JPH06947B2 - 金属ストリツプの物理的蒸着設備 - Google Patents
金属ストリツプの物理的蒸着設備Info
- Publication number
- JPH06947B2 JPH06947B2 JP61163535A JP16353586A JPH06947B2 JP H06947 B2 JPH06947 B2 JP H06947B2 JP 61163535 A JP61163535 A JP 61163535A JP 16353586 A JP16353586 A JP 16353586A JP H06947 B2 JPH06947 B2 JP H06947B2
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- Japan
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- vapor deposition
- steel sheet
- temperature
- strip
- physical vapor
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は金属ストリップの表裏面に物理的蒸着により
被膜を形成する設備、とくに金属ストリップの表裏面で
の温度差をなくしての被膜形成を可能にする設備に関す
る。
被膜を形成する設備、とくに金属ストリップの表裏面で
の温度差をなくしての被膜形成を可能にする設備に関す
る。
（従来の技術） 物理的蒸着（以下ＰＶＤという）は、装飾や耐摩耗性の
付与、又は磁気テープの作成に当り、金属ストリップに
被膜を形成する際に用いられるほか、最近では電磁鋼板
の磁気特性を高めることにも採用されている。
付与、又は磁気テープの作成に当り、金属ストリップに
被膜を形成する際に用いられるほか、最近では電磁鋼板
の磁気特性を高めることにも採用されている。
電磁鋼板、例えばSiを数wt%含有するけい素鋼板はその
透磁率が高く、また鉄損が小さいことからトランスなど
の電気機器類に広く使用されている。
透磁率が高く、また鉄損が小さいことからトランスなど
の電気機器類に広く使用されている。
しかし省エネルギーの見地から鉄損の低減化はまだ充分
とは云難く、種々の鉄損改善方法が提案されている。
とは云難く、種々の鉄損改善方法が提案されている。
鉄損値改善手段の１つとして鋼板に張力を与える方法、
即ち絶縁被膜によって張力を付与する方法がある。
即ち絶縁被膜によって張力を付与する方法がある。
例えば特公昭52-24499号公報においては、一方向性けい
素鋼板の仕上げ焼鈍後の鋼板表面を鏡面仕上げするか又
はその鏡面仕上げ面上に金属薄めっきやさらにその上に
絶縁被膜を塗布焼付けすることによる、超低鉄損一方向
性けい素鋼板の製造方法が提案されている。
素鋼板の仕上げ焼鈍後の鋼板表面を鏡面仕上げするか又
はその鏡面仕上げ面上に金属薄めっきやさらにその上に
絶縁被膜を塗布焼付けすることによる、超低鉄損一方向
性けい素鋼板の製造方法が提案されている。
しかしながらこの鏡面仕上げによる鉄損向上手法は、工
程的に採用するには、著しくコストアップになる割りに
鉄損低減への寄与が充分でない上、特に鏡面仕上後に不
可欠な絶縁被膜を塗布焼付し、さらに600℃以上の高温
で長時間の歪み取り焼鈍を施した後に鋼板との密着性に
問題があるため、現在の製造工程において採用されるに
至ってはない。また特公昭56-4150号公報においても鋼
板表面を鏡面仕上げした後、酸化物系セラミックス簿膜
を蒸着する方法が提案されている。しかしながらこの方
法も600℃以上の高温焼鈍を施すと鋼板とセラミック層
が剥離するため、実際の製造工程では採用できない。
程的に採用するには、著しくコストアップになる割りに
鉄損低減への寄与が充分でない上、特に鏡面仕上後に不
可欠な絶縁被膜を塗布焼付し、さらに600℃以上の高温
で長時間の歪み取り焼鈍を施した後に鋼板との密着性に
問題があるため、現在の製造工程において採用されるに
至ってはない。また特公昭56-4150号公報においても鋼
板表面を鏡面仕上げした後、酸化物系セラミックス簿膜
を蒸着する方法が提案されている。しかしながらこの方
法も600℃以上の高温焼鈍を施すと鋼板とセラミック層
