JPH083710A - 溶融金属めっき方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 非駆動のサポートロールを用いて鋼帯に連続
して溶融金属めっきを施す方法において、溶融金属めっ
き浴中に配置されるサポートロールが表面でロールの周
方向にサポートロールと鋼帯間の余剰の溶融金属を逃が
す溝の深さが0.05〜1.0mm 、溝の凹凸部の角のアールが
1.0〜10.0mmの溝加工をしたサポートロールを用いてめ
っきする溶融金属めっき方法である。 【効果】 サポートロールの回転が停止することがない
ため、鋼帯のガスワイピング部の形状を犠牲にすること
なく、張力が低くなる薄い鋼帯まで不良品の発生を抑え
てめっきすることができ、グルーブマークのない表面品
質の優れた溶融金属めっき材を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼帯に連続して溶融金
属めっきを施す方法に関し、さらに詳しくは、溶融金属
めっき浴中に配置されるサポートロールの表面に余剰の
溶融金属を逃がす溝加工をしたサポートロールを用いて
めっきする溶融金属めっき方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼帯の連続溶融金属めっきラインでは、
図３に示すように、表面を清浄、活性化された鋼帯２は
スナウト11を通りめっき浴３に浸漬された後、シンクロ
ール12で進行方向が変えられ、裏サポートロール13、表
サポートロール14を通って、めっき浴３から上方に引き
上げられガスワイピングノズル15で所定のめっき付着量
にコントロールされる。

【０００３】ここで、めっき浴中に配置した裏サポート
ロール13と表サポートロール14の機能は、(1) ガスワイ
ピングでの鋼帯の振動を抑える、(2) 鋼帯の形状を修正
してガスワイピング部の形状をフラットにするなどであ
る。また、裏サポートロール13、表サポートロール14は
めっき浴３中での回転不良によるロール疵防止の点から
モータによる駆動が一般的である。

【０００４】ところが、最近の表面品質の厳格化によ
り、従来問題とならなかったこのサポートロールの駆動
が原因で発生する鋼帯表面のチャタマークが問題となっ
てきた。そこでサポートロールの駆動に起因するチャタ
マークを軽減するために、サポートロールの非駆動化が
行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この非
駆動化によって以下の問題が生じてきた。すなわち、サ
ポートロールが駆動化されているときは、サポートロー
ルと鋼帯間のスリップの心配はないが、逆にドロスの巻
き付き等の問題からサポートロールの表面は、表面粗さ
Raで0.01〜5.0 μm 程度に仕上げられている。ところ
が、非駆動化によって、特に鋼帯の張力が低くなる厚さ
の薄い鋼帯においては、図２に示すように、サポートロ
ール８と鋼帯２との間に余剰の溶融金属４が入ってスリ
ップしてサポートロールの回転が停止し、鋼帯表面に激
しいすり模様が入り製品採取が不可となる問題が発生し
てきた。

【０００６】この問題を解決するために、ロール表面を
より粗くして鋼帯間との摩擦係数を大きくするなどの方
法が取られているが、まだ完全な方策はなく、現状は一
度回転が停止すると、鋼帯のガスワイピング部の形状を
犠牲にして、サポートロールの鋼帯への押し込みを強く
することによって回転をスムーズにする方法が行われて
いるが、不良品の発生は抑えられていない。また、張力
が低くなるある厚さ以下の鋼帯の通過を避けるなどの方
法も考えられるが、これは受注制約となり得策ではな
い。

【０００７】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、非駆動のサポートロール表面に溝を加
工することによって、鋼帯とサポートロール間の余剰の
溶融金属をサポートロールの周方向に逃がして、鋼帯と
サポートロール間の摩擦係数を確保して非駆動サポート
ロールの回転停止を防止するめっき方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、非駆動
のサポートロールを用いて鋼帯に連続して溶融金属めっ
きを施す方法において、溶融金属めっき浴中に配置され
るサポートロールが表面でロールの周方向にサポートロ
ールと鋼帯間の余剰の溶融金属を逃がす溝の深さが0.05
〜1.0mm 、溝の凹凸部の角のアールが 1.0〜10.0mmの溝
加工をしたサポートロールを用いてめっきする溶融金属
めっき方法である。

【０００９】

【作用】めっき浴には、ロール表面に溝加工した非駆動
のシンクロールが配置してあるが、このシンクロールと
サポートロールは目的を全く異にするものでシンクロー
ルの考えをそのままサポートロールに適用することはで
きない。すなわち、シンクロールにはめっき浴中での鋼
帯の進行方向を変更する機能をもたせてある。このため
鋼帯の巻き付け角度が大きくなり、歪みによるストレッ
チャーストレインが発生しやすくなり、これを防止する
ためにロール直径は大きくしてあるが、ロール表面の溝
加工による溝模様（シンクロールマーク）については問
題である。

【００１０】本発明は、サポートロールの表面にロール
の周方向に、サポートロールと鋼帯間の余剰の溶融金属
を逃がす溝を加工したサポートロールを使用してめっき
する方法で、溝を加工したサポートロールを使用するこ
とで鋼帯は溝（凹部）でない部分（凸部）と接触するた
め、鋼帯とサポートロールとの接触面積は小さくなり、
その結果、鋼帯とサポートロール間の接触圧力が大きく
なって、サポートロールと鋼帯間の余剰の溶融金属をサ
ポートロールの溝に逃がすことができる。このため、サ
ポートロールと鋼帯間の摩擦係数は大きくなりサポート
ロールと鋼帯がスリップすることがなくなり、サポート
ロールの回転停止を防止することができる。

【００１１】溶融金属めっき、例えば、純Znめっきでは
めっき密着性を確保するために、通常めっき浴中の有効
Al濃度を0.15〜0.20％に、また合金化溶融Znめっきでは
めっき後の再加熱による合金化を進めるためにめっき浴
中の有効Al濃度を0.08〜0.12％にコントロールしてい
る。このため、表面に溝加工をしたサポートロールを使
用すると、図１に示すように、溝（凹部６）とそうでな
い（凸部５）部分でAlの絶対量に差が生じ、めっき層と
鋼帯界面でのAlが反応して形成あるいは影響を及ぼす層
の厚さに差が生じて、グルーブマーク（溝模様）が発生
する。

【００１２】このグルーブマークの発生は、純Znめっき
ではFe-Zn-Al３元合金の厚さの変化による表面の光沢の
違いとして、また、合金化溶融ZnめっきではAlの影響に
差が生じるため、合金化速度が変化し、凸部より凹部の
Fe％が低くなり凸部より凹部のほうが白く見えることで
確認できる。したがって、サポートロール表面に加工す
る溝の形状については、溝（凹部）に逃げる溶融金属と
表面（凸部）の溶融金属の濃度差による鋼帯表面に生じ
るグルーブマークに注意する必要がある。また、溝の凹
凸部の角のアール７はドロスによる鋼帯表面の疵の点か
ら重要である。以上のことを考慮して、溝の深さは0.05
〜1.0mm 、溝の凹凸部の角のアールは 1.0〜10.0mmとし
た。

【００１３】すなわち、溝の深さが0.05mm未満になる
と、サポートロールと鋼帯間の余剰の溶融金属を逃がす
効果がなくなり、そのため、鋼帯とサポートロールがス
リップしてサポートロールの回転停止を防止することが
できなくなり、スリ疵が発生する。また、溝の深さが
1.0mmを超えると、グルーブマークが発生して製品表面
品質が悪化する。

【００１４】溝の凹凸部の角のアールが 1.0mm未満にな
ると、アール部に集中的にドロスが集まり鋼帯表面に疵
を発生させる。また、溝の凹凸部の角のアールが大きく
なると加工費用が高くなるとともに、鋼帯表面品質の点
からもそれほど大きくする必要がないため、凹凸部の角
のアールの上限を10.0mmとした。

【００１５】なお、溝の幅やピッチは各連続溶融金属め
っきラインの特性に応じて変化させることが好ましく、
ここでは限定しない。また、サポートロール軸に対する
溝の傾きも限定しない。したがって、図４に示すよう
に、(a) サポートロール表面の溝はサポートロール軸に
対して、90°の平行溝、(b) 傾斜させた平行溝、(c) 螺
旋状の溝も本発明の目的を達成させることができる。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
供試鋼帯の厚さは 0.3〜4.5mm で、めっきはめっき浴成
分の有効浴中Al濃度が0.08〜0.25％の純Znめっき、合金
化溶融Znめっきと、有効浴中Al濃度が 4.0〜5.0 ％の 5
％Al-Zn めっきである。

【００１７】サポートロールの溝の形状は表１に示すよ
うに、溝の深さは0.02〜1.50mmで、溝凹凸部の角のアー
ルは 0.5mm、 1.0mm、10mmの３種類である。めっき後の
表面状況はめっき浴成分の異なるめっきを総合評価し
て、まとめて表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１に示すように、溝深さが0.02mmでは、
サポートロールと鋼帯間の余剰の溶融金属を逃がすこと
ができず、サポートロールと鋼帯がスリップして鋼帯表
面にスリ疵が発生している。また、溝深さが1.50mmで
は、溝深さが深すぎるため、凹部と凸部でAl絶対量に大
きな差が生じてグルーブマークが発生している。また、
溝凹凸部の角のアールが 0.5mmでは、アール部に集中的
にドロスが集まり鋼帯表面にドロス欠陥を発生させてい
る。

【００２０】溝深さが0.05mm〜1.00mm、溝凹凸部の角の
アールが 1.0mm〜10.0mmの範囲のサポートロールの場合
は、いずれのめっきにおいても、良好なめっき面が得ら
れている。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、サポートロールの回転が停止すること
がないため、鋼帯のガスワイピング部の形状を犠牲にす
ることなく、張力が低くなる薄い鋼帯まで不良品の発生
を抑えてめっきすることができ、グルーブマークのない
表面品質の優れた溶融金属めっき材を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法のサポートロールと鋼帯、余剰の溶融
金属との関係を示す図である。

【図２】従来のサポートロールと鋼帯、余剰の溶融金属
との関係を示す図である。

【図３】鋼帯の連続溶融金属めっきラインの概念図であ
る。

【図４】本発明法で使用するサポートロールの例を示す
図である。

【符号の説明】

１…サポートロール、２…鋼帯、３めっき浴、４…余剰
の溶融金属、５…凸部、６…凹部、７…アール、８…サ
ポートロール、11…スナウト、12…シンクロール、13…
裏サポートロール、17…表サポートロール、15…ガスワ
イピングノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非駆動のサポートロールを用いて鋼帯に
   連続して溶融金属めっきを施す方法において、溶融金属
   めっき浴中に配置されるサポートロールが表面でロール
   の周方向にサポートロールと鋼帯間の余剰の溶融金属を
   逃がす溝の深さが0.05〜1.0mm 、溝の凹凸部の角のアー
   ルが 1.0〜10.0mmの溝加工をしたサポートロールを用い
   てめっきすることを特徴とする溶融金属めっき方法。