパルスによつて形成されたロール表面上
のクレータ4の深さと直径は、入射されるレーザ
のエネルギーの大きさと投射時間によつて決定さ
れるが、これは通常のシヨツトブラストロールの
Ra粗度に相当する粗さを定義する量を与える。 レーザにより加熱されたロールを形成する金属
は、大きな照射エネルギー密度によつて瞬時に金
属蒸気となり、このとき発生する蒸気圧力によつ
てロール表面の溶融金属が吹き飛ばされてクレー
タ4を形成し、またその吹き飛ばされた溶融金属
はクレータ4の周囲に再固着して、クレータ4を
取囲む盛り上がり部5を形成する。これらの一連
の反応は、酸素ガス等の補助ガスを反応点に目が
けて吹き付けることにより一層効率良く実行され
る。 そしてロールを回転もしくは軸方向移動させつ
つ規則的なレーザパルスを照射することにより上
述のようなクレータ4が規則的に形成され、これ
らの次々に形成されるクレータ4の集合によつて
ロール表面にほぼ規則的な粗さを与えることがで
きる。図から明らかなように、隣り合うクレータ
1の間における盛り上がり部2の外側の部分は、
もとのロール表面のまま平たん面となつている。
ここで、隣り合うクレータの相互間の間隔は、ロ
ールの回転方向にはロールの回転速度と関連付け
てレーザパルスの周波数を制御することにより、
またロールの軸方向に対してはロールが1回転す
るごとにレーザの照射位置をロール軸方向へ移動
させるピツチを制御することによつて、調節可能
である。 なお以上の説明は高密度エネルギー源としてレ
ーザを用いた場合について説明したが、プラズマ
あるいは電子ビーム等の他の高密度エネルギー源
を用いた場合も同様である。 前述のようにしてレーザ等によりダル加工を施
したワークロールを用い、調質圧延工程において
鋼板、例えば焼鈍済みの冷延鋼板に軽圧下率の圧
延を施すことによつてロールのダル目が鋼板表面
に転写され、鋼板表面に粗面が形成される。 この過程における鋼板表面を微視的に観察すれ
ば、第1図に示すように、ロール表面のクレータ
4の周囲のほぼ均一な高さを有する盛り上がり部
5が、鋼板の表面に強い圧力で押し付けられ、こ
れにより、ロール材質よりはるかに軟質な鋼板の
表面近傍で材料の局所的塑性流動が生じ、ロール
のクレータ4の内側へ鋼板のメタルフローを生
じ、山部1が形成される。このとき、クレータ4
の内側において盛り上がつた山部1の頂面は、も
との鋼板表面のまま平たん状を保ち、またロール
における隣り合うクレータ4,4間の盛り上がり
部5の外側でも平たんな中間平たん部3となるわ
けである。 さて上掲の目的を達成するため発明者らは、次
に述べる調査、研究および実験を行つた。 中心線平均粗さ(Ra)の異なるSB材とED材
を用いて、りん酸塩処理後に3コート(80μm)
の塗装を施し、 塗装前後の 表面粗さ(Ra) うねり(Wca) 塗膜鮮映性(DOI) を測定した。 結果の一例を第3図に示す。 A1,B1のチヤートは、粗さ曲線であり、こ
の曲線から、次式(1)で求められる中心線平均粗さ
Raは、サンプルAで1.4μm、サンプルBで0.8μm
であつた。 Ra=1/L∫L 0|Y|dL ………(1) 次にA2,B2のチヤートは、A1,B1のチ
ヤートの波をJIS B0610の方法によつて処理(低
域カツトオフ0.8mm)した濾波中心線うねり
(Wca)である。 サンプルAはWcaが1.1μm、サンプルBは0.7μ
mであつた。 A3,B3のチヤートは塗装後の塗膜の粗さ曲
線であり、この波のピツチはそれぞれチヤートA
2,B2のそれと略々一致し、さらにそのRaは
それぞれ0.04μm、0.02μm、鮮映性は90.1、95.0
(DOI)であつた。 以上より、鋼板のうねり成分(数100μm)が、
そのまま塗膜表面に現われて、鮮映性に強い影響
を与えることがわかる。 そこでうねりと塗装鮮映性の関係をさらに調査
するためにSB材、ED材、さらにレーザダル仕上
げワークロールによる調質圧延を行つた鋼板
(L/D材)について種々の、Ra、Wcaのものを
用意して塗装前後の表面のうねり成分の波長につ
いて次のようにパワースペクトル分析を行つた。 三次元粗さ測定機で、鋼板表面及び上塗り表面
のプロフイールを測定し、インターフエイスを介
してコンピユータに取り込んでいる。プロフイー
ルは、一つのサンプルで10本とり、ひとつのプロ
フイールのデータ点数は1024点、A/D変換した
プロフイールは最小自乗法でトレンドを除去した
後、S/N比改善のため移動平均法にてデイジタ
ルフイルターがかけられる。その後、波高分布を
計算する。FFTの前処理としては、ハニングの
窓関数を使用し、FFTによりパワースペクトル
を求めた。 このパワースペクトル分析の結果を、鋼板表面
のうねり成分と粗さ成分の関係について第8図に
示す。 図から明らかなように塗装前の鋼板面ではうね
りλにつきおよそ900μmを境にして2つのピー
クをもつパワースペクトルが得られる。ところが
塗装後では、第9図に示すように、塗装によつて
とくに410μm以下の波長成分は激減しているが
922μm以上の波長成分は残存している。 つまり塗装によつて410μm以下の短波長の成
分は隠蔽される。 そこで塗装前後における各波長成分毎の振幅が
どのように変化するかを、まとめて第10図に示
したように短波長になるほど、塗装後の振幅はゼ
ロに近づく。表−1には、塗装前後の最大強度の
減衰率を示す。
【表】
【表】
922μmを境にして塗装後は著しく振幅減衰す
るが410〜737μmまでは減衰がなお充分とは言え
ず、737〜410μmを下まわると充分な減衰が得ら
れる。 従つて、もし鋼板面の400μm以上の波長のう
ねり成分を、十分小さくしておけば、塗装後の塗
膜面では400μm以上のうねりも十分小さく、か
つ400μm未満のうねりは塗装によつて十分隠蔽
され、全波長域にわたつて、塗膜面のうねりの少
ない塗装が可能となる。 従つて鮮映性に及ぼす、うねり波長成分の影響
は次のようにまとめることができる。 (1) 塗装前の鋼板表面のうねりの各波長成分(波
長範囲)毎に、当該波長成分の強度(その波長
範囲内の波の振幅の積分値の2乗に比例した
量)と塗装面の鮮映性評価指数(ICM値/
(C%)値と目視評価値の両方について)の回
帰分析の相関係数γを求めると、この相関係数