が剥離するため、実際の製造工程では採用できない。
一方、特開昭57-2252号、同57-53419号、同58-26405号
及び同58-26406号公報には、仕上焼鈍後の一方向性けい
素鋼板の表面に、圧延方向とほぼ直角な向きにレーザ照
射を施すことによって局部的微小ひずみの導入による磁
区細分化をもって、鉄損の低減を計ることが提案されて
いる。
及び同58-26406号公報には、仕上焼鈍後の一方向性けい
素鋼板の表面に、圧延方向とほぼ直角な向きにレーザ照
射を施すことによって局部的微小ひずみの導入による磁
区細分化をもって、鉄損の低減を計ることが提案されて
いる。
この磁区細分化技術はひずみ取り焼鈍を施さない、積鉄
心向けトランス材料として効果的であるが、ひずみ取り
焼鈍を施す、主として鉄心トランス材料にあっては、レ
ーザー照射によって折角に導入された局部微小ひずみが
焼鈍処理により解放されて磁区幅が広くなるため、レー
ザー照射効果がなくなるという欠点がある。
心向けトランス材料として効果的であるが、ひずみ取り
焼鈍を施す、主として鉄心トランス材料にあっては、レ
ーザー照射によって折角に導入された局部微小ひずみが
焼鈍処理により解放されて磁区幅が広くなるため、レー
ザー照射効果がなくなるという欠点がある。
これに対して発明者らはさきに、張力被膜層の密着性お
よびひずみ取り焼鈍での特性劣化を解決したけい素鋼板
の製造に成功した。
よびひずみ取り焼鈍での特性劣化を解決したけい素鋼板
の製造に成功した。
即ち、けい素鋼板の表裏両面に鋼板と熱膨張率の大きく
異なる物質をＰＶＤによって高速で被覆して常温におけ
る鋼板と蒸着膜との熱収縮量差に基づく引張残留応力を
基板中に発生させるものである。
異なる物質をＰＶＤによって高速で被覆して常温におけ
る鋼板と蒸着膜との熱収縮量差に基づく引張残留応力を
基板中に発生させるものである。
（発明が解決しようとする問題点） ところで、ＰＶＤによる被膜形成は金属ストリップの片
面のみの場合が多く、またその膜厚も非常に簿い（0.05
μｍ程度）ため、金属ストリップの温度はそれほど問題
にならず、また、表裏両面に蒸着を施す場合でも膜厚が
薄いので同様であった。
面のみの場合が多く、またその膜厚も非常に簿い（0.05
μｍ程度）ため、金属ストリップの温度はそれほど問題
にならず、また、表裏両面に蒸着を施す場合でも膜厚が
薄いので同様であった。
しかし、上記のように張力被膜をＰＶＤによりけい素鋼
板の両面に形成し、その張力効果を高くするためには被
膜を厚くする方が効果的であり、その厚みは通常0.1〜
2.0μｍ、最大では５μｍ前後にもなる。表裏面の被覆
形成は通常片面毎に行うが、その際次のような問題があ
るため両面のＰＶＤを同一鋼板温度で行う必要がある。
即ち、鋼板長手方向で鉄損値がばらつくこと、および常
温での引張残留応力に表裏面で差が生じ、従って切板に
すると反りが発生するのでトランス等での占積率が低下
して磁気特性を悪化させること、が挙げられる。
板の両面に形成し、その張力効果を高くするためには被
膜を厚くする方が効果的であり、その厚みは通常0.1〜
2.0μｍ、最大では５μｍ前後にもなる。表裏面の被覆
形成は通常片面毎に行うが、その際次のような問題があ
るため両面のＰＶＤを同一鋼板温度で行う必要がある。
即ち、鋼板長手方向で鉄損値がばらつくこと、および常
温での引張残留応力に表裏面で差が生じ、従って切板に
すると反りが発生するのでトランス等での占積率が低下
して磁気特性を悪化させること、が挙げられる。
そこで上記問題点を解決し、安定した両面の蒸着を達成
する設備の供給が、この発明の目的である。
する設備の供給が、この発明の目的である。
（問題点を解決するための手段） この発明は、金属ストリップの一方の面に第１の蒸着装
置によって蒸着物を蒸着し、その後金属ストリップの他
方の面に第２の蒸着装置によって蒸着物を蒸着して金属
ストリップの表裏両面に被膜を形成する設備であって、
上記第１の蒸着装置の入側に、上記の一方の面を所定温
度に加熱する加熱装置を配設し、上記第１の蒸着装置の
出側、第２の蒸着装置の入側に、上記他方の面を所定温
度とする加熱又は冷却を、巻回した金属ストリップに施
す温度調整ロールを配設してなる金属ストリップの物理
