JPH0747829B2 - 圧延用ロールのエッチング方法 - Google Patents
圧延用ロールのエッチング方法Info
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- JPH0747829B2 JPH0747829B2 JP2318082A JP31808290A JPH0747829B2 JP H0747829 B2 JPH0747829 B2 JP H0747829B2 JP 2318082 A JP2318082 A JP 2318082A JP 31808290 A JP31808290 A JP 31808290A JP H0747829 B2 JPH0747829 B2 JP H0747829B2
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture Or Reproduction Of Printing Formes (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧延用ロールの表面に無数の凹凸を精確なパタ
ーンとして形成するための鋳鉄製圧延ロールのエッチン
グ方法及びその装置に関する。
ーンとして形成するための鋳鉄製圧延ロールのエッチン
グ方法及びその装置に関する。
一般にロールのエッチング方法としては、エッチング液
を充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方法が知られてい
る。
を充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方法が知られてい
る。
浸漬する方法の例としては特開平1-283389号公報に第２
図のように浅い皿に満たしたエッチング液６にロール１
の胴部のみを浸漬して回転させる方法が開示されてい
る。スプレー塗布する方法の例としては特開昭60-23975
3号公報に、第３図または第４図のように、ロールをゆ
っくり回転させながら複数個のノズルからエッチング液
をロール表面に噴霧する方法がある。
図のように浅い皿に満たしたエッチング液６にロール１
の胴部のみを浸漬して回転させる方法が開示されてい
る。スプレー塗布する方法の例としては特開昭60-23975
3号公報に、第３図または第４図のように、ロールをゆ
っくり回転させながら複数個のノズルからエッチング液
をロール表面に噴霧する方法がある。
エッチングにより表面を粗面化する方法は従来から行わ
れており、例えば特公昭42-9452号公報、特公昭44-2896
8号公報に提案されているような、ロール表面に電解食
刻法によって模様を施す技術がある。
れており、例えば特公昭42-9452号公報、特公昭44-2896
8号公報に提案されているような、ロール表面に電解食
刻法によって模様を施す技術がある。
このような技術は１本のロールに対し、表面の油脂汚れ
等を除去し、エッチングレジストを塗布し、これを乾燥
させた後、所定のパターンが透明部と黒色部とで構成さ
れたフィルムを上記ロールに密着して巻付け、感光さ
せ、さらに現像、エッチング、レジスト剥離というプロ
セスを経て模様を施したロールを製造するものである。
等を除去し、エッチングレジストを塗布し、これを乾燥
させた後、所定のパターンが透明部と黒色部とで構成さ
れたフィルムを上記ロールに密着して巻付け、感光さ
せ、さらに現像、エッチング、レジスト剥離というプロ
セスを経て模様を施したロールを製造するものである。
さらに、別の方法として特開平2-175882号公報に提案さ
れているように、光吸収剤を混入した耐腐食性樹脂液を
塗布して樹脂膜を形成し、ＱスイッチYAGレーザを用い
て樹脂膜の一部を蒸発させ除去し、次いでロール表面に
エッチング液をスプレーし、その後樹脂膜を剥離してロ
ール表面に模様を付与する方法がある。
れているように、光吸収剤を混入した耐腐食性樹脂液を
塗布して樹脂膜を形成し、ＱスイッチYAGレーザを用い
て樹脂膜の一部を蒸発させ除去し、次いでロール表面に
エッチング液をスプレーし、その後樹脂膜を剥離してロ
ール表面に模様を付与する方法がある。
上記２例の従来のエッチング方法では下記の問題点があ
る。
る。
エッチングレート（エッチングの深さ／エッチング
時間）が小さくエッチングに時間がかかる。
時間）が小さくエッチングに時間がかかる。
エッチングが比較的等方向に進行するために、第５
図に示すエッチファクター（エッチング深さd/アンダー
カットｃ）が実績値として２以上とはなりにくい。すな
わち、エッチングの進行にともなって、エッチング深さ
ｄが大きくなるにしたがい、ほぼ同じ程度アンダーカッ
トｃも大きくなるので、第５図のマスク８の空隙（所定
のパターン）寸法よりも大きなエッチング部が形成され
るので、エッチング深さｄが大きいものほど、所定のパ