γは、ICM測定器ないしは人間の視覚が、鮮
映性を評価するときの波長成分毎の評価の信頼
性を代弁すると言える。つまりγ≧0.7であれ
ば、当該波長成分の強さ(振幅)が鮮映性に与
える影響が強いと判断できる。 (2) 相関係数γとうねり波長の関係は第11図に
示すとおりである。波長≧409μmで目視、
ICMとも相関係数は0.7以上となつており、う
ねり成分のうち、波長400μm以上の波が塗装
後の鮮映性に関与しているが400μm未満の波
は関与しないことが判る。 これはすでに述べたように例え400μm未満
の波が存在しても、塗装で十分隠蔽され、
400μm以上の波だけが残存して塗膜面の平滑
性を悪化させ鮮映性に影響を与えるからであ
る。 以上のことから、塗装後の塗膜面の鮮映性を向
上させるには鋼板面の400μm以上の波長をもつ、
うねりの振幅を、小さくすることが、有効である
と結論づけられる。 それでは、この振幅を、いくら以下にすればよ
いかについて、以下にのべる。 第12図にて塗装後鮮映性と塗装前鋼板表面の
濾波中心線うねり(Wca)の相関を示す。この
ときのWcmは400μm以上の波長も400μm以下の
波長も総て含んだうねりの強度である。 ここに予め調質圧延用ワークロールの表面に、
微小なクレータ状の凹部とその凹部の外縁におい
て表側にリング状の盛り上つた盛り上がり部との
集合からなる表面模様を形成する模様付け加工を
レーザを用いて施しておき、その表面模様付けさ
れたワークロールによるダル仕上げにより、表面
粗さを構成する微視的形態が、平たんな山頂面を
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
の間であつ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たん部とによつて構成され
た鋼板すなわちLD材と、シヨツトブラストおよ
び放電加工によつて粗面加工されたロールによつ
て調質圧延された鋼板SB材、ED材はともに、
Wcaの減少とともに、鮮映性が向上するがWca
≦0.7μm以下では、砥石にて研削されたままのロ
ール(ブライトロール)で調質圧延された鋼板
(ブライト鋼板B)の塗装後の鮮映性と同レベル
に飽和しはじめる。もちろんブライト鋼板は、ダ
ル仕上げされた鋼板に較べて、元来はるかに平滑
であり、うねりも非常に小さいから、鋼板に塗装
して塗膜表面の平滑性を得る観点においては理想
的である。 従つてダル仕上げされた鋼板の表面構造改善に
よつて鮮映性を向上できる限界は、ブライト鋼板
によつて得られる鮮映性のレベルが限界となる。 以上をまとめると、 鋼板表面の粗さ曲線に含まれる波長400μm
以上のうねり成分を、可能な限り少なくするか 400μm以上の波長成分の強度を示す指標で
ある「濾波中心線うねり;Wca」をWca≦0.7μ
mとする のいずれかの方法によつて、塗料の種類や塗装の
方式を変更することなく、事実上、最高の塗装鮮
映性を得ることができる。 第13図には、シヨツトブラストによる、ロー
ルの粗面化法の概念を示すが、ホツパ11内のグ
リツド12を回転羽根13によつてロール14に
たたきつけ、その衝激エネルギーによつてロール
14の表面に、細い凹凸を発生させて粗面化する
ものであり、それ故グリツド12のロール面への
衝突は、全くのランダムな現象であり、生成した
凹凸による粗さ曲線の中心線平均粗さRaのコン
トロールは可能であるが、うねりの波長のコント
ロールは、本質的に不可能である。 これに対し放電ダル加工方法にあつても電極と
ロールの最小間隔のところでまず放電が起こり、
そのときの放電エネルギーによつて、ロール面の
局部的溶融加工が行われるので、やはり生成する
凹凸の大きさや位置はランダムであり、うねり波
長のコントロールは不可能である。 従つて、SB、ED材では400μm以上の波長を有
する鮮映性に有害なうねり成分も必然的に含まれ
てしまうことになる。 ここにSB材の三次元粗さ曲線を第14図aに、
また10μm間隔で測定した、うねり曲線(cカツ
トオフ=0.8mm)を同図bに示したように、明ら
かに400μm以上の波長を有する、うねり成分が
多数、含まれていることがわかる。 従つてうねり波長の全波長に対して強度を規制
する必要があり、この点第6図ですでに示したよ
うにWca≦0.7μmに相当する中心線平均粗さRa
≦0.8μmとしなければならない。 ところが、鋼板のプレス加工では一般によく知
られているとおり、Ra粗度は、1.0μm以上がの
ぞましく、あまりに小さくしすぎると、プレス加
工時の鋼板面の潤滑油の保持量が減少し焼付きや
型かじり現象を発生し、プレス加工作業におい
て、作業能率の低下や品質の劣化、歩止りの低下
等の不具合をもたらすのである。 従つてSB、ED材は、プレス性と鮮映性を両立
し得ず鮮映性向上の手段としては採用できないわ
けである。 (作用) これらに対しLD材の三次元粗さ曲線と10μm間
隔で測定したうねり曲線(カツトオフ=0.8mm)
を第15図a,bに示すように400μm以上のう
ねり成分は全く含まれていないことがわかる。 LD材について、プレス加工テストを行つた結
果によると、型かじり(Galling)の発生は第1
6図のように、 Lnp≧150μm で発生しやすくなる。 ここでLnpは粗面を形成する山部の平均直径で
あり、式(2)で定義される。 LD材では第17図、第18図に示すように粗
さ曲線とうねり曲線の波長は完全に一致しロール
の凹凸パターンで決まつてしまう。 波長は2通りあり、1サイクルがd+αとSm
−(d+α)である。これらが、いずれも400μm
を下まわるには d+α≦400μm ………(3) Sm≦800μm ………(4) であればよい。 以上整理すると、 鮮映性をブライト鋼板なみに向上するには波
長λ≧400μmのうねりに対してWca≦0.7μmと
する。 このためSB材、ED材はRa≦0.8μmとする必
要があつたのに対しRa≦0.8μmではプレス加
工時に、型かじりや焼付き現象(Galling)を
発生し、使用に耐えない。 これに反しLD材では鮮映性に有害な波長λ
≧400μmの波を発生させぬようにコントロー
ル可能であり、それには、 d+α≦400μm Sm≦800μm とすればよく、直接Wcaを規制する必要がな
