JPH06264205A - 浴中ロールレス溶融金属めっき装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来に比較して、生産性向上および品質改善
をともに図ることができる溶融金属めっき装置の開発。 【構成】 溶融亜鉛めっき槽９と、溶融亜鉛めっき槽９
の入側に配置された鋼板８の導入装置13と、溶融亜鉛め
っき槽９の出側上方に配置された固体接触型ワイピング
装置７とを組み合わせて備えた浴中ロールレス溶融金属
めっき装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば溶融亜鉛めっき
等の溶融金属めっきを行う際に使用する溶融金属めっき
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば建材、家電製品さらには自動車に
用いられる薄鋼板に対する仕様は、年々厳しくなってき
ており、特に耐食性に対する仕様は極めて高度になって
いる。かかる仕様を達成するため、前述の薄鋼板として
は、めっき鋼板が多用されている。

【０００３】めっき鋼板として現在最も多く用いられて
いるのは溶融亜鉛めっき鋼板である。かかるめっき鋼板
は、通常、最終製品ではさらに塗装を行われて用いら
れ、耐食性以外にも塗装後の仕上がり表面の平滑性さら
には塗装面との密着性等も要求されるため、めっき面の
表面性状は重要である。

【０００４】図４は、溶融金属めっき (以下、溶融亜鉛
めっきを例にとって説明する) を行う従来の溶融亜鉛め
っき装置の構成例を示す説明図である。同図に示すよう
に、被めっき材１は、加熱炉２により所定温度に加熱さ
れてから溶融亜鉛めっき浴3'を収容した溶融亜鉛めっき
槽３へ斜めに導入されて溶融亜鉛めっきを行われるが、
通板時のたるみ防止およびパス安定化を図るため、溶融
亜鉛めっき槽３の内部にはシンクロール４およびスナッ
プロール５、５が配置されるとともに、溶融亜鉛めっき
槽３の上方にはガスワイピング装置６が配置されて所定
の目付量への制御が行われている。なお、図中符号14は
デフレクタロールである。

【０００５】ところで、溶融亜鉛めっきの際に発生した
ドロスやスケール等が溶融亜鉛めっき槽３内の各ロール
の表面に付着するため、これらのロールと接触する被め
っき材１の表面に押し込み疵といわれる表面疵が発生し
たり、最悪の場合には不めっきの原因にもなってしま
う。現在は、各ロールの材質を改善することにより対処
し、何とか品質を確保しているのが現状である。

【０００６】また、かかる溶融亜鉛めっき装置を用いて
連続的に操業を行うと、溶融亜鉛めっき浴中のシンクロ
ール４およびスナップロール５、５は、主にロール軸部
および軸受部が徐々に摩耗するため振動が著しくなる。
そのため、被めっき材１のパスが不安定になってしま
う。特に、スナップロール５、５は通常駆動部に接続さ
れて駆動されるために、軸受部の摩耗と駆動部の振動と
のバランスが崩れると激しい振動が発生し、この振動が
被めっき材１に伝播してガスワイピング精度までもが低
下し目付量の制御も不充分になってしまうことさえあ
る。

【０００７】このように、溶融亜鉛めっき浴中に配設さ
れるシンクロール４およびスナップロール５、５は、１
ヵ月間に数回程度の頻度でラインを停止し、この停止の
間に交換補修を行わなければならなかった。したがっ
て、生産能力の低下を余儀なくされるとともに保守管理
が煩雑となるために、溶融亜鉛めっき鋼板の製造コスト
上昇の一因となっており、従来よりその改善が望まれて
いた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】かくして、本発明の目
的は、従来に比較して、生産性向上および品質改善をと
もに図ることができる溶融金属めっき装置を開発するこ
とであり、具体的には金属めっき浴内に浸漬したロール
やガスワイピング装置に起因した品質低下およびコスト
上昇を解消することができる溶融金属めっき装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】ところで、本発明者らは
先に特開平５−9690号公報により、図２にその断面構造
を示す固体接触型ワイピング装置７を開示した。これは
従来のガスワイピング装置の代替として設置されて目付
量を制御する装置であり、ヒータ11内蔵の一対のセラミ
ック材 (例：窒化珪素)12 、12を対向させて構成し、一
方のセラミック材12は固定壁面13に固定するとともに他
方は可動式とし、セラミック材12、12の間の押付け圧を
調整可能とし、この押付力を調整することにより両セラ
ミック材12、12の間を走行する溶融亜鉛めっき鋼板８の
目付量を調整するものである。さらに、この固体接触型
ワイピング装置７は、特開平５−9690号公報においても
記載しているように、単なる目付量の調整装置というこ
とではなくスナップロールと同様に、パス安定化、反り
矯正機能を備えるものである。

【００１０】このように、特開平５−9690号公報により
提案された固体接触型ワイピング装置を用いればスナッ
プロールを設置する必要がなくなることは容易に想像で
きる。しかし、スナップロール以外にシンクロールをも
設置しなくともよいか否かは全く不明であった。