的蒸着設備である。
置によって蒸着物を蒸着し、その後金属ストリップの他
方の面に第２の蒸着装置によって蒸着物を蒸着して金属
ストリップの表裏両面に被膜を形成する設備であって、
上記第１の蒸着装置の入側に、上記の一方の面を所定温
度に加熱する加熱装置を配設し、上記第１の蒸着装置の
出側、第２の蒸着装置の入側に、上記他方の面を所定温
度とする加熱又は冷却を、巻回した金属ストリップに施
す温度調整ロールを配設してなる金属ストリップの物理
的蒸着設備である。
さてこの発明に従う物理的蒸着設備を示す第１図につい
て説明する。
て説明する。
図中１は高真空処理槽内を搬送される金属ストリップ
（以下ストリップという）、２，３は蒸着装置、４は加
熱装置、５はストリップ１に加熱又は冷却を施す温度調
整ロール、６，７，８，９は測温計、10，11は高真空処
理槽外に配設された制御装置、そして12はデフレクター
ロールである。
（以下ストリップという）、２，３は蒸着装置、４は加
熱装置、５はストリップ１に加熱又は冷却を施す温度調
整ロール、６，７，８，９は測温計、10，11は高真空処
理槽外に配設された制御装置、そして12はデフレクター
ロールである。
（作用） 次に第１図の物理的蒸着設備を用いるストリップの被膜
形成の手順について、説明する。
形成の手順について、説明する。
まず蒸着装置２での被膜形成に先立って測温計６にて、
ストリップ１の片面（以下表面とする）の温度を測定
し、該測定値と制御装置10に予め入力した目標入側温度
との比較に基づいて、加熱装置16によってストリップ１
の表面を所定温度まで加熱する。また加熱後のストリッ
プ１表面の温度を測温計７で検出し、制御装置10にフィ
ードバックする。
ストリップ１の片面（以下表面とする）の温度を測定
し、該測定値と制御装置10に予め入力した目標入側温度
との比較に基づいて、加熱装置16によってストリップ１
の表面を所定温度まで加熱する。また加熱後のストリッ
プ１表面の温度を測温計７で検出し、制御装置10にフィ
ードバックする。
次いで蒸着装置２にてストリップ１の表面に被膜を形成
後、ストリップ１の裏面に対して、側温計８，９および
制御装置11によってストリップ１の表面と同様に温度制
御を施す。ここでストリップ１の加熱又は冷却は、スト
リップ１を巻回した温度調整ロール５にて行う。
後、ストリップ１の裏面に対して、側温計８，９および
制御装置11によってストリップ１の表面と同様に温度制
御を施す。ここでストリップ１の加熱又は冷却は、スト
リップ１を巻回した温度調整ロール５にて行う。
その後ストリップ１の裏面に、蒸着装置３により被膜を
形成する。
形成する。
なお蒸着装置２，３としては通常の真空蒸着又はイオン
プレーティングなどに適合するものを用いることができ
る。例えばイオンプレーティングの場合には高エネルギ
ーを有するイオンによるイオン注入効果およびイオンミ
キシング効果により、蒸着物の温度、ひいてはストリッ
プの温度が上昇することになる。従って、蒸着装置２と
３の距離が短い場合、或いはストリップの搬送速度が大
きい場合には、冷却、蒸着装置２から蒸着装置３間での
温度下降量が多い場合には加熱を施すことができるロー
ルを用い、熱媒体として溶融塩等を使用するのが好適で
ある。
プレーティングなどに適合するものを用いることができ
る。例えばイオンプレーティングの場合には高エネルギ
ーを有するイオンによるイオン注入効果およびイオンミ
キシング効果により、蒸着物の温度、ひいてはストリッ
プの温度が上昇することになる。従って、蒸着装置２と
３の距離が短い場合、或いはストリップの搬送速度が大
きい場合には、冷却、蒸着装置２から蒸着装置３間での
温度下降量が多い場合には加熱を施すことができるロー
ルを用い、熱媒体として溶融塩等を使用するのが好適で
ある。
（実施例） 第２図に、第１図の物理的蒸着設備を、けい素鋼板用鉄
損低減連続処理設備列に適用した例を示す。
損低減連続処理設備列に適用した例を示す。
図中13は外面上の酸化物を除去した後の方向性けい素鋼
板コイル、14は以下の各槽を含む電解研磨用処理列で、
15は酸洗槽、16は洗浄槽、17はNo.１電解槽、18はNo.２
電解槽、19は洗浄槽そして20は乾燥槽であり、21は電解