い。また、Galling防止のために Lnp≦150μm とすればよい。これは Lnp≒d なのでの条件にはもちろん矛盾しない。 (実施例) 第12図に掲げたプロツトは、次表2による
種々な鋼板サンプルの成績である。ここに鮮映性
評価法としてはスガ試験機株式会社製写像測定器
(HA−ICM型)による像鮮明度C%の値と、目
視判定法(順位法)としては5点評価10人の平均
値とをとつた。
るが410〜737μmまでは減衰がなお充分とは言え
ず、737〜410μmを下まわると充分な減衰が得ら
れる。 従つて、もし鋼板面の400μm以上の波長のう
ねり成分を、十分小さくしておけば、塗装後の塗
膜面では400μm以上のうねりも十分小さく、か
つ400μm未満のうねりは塗装によつて十分隠蔽
され、全波長域にわたつて、塗膜面のうねりの少
ない塗装が可能となる。 従つて鮮映性に及ぼす、うねり波長成分の影響
は次のようにまとめることができる。 (1) 塗装前の鋼板表面のうねりの各波長成分(波
長範囲)毎に、当該波長成分の強度(その波長
範囲内の波の振幅の積分値の2乗に比例した
量)と塗装面の鮮映性評価指数(ICM値/
(C%)値と目視評価値の両方について)の回
帰分析の相関係数γを求めると、この相関係数
γは、ICM測定器ないしは人間の視覚が、鮮
映性を評価するときの波長成分毎の評価の信頼
性を代弁すると言える。つまりγ≧0.7であれ
ば、当該波長成分の強さ(振幅)が鮮映性に与
える影響が強いと判断できる。 (2) 相関係数γとうねり波長の関係は第11図に
示すとおりである。波長≧409μmで目視、
ICMとも相関係数は0.7以上となつており、う
ねり成分のうち、波長400μm以上の波が塗装
後の鮮映性に関与しているが400μm未満の波
は関与しないことが判る。 これはすでに述べたように例え400μm未満
の波が存在しても、塗装で十分隠蔽され、
400μm以上の波だけが残存して塗膜面の平滑
性を悪化させ鮮映性に影響を与えるからであ
る。 以上のことから、塗装後の塗膜面の鮮映性を向
上させるには鋼板面の400μm以上の波長をもつ、
うねりの振幅を、小さくすることが、有効である
と結論づけられる。 それでは、この振幅を、いくら以下にすればよ
いかについて、以下にのべる。 第12図にて塗装後鮮映性と塗装前鋼板表面の
濾波中心線うねり(Wca)の相関を示す。この
ときのWcmは400μm以上の波長も400μm以下の
波長も総て含んだうねりの強度である。 ここに予め調質圧延用ワークロールの表面に、
微小なクレータ状の凹部とその凹部の外縁におい
て表側にリング状の盛り上つた盛り上がり部との
集合からなる表面模様を形成する模様付け加工を
レーザを用いて施しておき、その表面模様付けさ
れたワークロールによるダル仕上げにより、表面
粗さを構成する微視的形態が、平たんな山頂面を
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
の間であつ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たん部とによつて構成され
た鋼板すなわちLD材と、シヨツトブラストおよ
び放電加工によつて粗面加工されたロールによつ
て調質圧延された鋼板SB材、ED材はともに、
Wcaの減少とともに、鮮映性が向上するがWca
≦0.7μm以下では、砥石にて研削されたままのロ
ール(ブライトロール)で調質圧延された鋼板
(ブライト鋼板B)の塗装後の鮮映性と同レベル
に飽和しはじめる。もちろんブライト鋼板は、ダ
ル仕上げされた鋼板に較べて、元来はるかに平滑
であり、うねりも非常に小さいから、鋼板に塗装
して塗膜表面の平滑性を得る観点においては理想
的である。 従つてダル仕上げされた鋼板の表面構造改善に
よつて鮮映性を向上できる限界は、ブライト鋼板
によつて得られる鮮映性のレベルが限界となる。 以上をまとめると、 鋼板表面の粗さ曲線に含まれる波長400μm
以上のうねり成分を、可能な限り少なくするか 400μm以上の波長成分の強度を示す指標で
ある「濾波中心線うねり;Wca」をWca≦0.7μ
mとする のいずれかの方法によつて、塗料の種類や塗装の
方式を変更することなく、事実上、最高の塗装鮮
映性を得ることができる。 第13図には、シヨツトブラストによる、ロー
ルの粗面化法の概念を示すが、ホツパ11内のグ
リツド12を回転羽根13によつてロール14に
たたきつけ、その衝激エネルギーによつてロール
14の表面に、細い凹凸を発生させて粗面化する
ものであり、それ故グリツド12のロール面への
衝突は、全くのランダムな現象であり、生成した
凹凸による粗さ曲線の中心線平均粗さRaのコン
トロールは可能であるが、うねりの波長のコント
ロールは、本質的に不可能である。 これに対し放電ダル加工方法にあつても電極と
ロールの最小間隔のところでまず放電が起こり、
そのときの放電エネルギーによつて、ロール面の
局部的溶融加工が行われるので、やはり生成する
凹凸の大きさや位置はランダムであり、うねり波
長のコントロールは不可能である。 従つて、SB、ED材では400μm以上の波長を有
する鮮映性に有害なうねり成分も必然的に含まれ
てしまうことになる。 ここにSB材の三次元粗さ曲線を第14図aに、
また10μm間隔で測定した、うねり曲線(cカツ
トオフ=0.8mm)を同図bに示したように、明ら
かに400μm以上の波長を有する、うねり成分が
多数、含まれていることがわかる。 従つてうねり波長の全波長に対して強度を規制
する必要があり、この点第6図ですでに示したよ
うにWca≦0.7μmに相当する中心線平均粗さRa
≦0.8μmとしなければならない。 ところが、鋼板のプレス加工では一般によく知
られているとおり、Ra粗度は、1.0μm以上がの
ぞましく、あまりに小さくしすぎると、プレス加
工時の鋼板面の潤滑油の保持量が減少し焼付きや
型かじり現象を発生し、プレス加工作業におい
て、作業能率の低下や品質の劣化、歩止りの低下
等の不具合をもたらすのである。 従つてSB、ED材は、プレス性と鮮映性を両立
し得ず鮮映性向上の手段としては採用できないわ
けである。 (作用) これらに対しLD材の三次元粗さ曲線と10μm間
隔で測定したうねり曲線(カツトオフ=0.8mm)