【００１１】そこで、本発明者らはさらに鋭意検討を重
ねた結果、固体接触型ワイピング装置を用いれば、スナ
ップロール以外にシンクロールをも設置する必要がなく
なり、従来の溶融亜鉛めっき装置が有する問題を全て解
消することができることを知見して、本発明を完成し
た。

【００１２】ここに、本発明の要旨とするところは、溶
融金属めっき浴を収容する溶融金属めっき槽を有する溶
融金属めっき装置であって、さらに、溶融金属めっき槽
の入側に配置された被めっき材の導入装置と、溶融金属
めっき槽の出側上方に配置された固体接触型ワイピング
装置とを組み合わせて備えたことを特徴とする浴中ロー
ルレス溶融金属めっき装置である。

【００１３】本発明にかかる溶融金属めっき装置では、
溶融金属めっき浴の上方に、例えば特開平５−9690号公
報により提案された固体接触型ワイピング装置を設け、
この固体接触型ワイピング装置にスナップロールの機能
を持たせるとともに従来の溶融金属めっき装置に配置さ
れていたシンクロールおよびスナップロールを省略し、
被めっき材の張力維持とともにワイピングを行い、目付
け量を制御する。

【００１４】また、被めっき材とめっき浴との接触は、
例えば、めっき浴の深さ500mm 以内の範囲で瞬時であっ
てよく、被めっき材は、溶融金属めっき槽の入側に配置
された導入装置と固体接触型ワイピング装置との間でル
ープを形成するため、シンクロールおよびスナップロー
ルを介さずとも溶融金属めっき浴内に導入されて溶融金
属めっきが行われる。したがって、本発明にかかる溶融
金属めっき装置では、シンクロールおよびスナップロー
ルを用いない。

【００１５】

【作用】以下、本発明を作用効果とともに詳述する。本
発明にかかる浴中ロールレス溶融金属めっき装置は、固
体接触型ワイピング装置を従来の溶融金属めっき装置に
おけるスナップロールの代替として設置して被めっき材
を直接固定し、ワイピング時の被めっき材の安定化を図
っている。このように、本発明にかかる浴中ロールレス
溶融金属めっき装置によれば、スナップロールを設置す
る必要はない。

【００１６】さらに、本発明にかかる浴中ロールレス溶
融金属めっき装置によれば、溶融金属めっき槽の入側に
配置された被めっき材の導入装置 (例えばデフレクター
ロール) と前述の固体接触型ワイピング装置とを用い
て、被めっき材を二点で支承する。この際、被めっき材
に適当な圧縮応力を付与することにより被めっき材は湾
曲して安定的に溶融金属めっき浴を通過する。したがっ
て、シンクロールやスナップロールを設置せずとも、溶
融金属めっき浴内を通過させて溶融金属めっきを行うこ
とが可能となる。

【００１７】本発明にかかる浴中ロールレス溶融金属め
っき装置において、導入装置としてデフレクターロール
を用いる場合には、被めっき材を上下から挟み込むピン
チロールタイプとすることが望ましい。被めっき材に生
じさせる圧縮応力の値の調整が容易・確実になり、溶融
金属めっき浴中の被めっき材の通板性がより安定化し易
いからである。

【００１８】なお、ドロス欠陥や表面酸化の防止の観点
から、スナウトから固体接触型ワイピング装置までの間
の通板ラインと溶融金属めっき浴の表面とを、不活性ガ
スや還元性ガス雰囲気でシールできる構造とすることが
好ましい。

【００１９】なお、従来の溶融金属めっき槽ではシンク
ロール等を配設するために、少なくともシンクロールお
よびスナップロールの配置深さ分よりも溶融金属めっき
槽の深さを浅くすることはできなかったが、本発明にか
かる溶融金属めっき槽では溶融金属めっき浴中にシンク
ロール等を配設する必要がないために溶融金属めっき槽
の深さを浅くすることができ、溶融金属めっき槽を小型
化できる。

【００２０】以上のように、本発明は、溶融金属めっき
浴へ被めっき材を導入して溶融金属めっきを行うに際
し、シンクロールやスナップロール等の溶融金属めっき
浴中に配設されていたロールを不要とする溶融金属めっ
き装置に関するものであり、従来の溶融金属めっき装置
におけるガスワイピング装置、スナップロールおよびシ
ンクロールに替えて、固体接触型ワイピング装置を配置
することにより、被めっき材に対するパス安定機能およ
び張力維持機能を保持させた点に特徴がある。

【００２１】本発明により、シンクロールやスナップロ
ール、さらにはガスワイピングに関連した製品欠陥が解
消できるとともに、シンクロールやスナップロールの交
換補修時間さらにはその費用を大幅に低減することがで
きる。したがって、本発明にかかる溶融金属めっき装置
によれば、溶融金属めっき鋼板をより高品質で、かつ低
コストで製造することが可能となる。また、溶融金属め
っき槽を小型化することも可能となる。さらに、本発明
を実施例を参照しながら詳述するが、これは本発明の例
示であり、これにより本発明が限定されるものではな
い。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明にかかる浴中ロールレス溶融
亜鉛めっき装置９の構造の一例を示す説明図である。同
図において、溶融亜鉛めっき槽９の入側には、被めっき
材である鋼板８の導入装置であるデフレクターロール14
が配置されるとともに、溶融亜鉛めっき槽９の出側上方
には固体接触型ワイピング装置７がそれぞれ配置されて
いる。なお、同図における図中符号10は加熱炉である。
固体接触型ワイピング装置７は、図２に示すように、鋼
板８に付着した亜鉛の温度を保持するため、内部にヒー
タ11を組み込んだセラミック (窒化硅素) 材質のセラミ
ック材質のものを用いた。

