JPH04333310A - プレス成形性に優れた塗装用鋼板 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼板表面粗度パタ−ン
を規制することにより、プレス成形性を著しく向上させ
たプレス成形性に優れた塗装用鋼板に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】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、鋼板表面をダル仕上げする。すな
わち、プレス加工時、鋼板表面に形成された凹凸に、加
工用潤滑油が貯留され、金型と鋼板の摩擦を少なくし、
かつ焼き付けを防止する作用をするからである。また、
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、鋼板に対する要求特性がより高級化、
多様化しつつある。このため、現状としては、鋼板粗度
を最終的に調整する調質圧延において、鋼板表面にショ
ットブラスト、放電、あるいはレ−ザ−等でダル加工し
たワ−クロ−ルを使用し、鋼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、Ｅｌ値等）だ
けでは不充分であり、鋼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。例えば、ロ−ル表面粗度Ｒ
ａ，ＰＰｉを規制したダルロ−ルにて調質圧延すること
により、プレス成形性に優れた冷延鋼板の製造法が、特
公昭５９−３４４４１号公報に示しており、また、鋼板
の表面粗度のプロフィルを改良して、塗装後の塗膜表面
の凹凸を少なくし、水平部分の占める割合を多くするこ
とによって、光の正反射率の向上と写像の歪みを少なく
して、塗装後の鮮映性を従来よりも向上させ得る鋼板と
して、特開昭６２−１６８６０２号公報が知られている
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの公知特許は、
プレス成形性ならびに塗装後の鮮映性を向上させるとい
う点では、優れたものではあるが、しかしながら、特公
昭５９−３４４４１号公報にあっては、鋼板表面粗度を
規制しなくてはならないという欠点があり、さらには、
任意に表面粗度Ｒａ，ＰＰｉを有し、かつ冷延鋼板の製
造法に関しては、何等示唆を与えるものでない。また、
特開昭６２−１６８６０２号公報にあっては、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を形成することによって、塗装
後の塗膜の鮮映性を向上させようとするものである。し
かし、溝状の谷部がリング状のパタ−ンである関係から
、プレス加工時鋼板表面に形成された凸部に加工用潤滑
油が貯留する量が少なく、プレス成形性が充分満足した
状態を得ることが出来ないという欠点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は従来技術の課題
を有利に解決するものであって、その特徴とするものは
、鋼板表面に微小かつ、多数の円、楕円及び多角形等の
形状を有する凹部を設けると共に、該凹部の形状は直径
ｄ５０〜２００μｍ、凹部深さｈが２〜１６μｍ、凹部
容積は１×１０３〜１×１０６μｍの範囲を満足し、圧
延方向に隣接する凹部間中心距離（ｐ１）１．０ｄ〜１
．５ｄ、圧延方向列の列間中心距離（ｐ２）０．１ｄ〜
１．５ｄとしたことを特徴とするプレス成形性に優れた
塗装用鋼板にある。

【０００５】以下、本発明を図面に従って詳細に説明す
る。図１は本発明によるロ−ル製造方法についての説明
図である。本発明は、先ず図１（Ａ）に示すように、ロ
−ル１表面に約２０〜３０μｍの樹脂２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、後工程で除去が容易であるようにアルカ
リ系樹脂、及びメッキシ−ル用樹脂等が好ましく、例え
ば、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、メアクリル酸エ
ステル、ポリオレフィン樹脂、エポキシ系樹脂、アルキ
ッド樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド系樹脂等がある
。これら樹脂をロ−ル表面に約２０〜３０μｍの樹脂を
被覆する。被覆の方法としては、ロ−ル非回転によるロ
−ル引き抜き法、電着塗装法、及びロ−ル回転によるロ
−ルコ−タ−、スプレ−による吹き付け、コ−テンコ−
タ−、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−ル表面に均一に付着させ乾燥させる。次いで
、図１（Ｂ）に示すように、樹脂を被覆したロ−ル１は
高密度エネルギ−、例えばレ−ザ−ビ−ム３により加工
を受ける。すなわち、レ−ザ−ビ−ム３を被覆した樹脂
２の表面から照射して、その部分の樹脂を溶解除去する
。樹脂が溶解除去された後の凹部直径ｄ１０〜５０μｍ
径、レ−ザ−照射条件、特にレ−ザ−出力、集光レンズ
４〜ロ−ル間ギャップ（焦点ずれ）により調整すること
ができ、本発明においては穴径が５０〜２００μｍの範
囲になるようにレ−ザ−照射条件を設定する。上記した
ロ−ル表面にレ−ザ−加工を行うには、樹脂被覆したロ
−ルを回転させながら、レ−ザ−加工ヘッドを移動させ
、あらかじめ設定されたピッチ間隔Ｐにもとずく加工周
波数、ロ−ル回転数にてレ−ザ−を照射して行う。レ−
ザ−加工後、図１（Ｃ）に示すように、本発明ロ−ルを
クロムメッキ溶液中でクロムメッキ５を行う。メッキ条
件はクロム酸溶液中で２０〜５０Ａ／ｄｍ２の電流密度
、及び樹脂が溶解除去された後の凹部直径ｄ１０〜５０
μｍなる径、すなわち、クロムメッキ部有効面積比に応
じた投入電流２０００Ａ〜２００００Ａ等の条件で電解
メッキを行うことにより、前記によるレ−ザ−加工によ
って形成された穴径、５〜２０μｍの厚みで、先端形状
が丸、楕円形の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、クロムその表面に
付着することなく、設定したメッキ条件により、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
だけにメッキされる。図１（Ｄ）は、クロムメッキ後の
表面状態を示すもので、樹脂２及びロ−ル１表面によっ
て形成された穴６は、電解メッ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−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、図１（Ｄ）に示す如く、樹脂を除去したロ−ル１
の表面には、クロム突起７が表出する。以上の工程によ
って、本発明はロ−ル１の表面に曲面状のクロム突起を
、所定のピッチで設けたロ−ルを製造することができる
。

【０００６】図２（Ａ）は本発明によるロ−ルの断面を
模式的に示したもので、ロ−ル１の表面にレ−ザ−を照
射して、直径５０〜２００μｍの穴を形成する。７は、
穴６の上に付着したロ−ル表面より、直径Ｄ及び高さＨ
が５〜２０μｍ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、圧延方向列の列間中心距離Ｐ
ｃ＝０．１Ｄ〜１．５Ｄ間隔で配設する。また、突起７
の高さＨが２０μｍを超えると、圧延時に突起７がロ−
ル表面により脱落したり、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７の高さは、低い程良く
１０μｍ以下程度が好ましい。しかし、２μｍより低く
なると、鋼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出来ない。また、図２（
Ｂ）には、上記した表面形状を有するロ−ルにて調質圧
延し、４０〜１００％の割合で転写された鋼板の断面形
状を示す。なお、４０％以下の転写率では、鋼板表面に
転写する凹部深さが低く、粗度も小さくなり、本発明の
目的が達成出来ない。

【０００７】図３（Ａ）（Ｂ）は、本発明による鋼板断
面及びロ−ル断面の平面を模式的に示したもので、鋼板
表面に、直径ｄ５０〜２００μｍの凹部を形成される。 圧延方向に隣接する凹部間中心距離Ｐ１＝１．０ｄ〜１
．５ｄと圧延方向列の列間中心距離Ｐ２＝０．１ｄ〜１
．５ｄ間隔で配設する。このピッチをあまり大きくする
と、鋼板単位面積当りの油溜め量が減少するため、自動
車用鋼板等のプレス加工の厳しい部品、例えば、フロワ
−ボドセンタ−、ドアインナ−等では、プレス割れ問題
を招く。また、あまり小さくすると、ロ−ル加工時のレ
−ザ−パルスの能力（バラツキ範囲）上から本発明は上
記範囲に限定した。次に、鋼板凹部深さの上限は、前記
に示した突起の高さより１６μｍとし、鋼板凹部深さが
２μｍより低くなると、鋼板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出来ない。なお、鋼
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、鋼板凹部の平面形状から見
ると、円形、楕円形、長方形及び多角形を持ち、また、
同じく断面形状から見ると、円形、楕円形、長方形及び
多角形、台形、及び角状の物も考えられ、少なくとも前
記特開昭６２−１６８６０２号公報の如き、溝状のリン
グ状谷部ではない凹部形状であればいかなる形状でもか
まわない。また、この点が第１の特徴でもある。

【０００８】図４は本発明による冷間圧延鋼板の鋼板凹
部容積と穴ピッチの関係を示す図である。圧延方向に隣
接する凹部間中心距離Ｐ１＝１．０ｄ〜１．５ｄと圧延
方向列の列間中心距離Ｐ２＝０．１ｄ〜１．５ｄにおい
て、鋼板凹部容積は、１×１０３〜１×１０６μｍ３の
範囲がプレス性、及び鮮映性が最も優れている。鋼板凹
部容積が、１×１０３以下だと塗装鮮映性は向上するが
、プレス時の油溜め容積が低下し、プレス時の型かじり
を招く。また、鋼板凹部容積が、１×１０６μｍ３以上
の場合は、プレス時の油溜め容積の飛躍的な増加により
、プレス性は向上するが、鋼板上のうねりの増加により
、塗装鮮映性が、悪化するため、本発明においては、上
記範囲に限定した。すなわち、前記鋼板凹部形状を有し
、かつ、鋼板凹部容積が、１×１０３〜１×１０６μｍ
３の容積を持つことによって、鮮映性のあるプレス性鋼
板を得ることが出来る。すなわち、この点が第２の特徴
である。

【０００９】

【実施例】直径６００ｍｍφの５％Ｃｒ鍛鋼調質圧延ロ
−ル用ワ−クロ−ルの表面に、アクリル樹脂をロ−ラ−
塗布にて厚さ２０μｍ〜３０μｍに均一に塗布した後乾
燥した。その後、該樹脂を被覆したロ−ル表面に８〜２
０Ｗパワ−のＹＡＧパルスレ−ザ−を照射し、円形凹部
を形成した。すなわち、一定のピ−ク値をパルス幅を有
するパルスレ−ザ−光を集光レンズで焦点距離を変え、
円形凹部の穴直径ｄ５０〜２００μｍ、かつ隣接する凹
部間中心距離が直径ｄの１．０ｄ〜１．５ｄとなるよう
に、ロ−ルを回転し、レ−ザ−ヘッドを移動させながら
、ロ−ル表面に照射し、被覆した樹脂を貫通し、かつロ
−ル表面をわずかに溶かして円形凹部を形成する。レ−
ザ−加工後、ロ−ルをアルカリ電解温度４５〜５０℃、
脱脂時間１００〜１５０ｓｅｃで脱脂し、クロム酸溶液
でクロムメッキを行った。すなわち、クロム酸溶液中で
電解メッキをし、ほぼ８μｍ厚さのクロムをロ−ル表面
に形成した穴部に密着させた。この際ロ−ル表面を被覆
したアクリル樹脂は絶縁性を有することから、樹脂被覆
された面はクロムメッキはなく、穴部に樹脂の厚みとほ
ぼ同一の厚みにクロムメッキがされた。メッキ後は表面
被覆している樹脂を溶剤でブラッシングして除去した。 その結果、ロ−ル表面には、ほぼ８μｍのクロム突起が
正方配列していた。このようにして製造した圧延ロ−ル
を用いて、０．７５ｍｍ厚さの冷延鋼板に伸び率１．２
％の調質圧延を行い、ロ−ル表面に形成した粗面を鋼板
に転写され、その際の鋼板形状パタ−ンを表１に示す。 この表１に示す各鋼板の形状パタ−ンについて限界絞り
比（Ｌ、Ｄ、Ｒ）にて評価した。このＬ、Ｄ、Ｒはポン
チ径３２ｍｍの金型を用いて深絞りしうる最大素板径Ｄ
を求め、ポンチ径ｄとの比から求めた。すなわち、Ｌ、
Ｄ、Ｒ＝Ｄｍａｘ／ｄ、その結果について、プレス加工
性、ロ−ル寿命と共に表２に示す。

【００１０】

【表１】

【００１１】

【表２】 表２から明らかなように、本発明による試料１〜５は従
来の６〜８に比べて、特にプレス性鋼板及びロ−ル寿命
に極めて優れていることがわかる。

【００１２】

【発明の効果】本発明によって、従来のレ−ザ−鋼板に
比較し、プレス性に優れた塗装用冷延鋼板が可能となる
とともに、クロム突起形状の制御により、ロ−ル寿命の
飛躍的向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるロ−ル製造方法の１例を示す図、

【図２】本発明ロ−ル及び本発明ロ−ルを用いて圧延し
た鋼板の１部断面図、

【図３】本発明ロ−ル及び本発明ロ−ルを用いて圧延し
た鋼板の１部平面図、

【図４】本発明鋼板の鋼板凹部容積と穴ピッチの関係を
示す図である。

【符号の説明】

１　　ロ−ル、 ２　　樹脂、 ３　　レ−ザ−ビ−ム、 ４　　集光レンズ、 ５　　クロムメッキ、 ６　　穴、 ７　　突起。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　鋼板表面に微小かつ、多数の円、楕円
   及び多角形等の形状を有する凹部を設けると共に、該凹
   部の形状は直径ｄ５０〜２００μｍ、凹部深さｈが２〜
   １６μｍ、凹部容積は１×１０３〜１×１０６μｍの範
   囲を満足し、圧延方向に隣接する凹部間中心距離（ｐ１
   ）１．０ｄ〜１．５ｄ、圧延方向列の列間中心距離（ｐ
   ２）０．１ｄ〜１．５ｄとしたことを特徴とするプレス
   成形性に優れた塗装用鋼板。