研磨処理槽列14の入側と出側にもうけたルーパである。
板コイル、14は以下の各槽を含む電解研磨用処理列で、
15は酸洗槽、16は洗浄槽、17はNo.１電解槽、18はNo.２
電解槽、19は洗浄槽そして20は乾燥槽であり、21は電解
研磨処理槽列14の入側と出側にもうけたルーパである。
また22は内部に第１図の物理的蒸着装置を備える高真空
処理槽、23a，23b，23cは高真空処理槽22の入側に配列
した予備排気槽列、24a，24b，24cは高真空処理槽22の
出側に配列した予備排気槽列であり、25は出側ルーパー
である。また26はイオンプレーティング処理を経て巻取
ったコイルを示す。尚、27は溶接機、28はシャーであ
る。
処理槽、23a，23b，23cは高真空処理槽22の入側に配列
した予備排気槽列、24a，24b，24cは高真空処理槽22の
出側に配列した予備排気槽列であり、25は出側ルーパー
である。また26はイオンプレーティング処理を経て巻取
ったコイルを示す。尚、27は溶接機、28はシャーであ
る。
次に例えばけい素鋼板にイオンプレーティングを施すの
は以下の順序で行われる。
は以下の順序で行われる。
焼鈍分離剤を鋼板表面に塗布し、仕上げ焼鈍を施した後
鋼板上の焼鈍分離剤を除去して巻取った一方向性けい素
鋼板のコイル13は電解研磨用処理槽列14の入側ルーパー
21を通して、まず酸洗槽15に導き、鋼板表面の酸化物を
除去し、次に洗浄槽16に通して表面を洗浄し、その後N
o.１およびNo.２の電解槽17，18により電解研磨を施し
て鋼板表面を鏡面状態に仕上げた後、洗浄槽19で表面を
洗浄し、乾燥槽20を通して乾燥させる。
鋼板上の焼鈍分離剤を除去して巻取った一方向性けい素
鋼板のコイル13は電解研磨用処理槽列14の入側ルーパー
21を通して、まず酸洗槽15に導き、鋼板表面の酸化物を
除去し、次に洗浄槽16に通して表面を洗浄し、その後N
o.１およびNo.２の電解槽17，18により電解研磨を施し
て鋼板表面を鏡面状態に仕上げた後、洗浄槽19で表面を
洗浄し、乾燥槽20を通して乾燥させる。
次に鋼板は電解研磨用処理槽列14の出側のルーパー21を
通して高真空処理槽22へ導入する。
通して高真空処理槽22へ導入する。
この際高真空処理槽22の入側でこの処理槽22に向けて漸
次に高真空度に調圧区分した予備排気槽23a，23b及び23
cにより、高真空処理槽22の真空封止を確保するように
し、高真空処理槽22の内部で上下２段に配設した蒸着装
置２および３でイオンプレーティング処理を施す。この
場合、鋼板両面の温度制御は上記した通りである。
次に高真空度に調圧区分した予備排気槽23a，23b及び23
cにより、高真空処理槽22の真空封止を確保するように
し、高真空処理槽22の内部で上下２段に配設した蒸着装
置２および３でイオンプレーティング処理を施す。この
場合、鋼板両面の温度制御は上記した通りである。
上記のようにして通板中の連続的なイオンプレーティン
グ処理を施した鋼板は高い真空処理槽22の出側でやはり
この処理槽に近い程高真空度に調圧区分した予備排気槽
列24a，24b及び24cを経由する差動排気システムの採用
により順次真空度を低くして大気中に導出し、ルーパー
25を通じてコイル26に巻取られる。
グ処理を施した鋼板は高い真空処理槽22の出側でやはり
この処理槽に近い程高真空度に調圧区分した予備排気槽
列24a，24b及び24cを経由する差動排気システムの採用
により順次真空度を低くして大気中に導出し、ルーパー
25を通じてコイル26に巻取られる。
以上説明した第２図の設備により、仕上焼鈍後の一方向
性けい素鋼板（0.23mm厚）表面上の焼鈍分離剤を除去し
て巻取ったコイルを、ラインスピード30m/minにて鋼板
の表裏両面に0.6μｍ厚のTiN張力被膜を形成させた。
性けい素鋼板（0.23mm厚）表面上の焼鈍分離剤を除去し
て巻取ったコイルを、ラインスピード30m/minにて鋼板
の表裏両面に0.6μｍ厚のTiN張力被膜を形成させた。
このときの鋼板の制御温度は400℃とした。
得られた製品の磁気特性は次のようであった。
B10＝1.92T, W17/50＝0.70W/kg また、切板での反りは観察されず良好であった。
なお、ここまでけい素鋼板の被膜形成について説明した