を第15図a,bに示すように400μm以上のう
ねり成分は全く含まれていないことがわかる。 LD材について、プレス加工テストを行つた結
果によると、型かじり(Galling)の発生は第1
6図のように、 Lnp≧150μm で発生しやすくなる。 ここでLnpは粗面を形成する山部の平均直径で
あり、式(2)で定義される。 LD材では第17図、第18図に示すように粗
さ曲線とうねり曲線の波長は完全に一致しロール
の凹凸パターンで決まつてしまう。 波長は2通りあり、1サイクルがd+αとSm
−(d+α)である。これらが、いずれも400μm
を下まわるには d+α≦400μm ………(3) Sm≦800μm ………(4) であればよい。 以上整理すると、 鮮映性をブライト鋼板なみに向上するには波
長λ≧400μmのうねりに対してWca≦0.7μmと
する。 このためSB材、ED材はRa≦0.8μmとする必
要があつたのに対しRa≦0.8μmではプレス加
工時に、型かじりや焼付き現象(Galling)を
発生し、使用に耐えない。 これに反しLD材では鮮映性に有害な波長λ
≧400μmの波を発生させぬようにコントロー
ル可能であり、それには、 d+α≦400μm Sm≦800μm とすればよく、直接Wcaを規制する必要がな
い。また、Galling防止のために Lnp≦150μm とすればよい。これは Lnp≒d なのでの条件にはもちろん矛盾しない。 (実施例) 第12図に掲げたプロツトは、次表2による
種々な鋼板サンプルの成績である。ここに鮮映性
評価法としてはスガ試験機株式会社製写像測定器
(HA−ICM型)による像鮮明度C%の値と、目
視判定法(順位法)としては5点評価10人の平均
値とをとつた。
【表】
【表】
注 〓各工程 ノンサンデイング
〓水平、垂直両方式の塗装
ここにこの発明に従うLD材(プロツトK)と
従来のSB材(プロツトS51)につき塗装後の表面
を三次元粗度計で測定した様子を第19図、第2
0図に比較して示す。 同じくらいのRa(K;1.82Ra、S51;1.92Ra)
にもかかわらずWcaはkが0.62μm、S51では
1.04μm(ゆず肌)のため塗装面に著しい差が生
じている。 (発明の効果) この発明の塗装用鋼板によれば、プレス成形性
を損なうことなく、塗膜の鮮映性を従来よりも向
上させ得る顕著な効果が得られ、またこの発明の
塗装用鋼板の製造方法によれば、上述のように塗
膜の鮮映性が優れた鋼板を安定に製造することが
できる。
〓水平、垂直両方式の塗装
ここにこの発明に従うLD材(プロツトK)と
従来のSB材(プロツトS51)につき塗装後の表面
を三次元粗度計で測定した様子を第19図、第2
0図に比較して示す。 同じくらいのRa(K;1.82Ra、S51;1.92Ra)
にもかかわらずWcaはkが0.62μm、S51では
1.04μm(ゆず肌)のため塗装面に著しい差が生
じている。 (発明の効果) この発明の塗装用鋼板によれば、プレス成形性
を損なうことなく、塗膜の鮮映性を従来よりも向
上させ得る顕著な効果が得られ、またこの発明の
塗装用鋼板の製造方法によれば、上述のように塗
膜の鮮映性が優れた鋼板を安定に製造することが
できる。
第1図はこの発明による鋼板表面の微視的形態
を示す拡大模式図、第2図はワークロール表面の
同様な模式図であり、第3図は放電加工およびシ
ヨツトブラストによるダル仕上ワークロールによ
る調質圧延表面性状比較図、第4図はWca−
ICM C(%)相関図、第5図は塗装工程毎のRa
−Wcm推移比較グラフ、第6図は鋼板面のWca
−Ra相関図、第7図は鋼板のWcaと上塗鮮映性
の関係グラフ、第8図は鋼板表面のうねり成分と
粗さ成分の分布図、第9図は上塗り表面について
の分布図、第10図は塗装前後のうねりの減衰の
比較図、第11図は鋼板表面と上塗り外観の相関
図であり、第12図はうねりWcaとICM C%の
関係比較図、第13図はシヨツトブラスト法ダル
目付けの説明図であり、第14図はSR材の3次
元粗さ曲線とうねり曲線図、第15図はLD材の
同様な曲線図であつて、第16図は型かじり限界
の特性図、第17図、第18図はこの発明の方法
に従う調質圧延挙動の説明図、そして、第19図
と第20図は、塗装後の表面の三次元粗度計によ
る測定結果の比較図である。
を示す拡大模式図、第2図はワークロール表面の
同様な模式図であり、第3図は放電加工およびシ
ヨツトブラストによるダル仕上ワークロールによ
る調質圧延表面性状比較図、第4図はWca−
ICM C(%)相関図、第5図は塗装工程毎のRa
−Wcm推移比較グラフ、第6図は鋼板面のWca
−Ra相関図、第7図は鋼板のWcaと上塗鮮映性
の関係グラフ、第8図は鋼板表面のうねり成分と
粗さ成分の分布図、第9図は上塗り表面について
の分布図、第10図は塗装前後のうねりの減衰の
比較図、第11図は鋼板表面と上塗り外観の相関
図であり、第12図はうねりWcaとICM C%の
関係比較図、第13図はシヨツトブラスト法ダル
目付けの説明図であり、第14図はSR材の3次
元粗さ曲線とうねり曲線図、第15図はLD材の
同様な曲線図であつて、第16図は型かじり限界
の特性図、第17図、第18図はこの発明の方法
に従う調質圧延挙動の説明図、そして、第19図
と第20図は、塗装後の表面の三次元粗度計によ
る測定結果の比較図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 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、 山部の相互間であつ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Sn、谷部の外縁の平均直径をD、内縁の平均
直径をd、また、粗さ曲線の中心線での山の平均
直径をLmpと定義したとき、 d+D/2≦400μm Sn≦800μm Lmp≦150μm を満足することを特徴とする塗装用鋼板。 2 予め調質圧延用ワークロールの表面に、微小
なクレータ状の凹部と、その凹部の外縁において
表側にリング状に盛り上つた盛り上がり部との集
合からなり、かつ隣り合う凹部間の平均中心間距
離Sn′とリング状盛り上がり部の外縁の直経D′、
内縁の直径d′としたとき(D′+d′)/2≦400μ
