JPH0724973U - 金属ロールエッチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ロール表面に塗布した樹脂膜をＹＡＧレーザに
より蒸発させ、腐食液でエッチング処理を行う圧延用ロ
ールエッチング処理装置において、ロールの端部と中央
部で、エッチング量に差がなく均一なエッチングを行
い、ロール幅方向全体を高精度にエッチングする。 【構成】二流体微噴霧ノズル３を使用し、エッチング液
の飛散防止カバー１０の両端にオーバーランケース１を
取付け、ロール１１の端部におけるエッチング液の流量
低下を回避するようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、圧延用ロールの表面に無数の正確な凹凸パターンを形成するための 金属ロールエッチング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に金属ロールエッチング技術としては、エッチング液を満たした容器の中 にロールを浸漬する方法と、エッチング液をロールにスプレー塗布するスプレー 装置が知られている。 浸漬する方法としては特開平１−２８３３８９号公報に、浅い皿に満たしたエ ッチング液にロールの胴部のみを浸漬し回転させる技術がある。スプレー塗布す る技術としては特開昭６０−２３９７５３号公報にロールをゆっくり回転させな がら、複数個の二流体噴霧ノズルからエッチング液をロール表面に噴霧する技術 がある。

【０００３】 また、特公平４−１９１３８３号公報では、エッチング処理中のロール表面に 遠心力を作用させることによって、エッチング速度及び精度を向上させることが 記載されている。さらに、特願平３−３１７６４５号公報では、アシストガスに 酸素を混合させる記載がある。 しかし、従来技術はいずれもロールの幅方向へのエッチング精度の均一化には 触れていない。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、ロール表面をエッチング処理する気体液体混合のスプレー塗布方式 の金属ロールエッチング装置において、ロール幅方向のエッチング精度の均一性 を向上させるエッチング液の供給技術を提供することを目的とする。 樹脂をロール表面に薄膜状になるように塗布し、その後、樹脂膜をＹＡＧレー ザにより蒸発させ、続いて腐食液でエッチング処理を行うロール表面粗面化加工 技術の中で、圧延用ロールをエッチング処理する装置において、エッチング液の 流量を処理すべき幅方向全体で均一にする目的は、エッチング後のロール表面形 状を均一にすることであり、これによってそのロールを使用した鋼板の圧延にて 、板幅方向により均一な凹凸模様を有する鋼板を得ようとするものである。

【０００５】 上記金属ロールエッチング装置のエッチング液の供給技術は、ロール幅方向に 対してスプレー液の流下量を均一化するために複数個の二流体噴霧ノズルを等間 隔に配列し、かつ隣合うスプレーパターンをオーバーラップさせている。しかし 、配置された二流体噴霧ノズル列の端部ではオーバーラップ部がないので、エッ チング液の流量低下を生じ、その結果として、このロール端部のエッチング量が 低下するという問題がある。 さらにロール幅全体にわたりエッチング量をより均一にするためには、複数個 の二流体噴霧ノズルを等間隔に配列し、隣合うスプレーパターンをオーバーラッ プさせる技術のみではオーバーラップのさせ方によって、エッチング液の流量が 変動するため、部分的にエッチング量が異なるところを生じるというような問題 もある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような問題点を解決するために、圧延用ロールをエッチング処 理する装置において、二流体噴霧ノズルを使用し、エッチング液の飛散防止カバ ーの両端に二流体噴霧ノズル用のオーバーランケースを取付けることにより、前 記エッジ部におけるエッチング液の流量低下域を回避し、ロール全表面のエッチ ング部に安定したエッチング液を供給しようとするものである。 さらに、第２の考案は、二流体噴霧ノズル列をロールの幅方向に往復運動させ る機構を上記装置に付加した。

【０００７】

【作用】

エッチング液としては、例えば鉄鋼製品に対しては塩化第二鉄水溶液を使用す る。塩化第二鉄水溶液は素材への化学溶解でエッチングがなされているもので、 エッチャント濃度・温度条件とエッチングスピード及びその仕上がり性に密接な 関係があることは広く知られている。