ターン寸法と生成されたエッチング部の寸法との差が拡
大するためにエッチング精度が低下する。
図に示すエッチファクター（エッチング深さd/アンダー
カットｃ）が実績値として２以上とはなりにくい。すな
わち、エッチングの進行にともなって、エッチング深さ
ｄが大きくなるにしたがい、ほぼ同じ程度アンダーカッ
トｃも大きくなるので、第５図のマスク８の空隙（所定
のパターン）寸法よりも大きなエッチング部が形成され
るので、エッチング深さｄが大きいものほど、所定のパ
ターン寸法と生成されたエッチング部の寸法との差が拡
大するためにエッチング精度が低下する。
第５図は加工素材７上にマスク８をかぶせて食刻を行っ
た例を示す説明図である。
た例を示す説明図である。
この対策として「遠心力エッチング」という技術が公知
である。例えば「湿式エッチングの理論と技術動向」
（佐藤敏一著 実務表面技術vol.35,No.11,1988 P2〜P1
0）によれば、第６図に示すように被加工材７をエッチ
ング液を充たした容器６の中に浸漬し、この容器６を第
６図の破線で示す容器6aのように軸11のまわりに回転12
させると、エッチング面に負の重力場が生じる。この重
力場では、化学反応前後でのエッチング液の僅かな密度
の差に対して大きな重力差を生じさせるので、エッチン
グ液の深さ方向への対流が増進する。それに伴いエッチ
ングレートが向上しかつエッチファクターが大きくな
る。
である。例えば「湿式エッチングの理論と技術動向」
（佐藤敏一著 実務表面技術vol.35,No.11,1988 P2〜P1
0）によれば、第６図に示すように被加工材７をエッチ
ング液を充たした容器６の中に浸漬し、この容器６を第
６図の破線で示す容器6aのように軸11のまわりに回転12
させると、エッチング面に負の重力場が生じる。この重
力場では、化学反応前後でのエッチング液の僅かな密度
の差に対して大きな重力差を生じさせるので、エッチン
グ液の深さ方向への対流が増進する。それに伴いエッチ
ングレートが向上しかつエッチファクターが大きくな
る。
この方法の欠点は、被加工材を浸漬したエッチング液を
収納した容器６全体を高速で回転させる必要があるた
め、被加工材が大きい場合には容器等装置全体が大変大
掛かりになってしまうことである。
収納した容器６全体を高速で回転させる必要があるた
め、被加工材が大きい場合には容器等装置全体が大変大
掛かりになってしまうことである。
本発明は円柱状の被加工材に遠心力エッチングを適用す
る場合において、浸漬容器を必要としない極めて簡便な
方法を提供するものである。
る場合において、浸漬容器を必要としない極めて簡便な
方法を提供するものである。
本発明は前記問題点を解決するために、鋳鉄製ロールの
表面にエッチングにより凹凸を付与するに当り、塩化第
二鉄を含むエッチング液をロール表面に塗布しながら、
ロール表面に5g（ｇは重力の加速度）以上の遠心力が作
用するようにロールをロール軸まわりに回転させること
を特徴とする圧延用ロールのエッチング方法である。
表面にエッチングにより凹凸を付与するに当り、塩化第
二鉄を含むエッチング液をロール表面に塗布しながら、
ロール表面に5g（ｇは重力の加速度）以上の遠心力が作
用するようにロールをロール軸まわりに回転させること
を特徴とする圧延用ロールのエッチング方法である。
なお、遠心力Ｆは次の式により算出した。
Ｆ＝v2／（ｒ×9.8） ただし、 F:遠心力（ｇ） v:ロールの周速度（m/sec） ＝２πｒ・n/60 r:ロール半径（ｍ） n:ロール回転数（r.p.m） である。
本発明方法及び装置は次の作用をなす。
（１）塩化第二鉄を含むエッチング液を鋳鉄製圧延ロー
ルにスプレー塗布するので、大きな浸漬容器を必要とし
ない。
ルにスプレー塗布するので、大きな浸漬容器を必要とし
ない。
（２）遠心力を与えるために鋳鉄製圧延ロールを回転さ
せるだけなので、容器全体を回転させる場合と比較して
回転させるための装置が小さくてよい。
せるだけなので、容器全体を回転させる場合と比較して
回転させるための装置が小さくてよい。
（３）鋳鉄製圧延ロール表面に発生させる遠心力は、第
７図に示す実験結果から5g（ｇは重力の加速度）以上の
値とする。第７図は、外径150mm、胴長200mmの鋳鉄製圧
延ロールを塩化第二鉄の41重量％水溶液をエッチング液
として第１図の装置で遠心力エッチングしたデータで、
エッチングファクターに及ぼすロール回転速度の影響の
関係を示したものである。ロール表面に発生する遠心力
はロール回転速度に比例する。遠心力の増大に伴いエッ
チングファクターが大きくなる。理論的には1g以上の遠
心力が作用すると、エッチングファクターは２以上とな
るが、本発明では、確実に２以上を確保するために、遠
心力を5g以上と限定した。遠心力は使用した鋳鉄製圧延
ロールの半径、その時の回転数から算出して求めた。