m、Sn′≦800μmとされた表面模様を形成する模
様付け加工を、高密度エネルギー源を用いて施し
ておき、この表面模様付けしたワークロールを、
調質圧延すべき鋼板の片面もしくは両面に用いて
調質圧延することによりワークロール表面の模様
を鋼板表面に転写することを特徴とする塗装用鋼
板の製造方法。 3 前記高密度エネルギー源としてレーザを用い
る特許請求の範囲第2項記載の塗装用鋼板の製造
方法。
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61073850A JPS62230402A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 塗装用鋼板及びその製造方法 |
| US07/029,083 US4795681A (en) | 1986-03-31 | 1987-03-23 | Steel sheets for painting and a method of producing the same |
| EP87302510A EP0240223B1 (en) | 1986-03-31 | 1987-03-24 | Steel sheets for painting and a method of producing the same |
| ES87302510T ES2011047B3 (es) | 1986-03-31 | 1987-03-24 | Chapas finas de acero para pintar y un metodo de fabricacion de las mismas. |
| DE8787302510T DE3760491D1 (en) | 1986-03-31 | 1987-03-24 | Steel sheets for painting and a method of producing the same |
| ZA872195A ZA872195B (en) | 1986-03-31 | 1987-03-25 | Steel sheets for painting and a method of producing the same |
| CA000533294A CA1302665C (en) | 1986-03-31 | 1987-03-30 | Steel sheets for painting and a method of producing the same |
| CN87102421A CN1012470B (zh) | 1986-03-31 | 1987-03-31 | 喷漆用薄钢板及其生产方法 |
| BR8701458A BR8701458A (pt) | 1986-03-31 | 1987-03-31 | Folha de aco para pintura e processo para sua producao |
| KR1019870003060A KR900006497B1 (ko) | 1986-03-31 | 1987-03-31 | 도장용 강판 및 그 제조방법 |
| AU70909/87A AU7090987A (en) | 1986-03-31 | 1987-03-31 | Special surface of temper work roll to produce steel sheets for painting |
| AU34590/89A AU3459089A (en) | 1986-03-31 | 1989-05-09 | Specially surfaced cold rolled steel for painting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61073850A JPS62230402A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 塗装用鋼板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62230402A JPS62230402A (ja) | 1987-10-09 |
| JPH0338924B2 true JPH0338924B2 (ja) | 1991-06-12 |
Family
ID=13530035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61073850A Granted JPS62230402A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 塗装用鋼板及びその製造方法 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4795681A (ja) |
| EP (1) | EP0240223B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62230402A (ja) |
| KR (1) | KR900006497B1 (ja) |
| CN (1) | CN1012470B (ja) |
| AU (2) | AU7090987A (ja) |
| BR (1) | BR8701458A (ja) |
| CA (1) | CA1302665C (ja) |
| DE (1) | DE3760491D1 (ja) |
| ES (1) | ES2011047B3 (ja) |
| ZA (1) | ZA872195B (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU573111B2 (en) * | 1986-01-17 | 1988-05-26 | Kawasaki Steel Corp. | Steel sheets for painting and a method of producing the same |
| US5182171A (en) * | 1986-06-26 | 1993-01-26 | Taiyo Steel Co., Ltd. | Conductive and corrosion-resistant steel sheet |