【０００８】 第１の考案において使用する二流体噴霧ノズルのスプレーパターンの噴霧量分 布を見た場合、スプレーパターン中心部と周辺部では、周辺部が中心部よりも流 下量が少なくなるという現象から、ロール幅方向に対してスプレー液の流下量を 均一化するために、複数個の二流体噴霧ノズルを等間隔に配列し、かつ隣合うス プレーパターンをオーバーラップさせる技術を採用した。この場合、配置された 二流体噴霧ノズル列の端部ではスプレーパターンのオーバーラップ部がないので 、エッチング液の流下量低下を生じる。従って、エッチングすべきロールの端部 とその中央部で液の流下量を略均等にするためにロール端部の位置にスプレーパ ターンの中心が来るようにした。この場合、二流体噴霧ノズル列の端部に位置す る二流体噴霧ノズルから生ずるパターンのロールから外れる部分の液を捕捉する ために、オーバーランケースを飛散防止用カバーに取付ける。 第２の考案では、二流体噴霧ノズル列をロール幅方向に往復運動させる機構を 第１の考案に加えることにより、二流体噴霧ノズルの位置の移動によって、エッ チング液の流量が局所的に変動することを解消することができる。

【０００９】

【実施例】

〔実施例１〕 図２に本考案の実施例装置を示した。図２（ａ）はエッチング装置の平面図、 （ｂ）は立面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は飛散防止カバー１０を上下に分解し た状態を示す側面図である。図２において、ロール１１は、飛散防止カバー１０ 内において、上方に設けた多数の二流体噴霧ノズル３によってエッチング液をス プレーされる。図２に示すように、エッチング用二流体噴霧ノズル３に塩化第二 鉄水溶液４と空気（または加圧した空気）５を配管６で接続した。 鋳鉄製のロール全長７は１４００ｍｍ、ロール径８は６０ｍｍφ、エッチング 処理幅９は１２６０ｍｍで二流体噴霧ノズル３は１６個で実施した。

【００１０】 一般の圧延用ロールは圧延機に取り付ける際のチョック部が中央に比べ細くな っているが、本考案における圧延用ロールは、ロール幅全体がほぼ同一径となっ ている。 このロール１１を、ロール幅ぎりぎりまでエッチング処理できるようにするた めに、本考案ではエッチングケースを工夫し、ロールをチャッキングする際のチ ャッキングヘッド２に飛散防止カバー１０が触れずに、しかもエッチング処理の エッジ部までエッチング液の流量が均一となるようにオーバーランケース１を取 りつけた。図１はこのオーバーランケースの取りつけ態様を部分切欠斜視図で示 したものである。オーバーランケース１は端部の二流体噴霧ノズル（図１では図 示省略）のロール１１の端部から外れたスプレーパターンのエッチング液を受け 、エッチング液の排液口１２から排液通路１３を通って、飛散防止カバー１０内 に還流する。

【００１１】 従来技術としてオーバーランケースを取りつけない場合と本実施例の液流量変 化を図３に示す。実施例は黒丸印、比較例は黒四角印で示した。ロール端部２３ では、比較例ではオーバーランケースがないので、二流体噴霧ノズル列３の端部 の二流体噴霧ノズルから噴霧された液の一部が該飛散防止カバーの側壁に衝突し たことによる液の返りで、流下量２４が両端部で増加する。これに対して、本考 案の装置を採用すると両端の液流下量は中心部とほぼ等しい値２５となる。

【００１２】 〔実施例２〕 実施例１に示す装置に、さらに二流体噴霧ノズル列を幅方向に移動させるため に、図４に示すような機構を採用した。この機構は、ロールを回転用モータ２２ と、二流体噴霧ノズルを往復運動させる装置と、それらを制御する装置とから構 成されている。ロールは回転装置のチャックにより固定し１５０ｒｐｍで回転さ せている。二流体噴霧ノズル３の往復運動は、正逆転するノズル往復用モータ１ ４の駆動力をギヤボックス１５を介してスクリューネジ１６に伝え、このスクリ ューネジ１６にネジ結合している往復移動台１８を往復動させ、この往復移動台 １８に二流体噴霧ノズル３を結合してある。往復移動台１８の移動はリミッタ１ ７に往復運動距離調整用シャフト１９を当接させることによって規制する。例え ば、往復移動距離２１はエッチング用二流体噴霧ノズル３のノズルピッチ２０の １／２に調整する。