７図に示す実験結果から5g（ｇは重力の加速度）以上の
値とする。第７図は、外径150mm、胴長200mmの鋳鉄製圧
延ロールを塩化第二鉄の41重量％水溶液をエッチング液
として第１図の装置で遠心力エッチングしたデータで、
エッチングファクターに及ぼすロール回転速度の影響の
関係を示したものである。ロール表面に発生する遠心力
はロール回転速度に比例する。遠心力の増大に伴いエッ
チングファクターが大きくなる。理論的には1g以上の遠
心力が作用すると、エッチングファクターは２以上とな
るが、本発明では、確実に２以上を確保するために、遠
心力を5g以上と限定した。遠心力は使用した鋳鉄製圧延
ロールの半径、その時の回転数から算出して求めた。
第１図に本発明の実施例装置を示す。エッチング液をロ
ール１の表面に塗布する塗装機としてスプレーノズル２
とこれを支持する固定具５が図示されている。図示省略
したエッチング液タンク、ポンプ、配管等が付属してい
る。この塗装機はトラバース装置３によってロール１の
軸方向に移動する。ロール１を回転させる駆動装置４、
回転制御装置10を備えている。
ール１の表面に塗布する塗装機としてスプレーノズル２
とこれを支持する固定具５が図示されている。図示省略
したエッチング液タンク、ポンプ、配管等が付属してい
る。この塗装機はトラバース装置３によってロール１の
軸方向に移動する。ロール１を回転させる駆動装置４、
回転制御装置10を備えている。
鋳鉄製圧延ロール１（外径150mm、胴長150mm）の表面
に、光吸収材を入れた樹脂をスプレー塗布により膜厚10
μｍ以下に塗布する。
に、光吸収材を入れた樹脂をスプレー塗布により膜厚10
μｍ以下に塗布する。
このロール表面の樹脂をYAGレーザ光を制御し目的のパ
ターンに加工する。この場合レーザ光照射部の樹脂は蒸
発し、ロールの金属面が露出する。
ターンに加工する。この場合レーザ光照射部の樹脂は蒸
発し、ロールの金属面が露出する。
この方法で、ロール全面の樹脂を目的のパターンに加工
し、このロール１を第１図の装置にセットする。この前
処理はマスクフィルムを利用した方法で行うこともでき
る。
し、このロール１を第１図の装置にセットする。この前
処理はマスクフィルムを利用した方法で行うこともでき
る。
このロール１の表面（金属露出部）を塩化第二鉄41重量
％水溶液をエッチング液として、スプレーノズル２を用
いて塗布し、ロール１を回転して第１図の装置で遠心力
エッチングした。
％水溶液をエッチング液として、スプレーノズル２を用
いて塗布し、ロール１を回転して第１図の装置で遠心力
エッチングした。
エッチング液はスプレーノズル２によりロール表面に噴
霧されている。このノズルは二流体ノズルであり、アシ
ストガスにエアを使用している。このときのエア流量は
30l/minとした。なおスプレー角は90°、ノズル先端か
らロール面までの距離は50mmである。さらにこのノズル
２はスプレーノズル固定具５を介しトラバース装置３に
より、480mm/minの速度でロール胴長と平行な方向に往
復運動を繰返す。
霧されている。このノズルは二流体ノズルであり、アシ
ストガスにエアを使用している。このときのエア流量は
30l/minとした。なおスプレー角は90°、ノズル先端か
らロール面までの距離は50mmである。さらにこのノズル
２はスプレーノズル固定具５を介しトラバース装置３に
より、480mm/minの速度でロール胴長と平行な方向に往
復運動を繰返す。
ロール１は、高速回転用軸受を内蔵した駆動装置４によ
り支えられ０〜2000rpmまで回転を制御できる。
り支えられ０〜2000rpmまで回転を制御できる。
第１図の装置で遠心力エッチングした結果を比較例とし
て第８図、本発明の例として第９図に示す。これはエッ
チング後のロール表面の３次元粗度プロフィール図であ
る。遠心力が大きくなるとより深く、よりシャープな凹
凸面となっている。すなわち、第８図に示すように遠心
力が0.076gの場合のエッチングによる凹部の深さSRz値
が第９図に示すように遠心力が83.84gの場合の方が大き
くなり、エッチングレートが大きくなる。また、一方の
エッチングファクターは第８図に示すように遠心力が0.
076gの場合1.5であり、第９図に示すように遠心力が83.
84gの場合2.8である。なおこの場合、比較例と本発明例
共にエッチング時間は10分間とした。
て第８図、本発明の例として第９図に示す。これはエッ
チング後のロール表面の３次元粗度プロフィール図であ
る。遠心力が大きくなるとより深く、よりシャープな凹
凸面となっている。すなわち、第８図に示すように遠心
力が0.076gの場合のエッチングによる凹部の深さSRz値
が第９図に示すように遠心力が83.84gの場合の方が大き
くなり、エッチングレートが大きくなる。また、一方の
エッチングファクターは第８図に示すように遠心力が0.
076gの場合1.5であり、第９図に示すように遠心力が83.
84gの場合2.8である。なおこの場合、比較例と本発明例
共にエッチング時間は10分間とした。
本発明は鋳鉄製圧延ロール表面に5g（ｇは重力の加速
度）を越える遠心力が働くように、ロールを回転させな
がら塩化第二鉄を含むエッチング液をスプレー塗布する
ようにしたから、エッチング液とロールを収納する大き
な容器がなくても遠心力エッチングできるようになっ
た。本発明によって、従来のエッチング方法では得られ
ないエッチングファクター２本以上のものが得られるよ
うになり、エッチング精度がより向上した。またエッチ
ングレートが大きくなるので、エッチング時間がすくな
くなるおいう効果もある。
度）を越える遠心力が働くように、ロールを回転させな
がら塩化第二鉄を含むエッチング液をスプレー塗布する
ようにしたから、エッチング液とロールを収納する大き
な容器がなくても遠心力エッチングできるようになっ
た。本発明によって、従来のエッチング方法では得られ
ないエッチングファクター２本以上のものが得られるよ
うになり、エッチング精度がより向上した。またエッチ
ングレートが大きくなるので、エッチング時間がすくな
くなるおいう効果もある。
第１図は本発明の実施例装置を示し（ａ）は平面図、
（ｂ）は立面図、第２図は旧来の浸漬法装置を示す斜視
図、第３図、第４図は旧来のスプレー塗布法を示す説明
図、第５図はエッチファクターの説明図、第６図は旧来
の遠心力エッチング法を示す説明図、第７図は遠心力と
エッチングファクターとの関係を示すグラフ、第８図、
第９図は遠心力の効果を示すロール表面の三次元プロフ
ィル図である。 １……ロール ２……スプレーノズル ３……トラバース装置 ４……駆動装置 ５……スプレーノズル固定具 ６……エッチング液 ７……加工素材 ８……マスク ９……素材ホルダ 10……回転制御装置 11……軸 12……回転
（ｂ）は立面図、第２図は旧来の浸漬法装置を示す斜視
図、第３図、第４図は旧来のスプレー塗布法を示す説明
図、第５図はエッチファクターの説明図、第６図は旧来
の遠心力エッチング法を示す説明図、第７図は遠心力と
エッチングファクターとの関係を示すグラフ、第８図、
第９図は遠心力の効果を示すロール表面の三次元プロフ
ィル図である。 １……ロール ２……スプレーノズル ３……トラバース装置 ４……駆動装置 ５……スプレーノズル固定具 ６……エッチング液 ７……加工素材 ８……マスク ９……素材ホルダ 10……回転制御装置 11……軸 12……回転
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 比良 隆明 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (56)参考文献 特開 昭60−239753（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−8377（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−24507（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】鋳鉄製ロールの表面にエッチングにより凹
凸を付与するに当り、塩化第二鉄を含むエッチング液を
ロール表面に塗布しながら、ロール表面に5g（ｇは重力
の加速度）以上の遠心力が作用するようにロールをロー
ル軸まわりに回転させることを特徴とする圧延用ロール
のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2318082A JPH0747829B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 圧延用ロールのエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2318082A JPH0747829B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 圧延用ロールのエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04191383A JPH04191383A (ja) | 1992-07-09 |
| JPH0747829B2 true JPH0747829B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=18095279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2318082A Expired - Lifetime JPH0747829B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 圧延用ロールのエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747829B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100489237B1 (ko) * | 2000-08-25 | 2005-05-17 | 주식회사 포스코 | 쌍롤형 박판주조기의주조롤 표면에 딤플형성방법 |
| JP4626068B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2011-02-02 | ソニー株式会社 | エッチング方法およびエッチング装置 |
| DE102006051812A1 (de) * | 2006-11-03 | 2008-05-08 | Mtu Aero Engines Gmbh | Entschichtungsvorrichtung für rotationssymetrische Bauteile, insbesondere aus Flugzeugtriebwerken |
| CN117980145B (zh) * | 2022-01-18 | 2024-11-01 | 株式会社新克 | 滚筒用腐蚀装置以及方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5942386B2 (ja) * | 1975-08-19 | 1984-10-15 | 松下電器産業株式会社 | テ−プガイド |
| JPS60239753A (ja) * | 1984-05-15 | 1985-11-28 | Shinku Lab:Kk | グラビア製版法 |
| JPH028377A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-11 | Kawasaki Steel Corp | エンボスロールの製造方法 |
-
1990
- 1990-11-26 JP JP2318082A patent/JPH0747829B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04191383A (ja) | 1992-07-09 |
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