| LU86531A1 (fr) * | 1986-07-28 | 1988-02-02 | Centre Rech Metallurgique | Produit metallique presentant une brillance apres peinture amelioree et procedes pour sa fabrication |
| US4861441A (en) * | 1986-08-18 | 1989-08-29 | Nippon Steel Corporation | Method of making a black surface treated steel sheet |
| JPS63132729A (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 加工性・耐食性・鮮映性に優れた鋼板 |
| US4978583A (en) * | 1986-12-25 | 1990-12-18 | Kawasaki Steel Corporation | Patterned metal plate and production thereof |
| JPH0623409B2 (ja) * | 1987-04-11 | 1994-03-30 | 新日本製鐵株式会社 | 高鮮映性鋼板 |
| JPH0241703A (ja) * | 1988-08-02 | 1990-02-09 | Kobe Steel Ltd | 鮮映性の優れたプレス成形加工用アルミニウム合金板 |
| JP2519809B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1996-07-31 | 川崎製鉄株式会社 | 塗装用鋼板およびその評価方法 |
| US4996113A (en) * | 1989-04-24 | 1991-02-26 | Aluminum Company Of America | Brightness enhancement with textured roll |
| CA2095228C (en) * | 1991-09-03 | 1997-01-14 | Takaharu Kawamoto | Steel strip having excellent painting sharpness and press moldability and method for producing rolling dull roll |
| US5250364A (en) * | 1992-02-03 | 1993-10-05 | Aluminum Company Of America | Rolled product with textured surface for improved lubrication, formability and brightness |
| AU4936993A (en) * | 1993-09-17 | 1995-04-03 | Sidmar N.V. | Method and device for manufacturing cold rolled metal sheets or strips, and metal sheets or strips obtained |
| DE10134506A1 (de) * | 2001-07-04 | 2003-01-30 | Blanco Gmbh & Co Kg | Verfahren zum Herstellen eines Metallblechs, Metallblech und Vorrichtung zum Aufbringen einer Oberflächenstruktur auf ein Metallblech |
| JP2004358818A (ja) * | 2003-06-05 | 2004-12-24 | Kobe Steel Ltd | 印刷版支持体用アルミニウム板およびその製造方法 |
| JP4837337B2 (ja) * | 2004-08-31 | 2011-12-14 | 新日本製鐵株式会社 | 加工性、耐傷付性に優れた塗装板及びその製造方法 |
| CN101253001B (zh) | 2005-08-31 | 2012-09-05 | 新日本制铁株式会社 | 加工性和耐损伤性优异的涂装板及其制造方法 |
| DE102012017703A1 (de) * | 2012-09-07 | 2014-03-13 | Daetwyler Graphics Ag | Flachprodukt aus Metallwerkstoff, insbesondere einem Stahlwerkstoff, Verwendung eines solchen Flachprodukts sowie Walze und Verfahren zur Herstellung solcher Flachprodukte |
| ES2660313T3 (es) | 2014-01-30 | 2018-03-21 | Arcelormittal | Procedimiento de realización de piezas de reducida ondulación a partir de una chapa electrogalvanizada, pieza y vehículo correspondientes |
| EP3362197A1 (en) * | 2015-10-14 | 2018-08-22 | Novelis, Inc. | Engineered work roll texturing |
| DE102019215580A1 (de) * | 2019-10-10 | 2021-04-15 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Stahlblech mit einer deterministischen Oberflächenstruktur |
| US12240022B2 (en) | 2019-10-10 | 2025-03-04 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Sheet steel having a deterministic surface structure |