【００１３】 オーバーランケース１はエッチング液の飛散防止カバー１０の両端に取り付け たものであり、ここに噴霧されたエッチング液は飛散防止カバー１０の本体内へ 流れるようにし、飛散防止カバー１０内部のエッチング液と同様に回収し循環利 用した。また、図２（ｄ）に示すように、ロール着脱時は飛散防止カバー１０は 上下に二分割する。 図４の装置を用いて、二流体噴霧ノズルの往復移動を、ノズルのピッチと同一 の距離９０ｍｍとし、速度２００ｍｍ／分で移動させた。エッチング液の温度３ ０℃、二流体噴霧ノズルの空気（または加圧した空気）流量をノズル１個当り６ ｌ／分、処理時間１０分間にて処理した時のロール表面のエッチング処理幅にお けるエッチング液の流量分布を図５に示した。各二流体噴霧ノズル間における噴 霧流量が安定していることと、両エッジ部の流量低下域をエッチング処理幅から 外したことにより、エッチング処理幅７内では均一な噴霧状態となっている。

【００１４】 図６に、エッチング後のロール表面の３次元粗度プロフィールデータを示す。 図６（ａ）、（ｃ）はロールの両端部、図６（ｂ）はロールの中央部を示すもの である。全体的に均一な処理がなされていることが分かる。 なお、これ以外の往復運動させる機構として、ワイヤとプウリーを用いてノズ ル固定板を往復運動させてもよい。

【００１５】

【考案の効果】

本考案によれば、金属ロールのエッチングすべきロールの端部とその中央部で 、エッチング量に差がなく均一なエッチングが可能となり、さらに、局部的なエ ッチングの変動もなくなった。従って、ロール幅方向全体に亙って極めて高精度 なエッチングが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】オーバーランケース位置を示す一部切欠斜視図
である。

【図２】実施例装置の全体を示すもので、（ａ）平面
図、（ｂ）立面図、（ｃ）側面図、（ｄ）飛散防止カバ
ーを分解したときの側面図である。

【図３】ロール幅方向の噴霧量分布を示すグラフであ
る。

【図４】別の実施例の側面図である。

【図５】エッチング液のロール幅方向の噴霧流量分布を
示すグラフである。

【図６】本装置によるエッチング結果を示すロール表面
の３次元粗度プロフィールデータである。

【符号の説明】

１ オーバーランケース ２ ロールチャッキングヘッド ３ 二流体噴霧ノズル ４ 塩化第二鉄水溶液 ５ 空気（または加圧した空気） ６ 配管 ７ ロール全長 ８ ロール径 ９ エッチング処理幅 １０ 飛散防止カバー １１ ロール １２ エッチング液の排液口 １３ 排液通路 １４ ノズル往復用モータ １５ ギヤボックス １６ スクリューネジ １７ リミッタ １８ 往復移動台 １９ 往復運動距離調整用シャフト ２０ ノズルのピッチ ２１ 往復移動距離 ２２ ロール回転用モータ ２６ ノズル固定板

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属ロールの幅方向と平行で、かつ該金
   属ロールの上方に位置する二流体噴霧ノズル列と、該金
   属ロールを保持して回転させる回転保持機構を有するロ
   ールエッチング装置において、金属ロールを覆う飛散防
   止用カバーと、該飛散防止用カバー両端部に取付けたオ
   ーバーランケースとを備えたことを特徴とする金属ロー
   ルエッチング装置。
2. 【請求項２】 二流体噴霧ノズル列をロール幅方向に往
   復運動させる機構を備えた請求項１記載の金属ロールエ
   ッチング装置。