が、この発明装置は、金属ストリップの表裏両面に被膜
を形成する際に有利に適合するもので、けい素鋼板のほ
か装飾用の一般鋼板などに好適である。
が、この発明装置は、金属ストリップの表裏両面に被膜
を形成する際に有利に適合するもので、けい素鋼板のほ
か装飾用の一般鋼板などに好適である。
（発明の効果） この発明によれば、同一温度条件で鋼板表裏面に蒸着物
を被覆させることができるので、例えばけい素鋼板の被
膜形状に適用すれば、電磁特性に優れ、かつ形状の良好
な電磁鋼板を得ることができる。
を被覆させることができるので、例えばけい素鋼板の被
膜形状に適用すれば、電磁特性に優れ、かつ形状の良好
な電磁鋼板を得ることができる。
第１図はこの発明の好適例を示す物理的蒸着設備の説明
図、 第２図は第１図の設備を適用したけい素鋼板用鉄損低減
連続処理設備列の説明図、 である。 １…金属ストリップ ２，３…蒸着装置 ４…加熱装置 ５…温度調整ロール ６，７，８，９…測温計 10，11…制御装置
図、 第２図は第１図の設備を適用したけい素鋼板用鉄損低減
連続処理設備列の説明図、 である。 １…金属ストリップ ２，３…蒸着装置 ４…加熱装置 ５…温度調整ロール ６，７，８，９…測温計 10，11…制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】金属ストリップの一方の面に第１の蒸着装
置によって蒸着物を蒸着し、その後金属ストリップの他
方の面に第２の蒸着装置によって蒸着物を蒸着して金属
ストリップの表裏両面に被膜を形成する設備であって、 上記第１の蒸着装置の入側に、上記の一方の面を所定温
度に加熱する加熱装置を配設し、上記第１の蒸着装置の
出側、第２の蒸着装置の入側に、上記他方の面を所定温
度とする加熱又は冷却を、巻回した金属ストリップに施
す温度調整ロールを配設してなる金属ストリップの物理
的蒸着設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61163535A JPH06947B2 (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 金属ストリツプの物理的蒸着設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61163535A JPH06947B2 (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 金属ストリツプの物理的蒸着設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6320452A JPS6320452A (ja) | 1988-01-28 |
| JPH06947B2 true JPH06947B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=15775725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61163535A Expired - Lifetime JPH06947B2 (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 金属ストリツプの物理的蒸着設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06947B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195973A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-08-30 | Nisshin Steel Co Ltd | 連続式真空蒸着めつき装置 |
-
1986
- 1986-07-14 JP JP61163535A patent/JPH06947B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6320452A (ja) | 1988-01-28 |
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