| KR102281203B1 (ko) * | 2019-12-19 | 2021-07-26 | 주식회사 포스코 | 프레스 성형성 및 도장 선영성이 우수한 도금강판용 조질압연 롤 및 이를 이용한 도금강판의 제조방법 |
| CN111633059B (zh) * | 2020-05-14 | 2022-05-31 | 太原科技大学 | 基于板型特征的辊式矫直机压下量控制方法 |
| DE102021200744A1 (de) | 2021-01-28 | 2022-07-28 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren zum Texturieren einer Dressierwalze, Dressierwalze und dressiertes Stahlblech |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2991544A (en) * | 1957-05-07 | 1961-07-11 | American Can Co | Bright surfaced metal sheets and method of producing same |
| DE1247251B (de) * | 1964-04-25 | 1967-08-17 | Opel Adam Ag | Ziehblech fuer Ziehteile |
| US3619881A (en) * | 1969-01-17 | 1971-11-16 | United States Steel Corp | Cold rolling work roll |
| US3623850A (en) * | 1969-03-24 | 1971-11-30 | Bethlehem Steel Corp | Composite chill cast iron rolling mill rolls having increased resistance to the spalling |
| FR2290623A1 (fr) * | 1974-11-06 | 1976-06-04 | Lorraine Laminage | Tole pour emboutissage profond ou extraprofond et procede d'obtention d'une telle tole |
| US4111032A (en) * | 1974-11-06 | 1978-09-05 | Societe Lorraine De Laminage Continu | Process for producing a metal sheet to be deep drawn or extra-deep drawn for the fabrication of shaped metal parts |
| JPS548330A (en) * | 1977-06-21 | 1979-01-22 | Nihon Plast Co Ltd | Preparation of wooden handle |
| JPS5461043A (en) * | 1977-09-22 | 1979-05-17 | Centre Rech Metallurgique | Method and apparatus for improving property of thin steel plate |
| US4200382A (en) * | 1978-08-30 | 1980-04-29 | Polaroid Corporation | Photographic processing roller and a novel method which utilizes a pulsed laser for manufacturing the roller |
| LU80792A1 (fr) * | 1979-01-15 | 1980-08-08 | Ntre De Rech Metallurg Ct Voor | Dispsitif et procede pour effectuer des perforations a la surface des cylindres de laminoirs |
| FR2476524A1 (fr) * | 1980-02-27 | 1981-08-28 | Sumitomo Metal Ind | Procede pour travailler la surface d'un cylindre de laminage a froid |
| LU83535A1 (fr) * | 1981-08-06 | 1983-06-08 | Centre Rech Metallurgique | Procede pour moduler un faisceau laser |
| EP0086540A1 (fr) * | 1982-02-17 | 1983-08-24 | CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif | Procédé de réglage d'un traitement superficiel par faisceau laser |
| JPS602156A (ja) * | 1983-06-13 | 1985-01-08 | Shuzo Nakazono | 豆乳の製造方法 |
| JPS60133905A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 塗装外観性の優れた冷延鋼板及びその製造方法 |
| LU85267A1 (fr) * | 1984-03-22 | 1985-10-14 | Centre Rech Metallurgique | Procede d'amelioration de l'etat de surface d'un cylindre |
| US4798772A (en) * | 1986-01-17 | 1989-01-17 | Kawasaki Steel Corporation | Steel sheets for painting and a method of producing the same |