【００２３】鋼板８は、デフレクターロール14と固体接
触型ワイピング装置７とにより二点で支承されており、
鋼板８には20〜40 kgf/mm²程度の圧縮応力が付与されて
いる。なお、鋼板の通板速度は 120および100m/minの２
水準であった。

【００２４】ここで、固体接触型ワイピング装置７の押
付け力を０、0.1 、0.3 、0.5 、0.8 、1.0 、1.5 およ
び2.0 kg/cm²の８水準で変化させることにより、被めっ
き材８の目付量の制御を行った。なお、目付量は両面付
着量で評価した。押付け力と両面目付量との関係を図３
にグラフで示す。

【００２５】図３からわかるように、固体接触型ワイピ
ング装置７の押付け力を変化させることにより目付量は
押付け力の関数となって変化する。したがって、ライン
スピードを勘案して、所望の目付量が得られる押付け力
を設定すればよい。

【００２６】このようにして、本発明にかかる装置によ
れば、極めて高品質な溶融亜鉛めっき鋼板を製造でき
た。また、この装置によれば、 従来のエアーワイピング装置を使用しないことによる
騒音低減、 目付量制御精度の向上によるエッジオーバーコートの
抑制、 スナップロールやシンクロールへ付着するドロスによ
る押し込み疵、シンクロール疵、チャターマーク等の低
減、 シンクロール等の交換のためのライン停止の解消によ
る生産性向上、 シンクロール等の補修作業の解消によるメンテナンス
性向上、 要ライン停止時間の減少、およびシンクロール等の不
使用による操業コストの低減、さらには めっき槽の小型化 を図ることが可能となった。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、シ
ンクロールやスナップロール、さらにはガスワイピング
に起因した製品欠陥の発生を解消できるとともに要ライ
ン停止時間の減少により生産性が大幅に向上するため、
メンテナンス費を削減することができ、コスト低減を図
ることができる。したがって、本発明によれば、従来に
比較して、生産性向上および品質改善をともに図ること
ができる溶融金属めっき装置を提供でき、より良い製品
がより安く製造できることになった。

【００２８】具体的には、 スナップロールを介さないで直接的に固体接触型ワイ
ピング装置を使用して行っているため、被めっき材のパ
スが安定化する。 めっきの後処理であるゼロスパングルや合金化処理も
パスが安定化しているため、安定して行うことができ
る。

【００２９】従来行っていたエアワイピング法による
と、エッジにおけるオーバコートが発生し易いが、固体
接触型ワイピング装置によれば被めっき材の均等な押付
けが可能であるため、被めっき材の巾方向について均一
な目付量とすることができる。

【００３０】従来行っていたエアワイピング法では大
量の加圧エアーを使用するため、コストアップはもちろ
んのこと、騒音問題を引き起こすが、固体接触型ワイピ
ング装置では押付け圧を自在に制御でき、静かな状態で
目付量制御を行うことができる。

【００３１】本発明にかかる溶融金属めっき装置では
シンクロール等を使用しないため、ドロス押込み疵の発
生等を回避でき、さらにはエアワイピングによる表面酸
化もないため、表面性状が極めて良好な製品を製造する
ことができる。

【００３２】シンクロール等の設置スペースを確保す
る必要がないためにめっき槽を小型化できる。という顕
著な効果を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる溶融金属めっき装置の構成を示
す説明図である。

【図２】本発明にかかる溶融金属めっき装置において用
いる固体接触型ワイピング装置の構成を示す説明図であ
る。

【図３】本発明にかかる溶融金属めっき装置において用
いる固体接触型ワイピング装置の押付け力と両面目付量
との関係を示すグラフである。

【図４】従来の溶融金属めっき装置の構成を示す説明図
である。

【符号の説明】

1 : 被めっき材 2 : 加熱炉 3 : 溶融亜鉛めっき槽 3': 溶融亜鉛めっき浴 4 : シンクロール 5 : スナップロール 6 : ガスワイピング装置 7 : 固体接触型ワイピ
ング装置 8 : 鋼板 9 : 本発明にかかる溶
融金属めっき装置 10 : 加熱炉 11 : ヒータ 12 : セラミック材 13 : 固定壁面 14 : デフレクタロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属めっき浴を収容する溶融金属め
   っき槽を有する溶融金属めっき装置であって、さらに、
   前記溶融金属めっき槽の入側に配置された被めっき材の
   導入装置と、前記溶融金属めっき槽の出側上方に配置さ
   れた固体接触型ワイピング装置とを組み合わせて備えた
   ことを特徴とする浴中ロールレス溶融金属めっき装置。