| JPS62168602A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-24 | Kawasaki Steel Corp | 塗装用鋼板およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP61073850A patent/JPS62230402A/ja active Granted
-
1987
- 1987-03-23 US US07/029,083 patent/US4795681A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-24 DE DE8787302510T patent/DE3760491D1/de not_active Expired
- 1987-03-24 ES ES87302510T patent/ES2011047B3/es not_active Expired
- 1987-03-24 EP EP87302510A patent/EP0240223B1/en not_active Expired
- 1987-03-25 ZA ZA872195A patent/ZA872195B/xx unknown
- 1987-03-30 CA CA000533294A patent/CA1302665C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-31 CN CN87102421A patent/CN1012470B/zh not_active Expired
- 1987-03-31 AU AU70909/87A patent/AU7090987A/en not_active Abandoned
- 1987-03-31 KR KR1019870003060A patent/KR900006497B1/ko not_active Expired
- 1987-03-31 BR BR8701458A patent/BR8701458A/pt not_active Application Discontinuation
-
1989
- 1989-05-09 AU AU34590/89A patent/AU3459089A/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1302665C (en) | 1992-06-09 |
| EP0240223A3 (en) | 1988-09-07 |
| EP0240223A2 (en) | 1987-10-07 |
| JPS62230402A (ja) | 1987-10-09 |
| ES2011047B3 (es) | 1989-12-16 |
| KR900006497B1 (ko) | 1990-09-03 |
| CN87102421A (zh) | 1987-11-04 |
| US4795681A (en) | 1989-01-03 |
| CN1012470B (zh) | 1991-05-01 |
| DE3760491D1 (en) | 1989-10-05 |
| AU3459089A (en) | 1989-09-14 |
| ZA872195B (en) | 1987-11-25 |
| BR8701458A (pt) | 1987-12-29 |
| EP0240223B1 (en) | 1989-08-30 |
| AU7090987A (en) | 1987-10-15 |
| KR870009038A (ko) | 1987-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0338924B2 (ja) | ||
| KR900006496B1 (ko) | 도장용 강판 및 그 제조방법 | |
| JPH0338923B2 (ja) | ||
| JP2915192B2 (ja) | 薄塗装用金属板の評価方法及び薄塗装塗膜鮮映性に優れた薄塗装用金属板 | |
| KR102896246B1 (ko) | 금속 기판에 표면 질감을 제공하는 방법 및 질감이 제공된 금속 기판 | |
| JPH0347925B2 (ja) | ||
| JP2519809B2 (ja) | 塗装用鋼板およびその評価方法 | |
| JPH0675728B2 (ja) | 鮮映性に優れた表面処理鋼板の製造法 | |
| JPH069683B2 (ja) | 塗装後鮮映性に優れた鋼板およびその製造方法 | |
| JPH02175004A (ja) | 鮮映性とプレス成形性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JP2514693B2 (ja) | 塗装鮮映性の優れた鋼板 | |
| JPS63112086A (ja) | 鋼板圧延用ダルロ−ルの製造方法 | |
| JP2517689B2 (ja) | 塗装用鋼板およびその評価方法 | |
| JPH044044B2 (ja) | ||
| JP2519809C (ja) | ||
| JP2514692B2 (ja) | 塗装鮮映性の優れた鋼板及びその製造方法 | |
| JPH0790243B2 (ja) | 塗装鮮映性に優れる冷延鋼板の製造方法 | |
| JPH0339761B2 (ja) | ||
| JPH0623409B2 (ja) | 高鮮映性鋼板 | |
| JPH07109022B2 (ja) | 耐ゴーリング性及び塗装後鮮映性に優れた冷延金属板 | |
| JPH0341241B2 (ja) | ||
| JPH0518643B2 (ja) | ||
| JPS63256203A (ja) | 艶消塗装用鋼板とその製造方法 | |
| JPH0822441B2 (ja) | 塗装鮮映性およびプレス加工性に優れた薄鋼板 | |
| JPH066354B2 (ja) | 曲げ加工性に優れた複合型金属板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |