JPH09300002A

JPH09300002A - 圧延された光沢金属製品

Info

Publication number: JPH09300002A
Application number: JP12383896A
Authority: JP
Inventors: Shen Sheu Simon; シェンシェウサイモン; G Hector Louis Jr; ジー．ヘクター，ジュニアルイス
Original assignee: Aluminum Company of America
Current assignee: Alcoa Corp
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 1997-11-25

Abstract

(57)【要約】【課題】圧延機により圧延された光沢金属製品、特に
アルミニウム製品をより安価に製造できる技術を提供す
る。【解決手段】この圧延金属ストリップ製品は、圧延機
のロール１０，１１の間でロール面に形成された滑らか
な入口をしたボウル形状の凹部の中へストリップ材料１
２を部分的に逆押出しさせて多数の微小プラウを形成し
た面を有する。これらのプラウは、また圧延機において
ストリップ肉厚の減少に大きな加工率が採用されたとき
に生じるストリップとロールとの相対速度によるストリ
ップ表面材料のこすれ、すなわち擦過によって形成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば多数のスタ
ンドにおける指向性研磨されたロールで達成できる加工
率よりも大きな、圧延機の１つの最終スタンドにおける
加工ロールの表面凹凸肌構造（ｔｅｘｔｕｒｅ）で達成
できる薄板肉厚の加工率を使用した、自動車の車体を構
成するための金属薄板製品に関する。この与えられる金
属薄板は、その後の製造工程のための機能特性、例えば
プレスでの成形性、スポット溶接性、薄板から部材を成
形するプレスにおける薄板面から工具面へのかじりまた
は付着性の金属移行に抵抗する耐性、および塗装または
被覆される前後の薄板面の見栄えを向上される。

【０００２】

【従来の技術】１９９１年６月２５日付けで付与された
本出願人の初期の米国特許第５０２５５４７号の記載を
本明細書に援用する。この特許自体は、圧延機の各スタ
ンドにおける加工ロールおよびバックアップロールの両
方のミクロ工学技術による表面凹凸肌構造に係わり、各
スタンドは潤滑、摩耗および牽引力（トラクション）を
伴う特定の圧延条件に調整されるようになされ、圧延機
の最終スタンドが加工ロール表面の凹凸肌構造によって
薄板製品の表面をエンボス加工するようにして、ストリ
ップまたは薄板の厚さを圧延して減少させる。これはそ
の特許公報の第３欄の下部に第６３行から記載されてい
る。圧延工程の最終スタンドにおける加工ロール表面の
凹凸肌構造は、米国特許第５０２５５４７号の特許図面
の第５図の顕微鏡写真に示されている。最終スタンド以
外の全スタンドにおけるストリップ表面に形成された凹
凸肌構造は、圧延機の後段スタンドにおける加工ロール
の作用で薄板面から概ねに除去されることに留意すべき
である。

【０００３】更に、本出願人の上述した特許における最
終スタンドの加工ロールは、該特許公報の第４欄の頂部
に記載されているように、連続したヘリカル（らせん）
溝を備えることができる。このような表面凹凸肌構造
は、出願人の本願図面の図２９に示された薄板表面を形
成する。連続ヘリカル溝の凹凸肌構造は異方性（指向
性）であり、得られた薄板の凹凸肌構造もまた本願の図
２９に示されるように指向性にされる。このような表面
凹凸肌構造で、薄板肉厚を大きく減少させる、すなわち
５５％またはそれを超える加工率で圧延することは困難
である。溝付き凹凸肌構造の目的は、ロール表面凹凸肌
構造のチャンネル（溝状部）に潤滑剤を絞り込むことで
潤滑剤を除去することである。それ故に、薄板と加工ロ
ールの境界は冷間ロール工程の最終スタンドでの大きな
厚さの減少を行うように十分に潤滑されてはいない。ら
せん状溝凹凸肌構造は、高速度で圧延して非常に光沢の
ある、すなわち鏡面光沢度を向上させた薄板と製品を製
造することを目的とする低減厚による圧延工程のために
設計された。

【０００４】上述の特許の図５のクレーター付き表面凹
凸肌構造によってもこのような大きな減厚は予測でき
ず、これは特許の目的が、薄板が圧延機を出る前に加工
ロール面の凹凸肌構造によって薄板表面をエンボス加工
することで最終薄板製品の等方性で非指向性の面を形成
することにあるからである。いずれの大きな厚さの減少
も、後で詳細に説明するように、薄板面に実質的な擦過
（ｓｍｅａｒｉｎｇ）を生じる。上述した特許におい
て、減厚は１５％〜５４％の範囲内であり、この範囲は
３〜１０％の程度の薄板肉厚の減少を伴う調質圧延時の
それを実質的に超えた薄板肉厚の減少を含む。

【０００５】鋼およびアルミニウム薄板は、減厚工程で
薄板に係合するように加工ロールを使用した圧延機で作
られた製品である。加工ロールの研磨された面は、サン
ドブラスト、放電凹凸肌構造形成（ＥＤＴ）、ＣＯ₂レ
ーザー凹凸肌構造形成および電子ビーム凹凸肌構造形成
のような仕上げ技術を使用して、異なる凹凸肌構造を備
えることができる。これらの方法は、加工ロール面に沿
って個別に配置される微細クレーター（本明細書の図面
の図３に示されるように）から、大いにランダムな要素
を有する凹凸の不規則状態（図１４に示されるように）
までの範囲で、各種微細表面粗度（あらさ）面形態を与
える。レーザーおよび電子ビーム技術は加工ロール面に
確定的なクレーター模様を形成することができるが、放
電加工機によって与えられたクレーター模様は図１４に
示すように実質的にランダムな要素を有する。これらの
技術は一般に、「アイアン・アンド・スチール・エンジ
ニア」第６８巻、第８号、１９９１年８月、および本出
願人の論文「収束されたエネルギービームの加工ロール
面凹凸肌構造形成科学および技術」ジャーナル・オブ・
マテリアルズ・プロセッシング・アンド・マニファクチ
ャリング・サイエンス第２巻、１９９３年６月に記載さ
れている。

【０００６】上述の技術で形成された加工ロール面の凹
凸肌構造は、僅かな減厚で薄板肉厚を減少させる圧延
（例えば典型的には５％未満の減厚）時に薄板面をエン
ボス加工するために使用される。図３に示されたのと同
様なクレーター凹凸肌構造を有する加工ロール面は図４
に示すようにして薄板面を押印する。これは薄板面に、
プラトー部分（台地状部分）を取囲む環状凹部の配列を
形成し、プラトー部分の面は凹凸肌構造形成の前の加工
ロールの研磨仕上げを表している。

【０００７】現在、このような凹凸肌構造形成された加
工ロール面は一般に自動車の車体用薄板に使用される。
しかしながら、多数の重大な圧延に関係した問題点が以
下に説明する理由のために引続き存在している。これら
の問題点は、圧延時の薄板肉厚の圧延で一層悪化する傾
向を示し、これにより或る軽い減厚を超える添付された
図３の表面凹凸肌構造の使用を妨げる。

【０００８】例えば、指向性の研磨ロールで達成できる
薄板肉厚の減厚は、後で詳細に説明するように、比較的
小さなロール間隙力およびロールトルクで底打ちするか
らである。

【０００９】同様に、潤滑のない比較的低い速度（例え
ば毎分１５０ｍ（５００フィート））における冷間圧延
での薄板肉厚の小さな減厚（例えば典型的には３％未
満）によれば、加工ロールの面の凹凸肌構造形成が不完
全であるので加工ロール面の表面形態（トポグラフィ
ー）は部分的にのみ薄板面に押印すなわちエンボス加工
される。このような不完全な表面凹凸肌構造形成は加工
ロール鋼の各種の合金化剤によるビームエネルギーの不
規則な吸収によって生じ、例えばこれにより不完全な加
工ロール面の凹凸肌構造をもたらし得る。添付図面の図
５は不完全な表面凹凸肌構造形成の例であり、図５は電
子ビーム技術によって形成された加工ロールの環状クレ
ーター凹凸肌構造（図３に示されたのと同様）の不完全
なエンボス形成を示す鋼薄板面の代表的な面積部分の形
態を示す線画（ｓｔｙｌｕｓ）を示している。

【００１０】エンボス加工された薄板の表面粗度（あら
さ）は典型的に自動車用薄板の機能的要求値に合致し、
指向性の研磨における実質的に異方性の表面粗度（あら
さ）を有する加工ロールによって圧延された通常の薄板
面の見栄えよりも良好な塗装面を有することができる。
しかしながら、個別の表面粗度（あらさ）を有する薄板
凹凸肌構造の塗装された表面像の明瞭さは、ロール面の
研磨部分（添付図４に見られるような）によって与えら
れた背景表面粗度のために、また塗装仕上げを通して示
され得る凹凸肌構造自体によって、最適化されない。

【００１１】金属薄板の圧延時の摩耗屑片の発生は、Ｃ
Ｏ₂、電子ビーム、放電による表面凹凸肌構造形成装置
で形成されたロール面凹凸肌構造に関係した最も重要な
圧延上の問題点の１つである。この摩耗メカニズムの特
徴を良く理解するために、これらの装置で作られた凹凸
肌構造形態の幾つかの説明が望ましい。ＣＯ₂レーザー
および電子ビーム装置の場合は、これらの装置で発生さ
れた表面粗度の「クレーター」として知られた１つの要
素は、十分な平均エネルギー密度（これはビーム強度と
パルス作動時間との積である）の１以上のパルスで加工
ロール面の微視的な量を溶融するようにして発生される
のであり、個々のパルスはＣＯ₂レーザーの場合は電磁
放射で構成され、または電子ビーム装置の場合は加速し
た電子で構成される。各クレーターはほぼ環状のリムで
構成され、このリムはロール面の平均表面粗度に対して
隆起し、また典型的に陥没部と参照される凹部が図８に
示すようにロール面に形成される。クレーターのリムは
一般に平均ロール表面粗度に対して傾斜して、その傾斜
角度はまさに急勾配（例えば１５゜〜５０゜）である。
パルスビームがロール面に衝突する位置に対する高速ガ
ス補助の角度を調整することにより、ＣＯ₂装置は１つ
の隆起した「ハンプ（プラウ）」および１つの凹部で構
成された非対称クレーターの形態を生じる。図１１はこ
のような隆起したハンプの形態を示す線画である。平均
ロール表面粗度に対するいずれの１つのハンプの傾斜も
また全く大きい。

【００１２】放電技術（ＥＤＴ）で形成された加工ロー
ルの凹凸肌構造による薄板肉厚の軽い圧延で得られるエ
ンボス加工シート面の凹凸肌構造は識別可能な列をなし
た一連のプラトー部分および陥没部分で典型的に構成さ
れており、これらは誘電性（すなわち初期は非導電性）
の流体媒体を通る放電電極の多数回のスパークによって
加工ロール面に形成（逆状態）される。プラトー縁部も
またまさに急勾配でギザギザしている。これは添付図面
の図１４に見られる。図１４は２００８アルミニウム合
金薄板面の形態を示す線画であり、急勾配でギザギザし
ている面は放電装置で凹凸肌構造を形成された加工ロー
ル面の刻印による。

【００１３】それ故に、微細切削摩耗のメカニズムは、
凹凸肌構造を形成された加工ロールのロールバイト（噛
み込み）において摩耗屑片が発生する優勢モードとなる
傾向を示す。例えば圧延する自動車用薄板に使用される
加工ロールによれば、平均クレーター・リム高さまたは
非対称の「ハンプ」の平均高さはロール研磨作業で生じ
た平均的な加工ロール背景表面粗度を典型的に超える。
クレーター・リムまたは非対称「ハンプ」が薄板面を圧
接作用（ｐｌｏｗ）して小片を薄板面から剥離するとき
に、それなりに微細切削が生じる。凹凸肌構造を形成さ
れたロールで圧延するときのロールバイトに生じる摩耗
屑の全量は、加工ロールと薄板面との巻のスライド距離
に比例する。このスライド距離は薄板ゲージ肉厚、肉厚
加工率（減厚率）および加工ロール径の関数である。凹
凸肌構造形成されたロールバイトにおいて生じる摩耗屑
に影響する他の要因は、平均ロール背景表面粗度に対す
るクレーターリムまたは非対称「ハンプ」の平均勾配で
ある。この勾配が一般に２０゜そこらを超えると、１５
％を超える薄板肉厚の加工率の場合に圧延工程で高レベ
ルの摩耗屑が予測できる。

【００１４】したがって過度の摩耗屑は最終薄板製品に
美的問題点をもたらす。何故ならばこの屑が薄板に圧延
されるか、または加工ロール面に移動して、そこで更に
薄板面を損傷するような鋭い切刃状縁のように作用する
からである。このために、凹凸肌構造形成ロールの使用
は、加工ロール面と薄板面との間の滑りが比較的僅かで
あるので一般に薄板肉厚を小さな加工率で圧延してるこ
とに制限されている。このような低加工率は、実質的な
量の屑を発生させない傾向を示す。

【００１５】調質圧延は４段式すなわち２つのバックア
ップロールおよび２つの加工ロールを有する圧延機で時
に応じて実施される。この場合、加工ロールとバックア
ップロール間の接触応力はストリップと加工ロールとの
間の境界での接触応力よりも格段に高くなる。この理由
は、バックアップロール面および加工ロール面が接触す
るようになされる部分の幅は加工ロール面および薄板面
との間の接触部分の幅よりもかなり小さいという事実に
よる。また、薄板は典型的に引張り応力のもとにおか
れ、この引張り応力は所望の加工率を達成するために必
要な通常の接触応力を減少するように作用する。それ故
に、クレーター・リム（レーザーまたは電子ビーム技術
の場合）または鋭い切刃状縁（放電技術の場合）が圧延
工程時にバックアップロール面に繰返し窪みを形成する
結果としてバックアップロール面の摩耗およびその最終
的な厳しい損傷が生じる。

【００１６】加工ロールの鋼材は一般にバックアップロ
ール鋼よりも硬く、それ故に凹凸肌構造形成された加工
ロール面の高所部分バックアップロールに食込んで小さ
な鋼片の発生およびバックアップロール面の凹所形成を
もたらす。幾つかの簡単な技術による推測によれば、少
なくとも図８の環状クレーター形態の場合または図１１
の非対称「ハンプ」形態の場合には、加工ロールの表面
凹凸肌構造はアルミニウム工業界で一般的に見られるよ
うな圧延工程のもとでバックアップロール面に凹部を形
成することを実際に行うことが可能である。これにはま
ず加工ロール面とバックアップロール面との間の潤滑膜
厚を推測して、潤滑膜がこれらの２つの面を引離してい
るかどうか、または凹凸肌構造の高さが平均でこの膜厚
を超えているかどうかを判定することが必要である。次
ぎに、加工ロール面の凹凸肌構造がバックアップロール
面に実際に接触しない状態のもとでは、加工ロールとバ
ックアップロールの接触部に沿って生じる関連した接触
応力がバックアップロール面の損傷を促進するのに十分
な大きさであるか否かを判定することが必要である。以
下の展開は、図３に示したような環状クレーター形態場
合に制限されるが、図１１のハンプ形態の場合に拡張す
ることもできる。

【００１７】加工ロールおよびバックアップロールの間
の潤滑膜厚は、ディー・ドウソン氏およびジー・アール
・ヒッギンソン氏による「弾性流体力学の潤滑」、パー
ガモン・プレス、ロンドン、１９６６年に見出されるよ
うに、以下の式を使用する等温線接点に関する周知のド
ウソンおよびヒッギンソンの公式を使用して推測でき
る。すなわち、

【数１】

【数２】

【００１８】アルミニウム工業界における多くの４高圧
延形状を代表する以下の材料および工程のパラメータが
数１に代入される。すなわちｕ_W＝ｕ_b＝７．６４ｍ／秒ｙ_i＝０．００１ｍＥ_W＝Ｅ_b＝２０７ＧＰａＬ_SW＝０．０２５４ｍＬ_Wb＝０．０２５４ｍＲ_W＝０．２７ｍＲ_b＝０．６４ｍ β＝０．０３ γ＝１４．５ＧＰａ^-1 μ_o＝２．７×１０^-3Ｐａ・秒ｖ_W＝ｖ_b＝０．３３ σ_y＝１．４×１０⁸Ｐａ（アルミニウム合金
２００８に関する）ここで、接触長さＬ_SWおよびＬ_Wbは説明のためだけの目
的で選定されている。薄板肉厚の加工率は単純にβ×１
００、すなわちこの状況では３％であることに注意しな
ければならない。

【００１９】計算値は以下の通である。すなわちａ_SW＝０．００２８ｍｗ＝１．０×１０⁴ＮＥ’＝２３２ＧＰａＧ＝３３６４Ｒ’＝０．１９ｍＵ＝４．７×１０^-13 Ｗ＝８．９×１０^-6 ここで、「ニュートン／メートル²」に関する適当な単
位表示は「パスカル」であり、接頭表記「Ｇ」はギガを
表し、これは「１０⁹」の倍数を示す。

【００２０】数１及び数２に上述の値を使用すれば、バ
ックアップロールと加工ロールとの間の、数１及び数２
により与えられた潤滑膜厚は、

【数３】ｈ_min＝０．４３μｍクレーターリムが荷重の大半を支持することが明らかで
ある。何故ならば、膜厚ｈ_minはレーザーまたは電子ビ
ーム技術のいずれかで形成された典型的なクレーターリ
ム高さ（例えば３．０μｍ〜１０．０μｍ）よりも格段
に小さいからである。それ故に加工ロールのクレーター
の大部分はバックアップロール面に直接に接触すること
になる。数１及び数２は等温線接触に関して適当である
から、ｈ_mi _nの推測は、潤滑剤の粘性に対する熱作用
（薄板の塑性加熱、界面摩擦などによる）によって小さ
くなり得る。

【００２１】クレーターリムが支持する全圧力すなわち
法線接触応力の推測は、したがってバックアップロール
面に対する加工ロール凹凸肌構造の食込みの可能性を調
べるために必要である。まず最初に、図６に示されるよ
うに加工ロール面とバックアップロール面との間の長方
形の接触部分の幅ａ_Wbを計算することが必要である。こ
れは古典的なヘルツィアン（Ｈｅｒｔｚｉａｎ）接触理
論を使用して達成され、その説明はケイ・エル・ジョン
ソン氏（Ｋ．Ｌ．Ｊｏｈｎｓｏｎ）による「接触メカニ
ックス」、ケンブリッジ・ユニバーシティ・プレス、ニ
ューヨーク、１９８５に見出される。単位軸線長さ当り
法線荷重ｗのもとで接触した２つの弾性シリンダに関
し、得られる面接触領域は圧延方向に沿ってａ_Wbの幅を
有する。したがって、

【数４】ここで、数値は無効邸パラメータおよび材料特性の先の
リストから得た。

【００２２】図３に示された六角形のクレーター模様
（電子ビーム凹凸肌構造形成技術で与えられた）におい
て、また図７に概略図において、ユニットセルは平行四
辺形である。各ユニットセル内には、１つの完全なクレ
ーターがある。平行四辺形Ａ_pの部分は次式で与えられ
る。すなわち、

【数５】ここで、Ｃ_sは、図７に示される六角形模様の１つのセ
ル内の隣接するクレーター間の中心間距離である。した
がって、１つのユニットセルにおいてクレーターリムで
覆われる面積部分のパーセント、すなわち％Ａ_crは次式
で表される。すなわち

【数６】ここで、ｒ_oおよびｒ_iは、それぞれクレーターの外側
半径および内側半径である。電子ビームのロール凹凸肌
構造形成装置で作られた典型的なクレーターは、７６．
２μｍの外側半径ｒ_oと、２５．４μｍのリム幅と、し
たがって５０．８μｍの内側半径ｒ_iとを有する。典型
的な中心間距離Ｃ_sは２０３μｍである。クレーターリ
ムの面積はしたがって１０．１×１０^-9ｍ²であり、ユ
ニットセルの平行四辺形の面積Ａp は３５．６×１０^-9
ｍ²であり、クレーターリムにより覆われる平行四辺形
の面積パーセント％Ａ_crは２８％である。加工ロール／
バックアップロールの接触部分に沿う長さ０．０２５ｍ
（ロール軸に沿い、したがって圧延方向に直角）および
幅ａ_wb＝２０４．２μｍ（先に計算した圧延方向の接触
幅と同様）の小さな長方形面積内のクレーター数「Ｎ」
は、次式で与えられる。すなわち

【数７】ここで、Ｎは最も近い整数値に丸められた。

【００２３】単位長さに沿うクレーターりリム全てによ
って覆われた全面積Ａ_Tは、したがって次式で与えられ
る。すなわち

【数８】

【００２４】それ故に、薄板／加工ロールの境界面に沿
うクレーターリムを横切って分布した平均圧力Ｐ_Aは次
式で与えられる。すなわち

【数９】

【００２５】圧力Ｐ_Aが加工ロール／バックアップロー
ルの境界面に伝えられ、それ故にその境界面のクレータ
ーリムに対して伝えられると仮定することが適当であ
る。バックアップロールの降伏強さは１．０ＧＰａほど
高くされ得る。それ故に、バックアップロールの食込み
圧力の推測は、２．６ＧＰａである。何故ならば、この
食込み圧力はバックアップロールの材料の降伏強さの訳
２．６倍だからである。明らかに、クレーターリムに対
する７．４ＧＰａの圧力はバックアップロール面の２．
６ＧＰａの食込み圧力を超えている。それ故に、クレー
ターリムがバックアップロール面に食込むことが起こり
得るのであり、接触の真の面積は薄板肉厚の加工率が３
％の状況であってもクレーターで覆われる全面積を超え
て拡がる。時間とともに、これはバックアップロール面
の厳しい損傷を引き起す。このような損傷はバックアッ
プロールを交換することでくい止めることができるだけ
であり、このことは停止時間を生み、工程の激しさを増
し、人手を要し、経費を増大する。

【００２６】加工ロール面の突出したリムまたは切刃状
縁が圧延時に加工ロール面から剥離するとき、凹凸肌構
造形成された加工ロールの実質的な表面摩耗が生じる。
例えばＣＯ₂レーザービームの衝撃で形成された環状ク
レーターの形態の場合、そのクレーターリムは中央凹部
を取囲むロールの研磨面部分に溶融金属の極小溜りが急
速に促進されて形成される。ロール面（すなわちクレー
ターリム）上で凝固した金属は、典型的には研磨仕上げ
されている局部的なロールの表面粗度（あらさ）に付着
する。この結合強度はロール面に対する凝固金属の接着
力によって決る。この結合は、実際のところ極めて弱
い。何故ならば、溶融金属は研磨ロールの表面粗度（あ
らさ）を十分に「充填」しないからである。したがっ
て、ロールバイト内の繰返しの接触圧力を受けるとクレ
ーターリムは加工ロール面から脱落する。これが凹凸肌
構造形成された加工ロール面の劣化を引き起し、これは
最終的にロールの再修正を要求する。ＣＯ₂レーザーに
よる加工ロールの凹凸肌構造形成時に凝固して環状クレ
ーターリムを形成する溶融材料の付着に関係した問題点
は、１９８９年２月２１日付でブラガード（Ｂｒａｇａ
ｒｄ）氏他に付与された米国特許第４８０６７３１号に
記載されている。

【００２７】リムのないクレーター凹みを形成する可能
性は存在しない。その理由は衝突するビーム下方の溶融
金属は発生する凹みから半径方向に流出し、外向きの溶
融材料の流速は、主としてビームによって形成される溶
融材料の溜り（プール）の表面に沿って延びる表面張力
の空間的勾配によって誘導されるからである。この勾配
は温度に対する表面張力変化と表面温度の空間的勾配の
積である。表面張力の変化は溶融材料の表面を加速する
剪断応力を生ずる。剪断応力σは下記の関係によって表
面張力の空間的勾配に関連する。

【数１０】ここにξ′は温度に対する表面張力の変化である。ビー
ムパルスにおけるエネルギの分布は、典型的には、パル
スの中心から半径方向外向きに減少し、局部的加工ロー
ル表面温度はビームの衝突点から半径方向外向きに低下
する。この方程式により、表面張力は衝突点から半径方
向外向きに増加する。したがって、溶融金属層上の剪断
応力は溶融金属を凹みの壁に変位させるのにまったく十
分で、加熱工程の迅速さが表面下の流体運動に重なり、
したがって溶融した加工ロール面材料の外向きに流れる
層の下の循環流と入れ代わるよりも一層多くの材料が半
径方向外向きに運ばれる。材料の積上げが生じ、ついで
材料の迅速な凝固が生じ、そこで凹みの周りに環状リッ
プすなわちリムが形成される。材料のレーザおよび電子
ビーム処理の間の表面溶融および剪断作用の説明は、Ａ
ＳＭＥ出版局（１９８７）刊行、Ｓ．Ｋ．サマンタ（Ｓ
ａｍａｎｔａ）、Ｒ．コンデュリ他編、材料処理および
製造における学際的刊行物（Ｉｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌ
ｉｎａｒｙＩｓｓｕｅｓ）第５４１〜５５８頁におけ
る、Ｍ．Ｍ．チェンによる「材料処理における熱毛管対
流（ＴｈｅｒｍｏｃａｐｉｌｌａｒｙＣｏｎｖｅｃｔ
ｉｏｎ）」に記載されている。

【００２８】前記溶融および表面剪断工程は、ガスの援
助付きでまたはなしで起こるが、ガス援助付き工程は凝
固したリップを最終的に形成すべき溶融流体の最大高さ
を変更する。もしガス援助の速度が過度に大きいなら
ば、前記表面剪断が溶融材料の溜りがビームの下に形成
されるや否や発生するため、クレーターリップは依然と
して形成される。さらに、高速ガスの援助は溶融材料を
追出してビーム下方にクレーターを発展させる。追出さ
れた溶融材料の一部は加工ロール表面に再度沈澱し、多
くの鋭い切刃状縁になる。再沈澱した材料の切刃状縁
は、シート減厚率の大きい圧延工程において、摩耗破片
を発生する。

【００２９】加工ロール表面に沿うクレーターの相対的
間隔から別の問題が発生する。圧延工程において、加工
ロール表面は、ロールとシート表面が同じ速度を有する
中立面前方で、シート表面より速い速度で移動する。シ
ート表面要素が中立面を通過した後、表面要素は加工ロ
ール表面より速い速度で移動する。（この現象は本出願
人の以前の特許明細書に詳細に論じられており参考のた
めここに引用する。）もし減厚が全体的に約５％未満で
あれば、シートおよびロール表面間の相対的擦過作用は
最小となり、シート表面へのロール表面凹凸肌構造のほ
とんど完全な転写が得られる。減厚が大きいとき、加工
ロール表面のクレーターがシート表面に刻印し、シート
表面をシート表面要素が中立面に達する以前に圧延方向
に向かって擦過せしめ、擦過したトラック（軌道）（す
なわち前方擦過部）がシート表面に形成される。シート
表面要素が中立面を通過した後、同じ作用が繰返される
が、それはシート表面速度が塑性変形の容積保存のため
ロール表面速度を超えるため反対方向である（後方擦過
部）。後方および前方擦過作用の全体的効果は、シート
表面に短くかつ狭い「トラック」（通過痕跡）を形成す
ることであり、シート表面構造（texture ）はいちじる
しく変形される。

【００３０】図９および（図１０）はアルミニウム合金
２００８から成る二つのシートの表面形態を示し、それ
らは、それぞれ、別の同じ圧延工程の条件によって、３
５％および６０％の図１１に示す非対称的隆起表面凹凸
肌構造と同様な表面に圧延される。いずれの場合にも、
成形されたシート表面は加工ロールの表面構造の転写を
忠実に示してはいない。これはとくに図１０に明らかで
あり、シート表面凹凸肌構造は加工ロールの隆起が、図
４に示されたシート表面に形成される減厚の少ない圧延
工程の場合のようにシートに単に刻印するよりも、むし
ろ刻印しかつ彫刻することのため、ほぼ方向的要素を示
している。しかして、大きいシートの減厚はシート表面
のクレーター圧痕を延長する傾向があり、そこで、クレ
ーターが全体的に加工ロール表面でらせん経路に沿うた
め、長い擦過トラックが形成される。シートの減厚率が
増加するとき、トラックは隣接するクレーターまたは隆
起により互いに連結されるが、その理由は単一の構造要
素による単一のトラックの平均的長さが減厚の増加とと
もに増加するからであり、連続した波のビームの外部か
らの断続が含まれる場合には、ＣＯ₂レーザ成形の間に
ロール表面上のクレーター位置またはクレーターパター
ン全体の制御はほとんどできない。このことはシート表
面に全体的に非等方性の粗さを形成する溝を形成する。
したがって、加工ロール表面の（図３に示すような）ほ
ぼ方向性のない表面凹凸肌構造でスタートしかなりの方
向性要素を有する圧延された表面の粗さで終了すること
ができる。

【００３１】これらのトラックの作用はシート表面に、
研磨表面仕上げに見られるような、または図２９に示さ
れた格子状表面凹凸肌構造の外観のような方向性のある
外観とすることができる。そのような表面は、ある場合
には、顧客の見地から、とくに顧客がそのような表面の
光学的特性が、シート表面が人の目で見られる方向に依
存することが少なく、またそのような表面が成形サイク
ル中潤滑剤を自由に流すことより潤滑剤を保持する傾向
があるため、準等方性シート表面を望む場合、好ましく
ない。

【００３２】一般に、前記ＣＯ₂レーザ成形工程によっ
て得られた表面凹凸肌構造は、大きい減厚（すなわち厚
さの１５％に等しいかまたはそれ以上の減厚）におい
て、アルミニウム圧延工程に使用しえないことを結論付
けることができる。その理由は下記のとおりである。
（１）シートの大きい減厚率は、大きいロール分離力を
発生する。このことはクレーターリム（または図１１に
示された非対称形態の場合の隆起）の前記接触応力機構
によりバックアップロール表面を損傷する傾向を促進
し、そこでクレーターリムの早期の摩耗を発生する。
（２）もし環状クレーターが接近し過ぎているならば
（すなわち加工ロール面上で円周方向に沿って）、シー
トの１５％の減厚は、不連続の擦過トラックを形成し、
前記１５％よりもいちじるしく大きい減厚を含む場合、
擦過トラックは連結してシート表面に連続したトラック
を形成する。連結したトラックは「粗帯域」を形成し、
一方ロールの比較的平坦な区域によって擦過したシート
の周囲表面（表面凹凸肌構造が与えられている部分）に
は、研磨工程によって一層平滑なかつ一層狭い帯域が現
れる。図１２は、ＣＯ₂レーザ成形によって発生した環
状クレーターロール表面形態による、４０％減厚圧延さ
れた２００８アルミニウム合金シート表面を示してい
る。クレーターの中心間距離は軌道をシート表面に形成
するのに十分に短い。（３）ＣＯ₂レーザビームがセレ
ーション付き（鋸歯形の）円板によって機械的に断続さ
れるため、隣りのクレーターに対する一つのクレーター
の位置を制御すること、すなわち六角形または正方形セ
ルを形成することは不可能である。このことは現在電子
ビーム技術によってだけ可能であり、その理由は、この
技術がレーザ共鳴器の活性要素が無線周波数装置によっ
て変調される、内部パルスＣＯ₂による輪転グラビュア
印刷によって印刷されるからである。輪転グラビュア印
刷に対する電子ビーム技術の応用に関する一層詳細な説
明は、「光学」誌第７７巻第２号（１９８７）第８３〜
９２頁、Ｗ．ボッペル（Ｂｏｐｐｅｌ）による「金属シ
リンダを彫刻する迅速電子ビーム彫刻方法」に記載され
ている。（４）ＣＯ₂レーザ成形工程によって製造され
たリップまたは隆起は、大きい板厚減少圧延工程の間に
禁止的高水準の摩耗破片を発生する。過剰な摩耗破片
は、圧延機のオイル濾過幾ハウジングに一層の負荷を加
え、かつ最終的に圧延工程を終了させる。同様の問題が
電子ビーム構造に関しても生じうる。

【００３３】レーザ成形ロールによって圧延された金属
シートの塗装した外観は、しばしば自動車工業の板金業
者にうけ入れられない。環状クレーターロール表面凹凸
肌構造はシート表面に環状凹みを生じ、隆起構造はシー
ト表面にほぼ円形の凹みを生ずる。いずれの場合にも、
シート表面の凹みは平坦な区域によって囲まれ、それら
は成形工具による負荷がシートに伝達される支持区域と
して作用する。プレス加工作業による歪みは、シートの
凹所をシート表面から完全に見えなくするのに十分には
大きくはない。したがって、エンボス加工されたシート
表面凹凸肌構造は、背景構造を塗装仕上げする塗装され
た仕上げ面を通して観察される。これはしばしば成形さ
れたシート要素、とくに高級な自動車に対する排斥の理
由である。プレス加工後に残った構造に関する議論は、
（１９８８、スプリンガー社刊）「Ｏｐｔｉｍｉｅｒｕ
ｎｇｄｅｒＯｂｅｒｆｌａｃｈｅｎｍｉｋｒｏｇｅ
ｏｍｅｔｒｉｅｖｏｎＡｌｍｉｎｉｕｍｆｅｉｎｂ
ｌｅｃｈｆｕｒｄａｓＫａｒｏｓｓｅｒｉｅｚｉｅ
ｈｅｎ」の第５章に記載されている。英語では、タイト
ルは「自動車車体パネル絞り作業用アルミニウムシート
の表面微細構造の最適化」（Ｒ．バルバッハ著）であ
る。

【００３４】本発明は、低い圧延速度で５％より小さい
ほんの僅かな減厚率だけしか許されない調質圧延方法の
欠点を、自動車車体シートの製造において、毎分約６６
７ｍ（２０００フィート）、または缶シートの製造にお
いて、毎分約１６６７ｍ（５０００フィート）でシート
を移送する圧延機の単一の最終スタンドにおいて、高速
で十分大きな減厚率（すなわち５５％またはそれより大
きな減厚率）でのシートの減厚を可能にすることによっ
て、克服するものである。しかして、このことは摩耗破
片をまったく発生することなく、バックアップロールの
圧延輪郭におけるバックアップロール表面の損傷をほぼ
解消し、中間面に沿う滑りを回避するように、シートと
加工ロールの中間面および加工ロールとバックアップロ
ールの中間面における必要な引張り力の水準を維持しな
がら達成される。このことは、その粗さが０．００７μ
ｍ〜０．２５μｍの範囲にあるほぼ平滑な加工ロールの
表面、ならびに、固体リムがロール表面から除去され、
ほぼ平滑な入口区域または口を備えたボウル型（椀型）
凹みを残すミクロン程度の大きさのクレーターの決定的
パターンによって達成される。この加工ロールの表面凹
凸肌構造は、図１３の線画的トポクラフィーにもっとも
よく示されている。

【００３５】クレーターは、パルスレーザまたは電子ビ
ーム装置により前記溶融および剪断作用によって加工ロ
ール表面に形成するのが好ましい。それらの装置のビー
ムは、加工ロール表面に凹みを形成し、各凹みの周囲の
リップすなわちリムは、本発明においては、ホーニン
グ、ラッピング、ベルト研磨、研削および化学的研磨の
いずれか一つまたは全部のような公知の研磨技術の一つ
以上によりほぼ除去される。この方法で、そうしなけれ
ばロール噛込みに摩耗破片を発生するかも知れない加工
ロール材料は、加工ロールが使用される前に除去され
る。そうでなければ、摩耗破片は圧延中シート面に埋設
され、圧延成品を製造業者の顧客によって所望されない
程にきわめて汚くする。クレーターリムを標準的ダイヤ
モンドチップ付き工具によって切除することは可能でな
く、その理由はダイヤモンドチップが鋼を切削中化学的
に劣化するからである。リムが除去された後、ロール表
面はクロームのような稠密な、硬質の材料によってコー
テイングすることができる。

【００３６】本発明のシートを大きく減厚する装置にお
いて、焼鈍圧延または他のシートを少なく減厚する装置
に比較して、シートの材料は押されて加工ロール表面に
設けられたボウル状凹みに部分的に押込まれる。シート
が押込まれる間、シートはシートおよび加工ロールの表
面速度の差により擦過せしめられる。ロール噛込み内で
の同時の押込みおよび擦過は、正式には「プラウ（突
起：prow）」と呼ばれる、微細な隆起構造の瞬間的なか
つきわめて一時的な形成をシート表面に生ずる。先端が
形成される間、ロール表面の凹みに捕捉されたるいかな
る過剰な潤滑剤も、押込まれるシート材料によって押さ
れて凹みから流出する。したがって過剰な潤滑剤は、シ
ートとロールの中間面に流れ込み、中間面の摩擦特性を
改善する。下記に詳細に説明するように、微小な後方プ
ラウが、上記一時的先端がシート表面から消滅した後も
シート表面に残る。シートが深絞りのような二次的作業
に使用されるとき、残ったプラウは潤滑剤保持部ならび
にシートとダイの中間面の潤滑剤障壁として作用する。
プラウは金属間接触がほぼ最小にされるため、好ましく
ないかじりによるまたは接着性の金属移送作用を最小に
することにより、二次シート成形工程の摩擦特性を改善
する。

【００３７】残ったプラウの間のシートの基地（きじ）
表面も、加工ロール表面の凹みの間に存在する平滑な加
工ロール表面により、上記高度の減厚工程において擦過
せしめられ、プラウの間にほぼ平滑な光沢シート表面に
なる。ロールクレーターの数および間隔は、圧延すべき
材料の硬さおよび合金、実施される減厚量、材料が圧延
される速度、供給される冷却剤および潤滑剤の量および
型、および二次成形工程（絞りまたは型打ち）の性質に
依存する。加工ロールおよびバックアップロール表面間
の牽引力（トラクション：traction）は、潤滑剤フィル
ムの剪断と加工ロール表面の凹みへの軟らかいバックア
ップロール材料の瞬間的の部分的充填とによって確保さ
れる。充填工程はバックアップロール表面の弾性変形に
よるものである。加工ロール表面のボウル（椀状部分）
を部分的に充填するバックアップロール表面のこれらの
区域は、加工ロールとバックアップロール表面との間の
牽引力を支持するリップとして作用する。圧延されたシ
ート表面に残ったプラウは、プレス加工作業の間に擦過
せしめられかつ最終的に平らにされるが、その理由はそ
れらが成形工程のすべての段階の間に工具またはダイか
らシート表面に伝達される直角力を支持することができ
ないからである。したがって、プレス加工作業後にシー
ト表面に残った表面凹凸肌構造は、クレーターまたは隆
起の形態による表面凹凸肌構造よりも塗装仕上げによっ
て一層見えなくなる。

【００３８】したがって、本発明の目的は、圧延機の最
終スタンドにおいて大きく減厚することにより、塗装さ
れる前ならびに後の双方において、明るいシート成品を
得ることにある。本発明の別の目的は、圧延されるシー
トのいちじるしい減厚が、圧延されるシートの表面にお
ける粒状破片の大発生および埋設なしに、圧延機の単一
のスタンドにおける圧延によって実施されるような、摩
耗破片の発生をいちじるしく減少する加工ロール表面を
得ることである。本発明のさらに別の目的は、本発明の
構造を有する加工ロールとともに使用されるバックアッ
プロールを損傷することなく冷間圧延を達成することが
可能で、かつ加工ロール表面ならびにバックアップロー
ル表面の寿命を延長する、加工ロール表面構造を得るこ
とにある。

【００３９】本発明のまた別の目的は、圧延工程の単一
のスタンドにおいて、別の方法では研磨ロール表面仕上
げまたは環状クレーターもしくは非対称隆起表面凹凸肌
構造を備えることができず、また圧延工程の失敗に導
く、大きい百分率のシート減厚が可能である加工ロール
表面凹凸肌構造を得ることにある。本発明のさらにまた
別の目的は、型打ち作業の間に発生するようなシートと
工具の中間面に潤滑剤を支持するばかりでなく、その面
に潤滑剤のフィルムを形成させ、下記に詳細に説明する
ように、障壁作用によって工程の後の段階を遂行するの
に役立つ、構造を得ることにある。本発明のなお別の目
的は、シートのほぼ平滑な背面からの光の大きい鏡面反
射によって得られる像がきわめて鮮明な自動車車体シー
ト成品を得ることにある。本発明の別の目的は、シート
がいくつかの二次成形工程によって部品に成形された
後、自動車製造業者によって部品の表面に塗布された塗
装仕上げを通してまたは別の方法ではその下に容易に見
ることのできない、非方向性シート表面構造を得ること
にある。本発明の目的および利点は、下記の詳細な説明
および図面に基づいて一層良く理解しうるであろう。

【００４０】さて、図面のうちの図１を参照すると、薄
板１２の厚さを減少する工程における圧延機の上側ロー
ル１０および下側ロール１１（その他の部分は示してい
ない）を示してある。上側ロール１０は多数の隔置され
たミクロンのサイズのボウル形の凹み１６を備えている
加工面１４を有している。凹み１６のうちの３個の凹み
を図面の図２に示してあり、これらの凹み１６もまた説
明の目的のために大きく拡大して示してある。凹み１６
が１個またはそれ以上の加工ロール１０および／または
加工ロール１１の表面１４に設けられる前に、表面１４
が非常に平滑な仕上げ、例えば、０．００７μｍないし
０．２μｍＲａ（算術平均の荒さ）の程度の仕上げを行
う態様で調製される。ＩＳＯの荒さ標準による測定が適
切である。表面の荒さの標準は１９９０年に発行された
ドイツのホンメルベルケ市在のエル．マメリ氏著の「表
面凹凸肌構造分析−ハンドブック」と題する論文に論述
されている。このような表面は実質的に平滑な表面を有
する図１のロールの噛み込において厚さが減少する金属
材料を提供する。その結果、審美的には、人間の眼で認
知されるような製品の総合的な輝度を高める圧延の間に
表面に何等かの擦過（ｓｍｅａｒｉｎｇ）を有する光沢
がある表面を有する圧延製品が得られる。

【００４１】以下に論議し、かつ図３、図７および図８
に示すように、集束したエネルギビームがロール面１４
に衝突して、クレーター１８を形成するときに、凹み１
６が形成される。クレーター１８は各々の凹み１６を包
囲する隆起したリム材料２０を含む。エネルギビームの
経路がロールの軸線に整列しているので、エネルギビー
ムはロールの表面に直角の入射（ｎｏｒｍａｌｉｎｃ
ｉｄｅｎｃｅ）で衝突する。

【００４２】図２は薄板の大規模の減厚圧延工程の間の
本発明の１個の加工ロールと、加工ロールにより圧延さ
れる薄板の一つの表面との間の界面を示し、かつ図１に
小さい「箱」で示した領域の拡大断面で示してある。加
工ロール表面のボウル形の凹みの存在は、薄板の大規模
の減厚圧延工程の間に薄板面上に加工ロール面により作
用せしめられる垂直荷重ならびにロールの噛み込みの運
動学と共に、薄板のトポロジーがロールの噛み込みから
出る前にロールの噛み込みの内部で一連の変化を受け
る。前側突出部２２を図２に示してある。突出部２２は
薄板表面材料の微視的な三日月形の隆起部分であり、か
つロールの噛み込みの中立平面の付近を先行する界面領
域に形成される。中立平面は図において符号２４で示し
てある。マウンド（ｍｏｕｎｄ）２６が薄板の表面上に
中立平面の付近に形成されている。出口領域において、
後側突出部２８が薄板の表面上に形成され、かつ最終の
薄板表面組織として薄板上に残る。図２に示した薄板の
表面の過渡的な性質は、図４に示した薄板のトポロジー
および本発明の出願人の前述した特許の場合のように、
薄板表面をエンボスする加工ロールの表面組織に起因し
ていない。むしろ、微視的な量の薄板材料は、ボウルの
中への後方の押出（薄板の表面上の加工ロール表面によ
り作用せしめられる直角荷重に起因する）と、薄板の大
規模の減厚圧延の間に起きる加工ロール表面と薄板の表
面との間に有意な相対運動に起因する後方に押し出され
た材料の擦過との組合わせを受ける。

【００４３】レーザーまたは電子ビーム装置（図示せ
ず）が加工ロールの表面にクレーター１８（図３および
図８参照）を形成するために使用され、各々のクレータ
ー１８は、中央部の凹み１６と、該凹みを包囲する隆起
した環状のリム２０とからなっている。このような装置
のビームは、各々のクレーター１８をロールの表面上
に、実施される厚さの減少量、減厚される薄板１２の合
金および焼戻し（ｔｅｍｐｅｒ）、減厚工程において使
用される冷却材および潤滑剤の型式および温度ならびに
減厚が行われる速度により決定されたサイズおよび発生
頻度において正確に位置決めする。加工ロールの表面内
の代表的な凹みの深さは、一般に、５０．０μｍ〜２５
５μｍの範囲内にある外径を有するほぼ円形の凹みに対
して０．４μｍ〜１０．０μｍの範囲内にある。

【００４４】ビームの中心のまわりにガウス強度分布を
有するパルスレーザビームまたは電子ビーム装置により
放出されるガウス電流密度を有するビームがクレーター
１８を形成する直角のロール表面に衝突するときに、ビ
ームのエネルギ密度がロール材料を融解させるために有
意に十分であるので、ロール材料のリム２０が凹み１６
のまわりに（ビームの下方に）形成される。このような
融解により、凹み１６の周囲への融解した金属の一部分
のその後の迅速な移動が前述したように温度と共に溶融
プール表面張力の変動から生ずる表面の剪断のために発
生する。前述した磨耗による破片の問題に寄与する圧延
の間にこのようなリム材料がロール表面から離脱するこ
とを阻止するために、リム材料が除去され、その結果、
図１３に示した加工ロールの表面トポロジーが得られ、
従って、ロール表面は、耐久性のある長年持続する磨耗
面を提供するために、硬質の緻密な材料、例えば、クロ
ムでコーティングされることが好ましい。例えば、リム
材料を研磨により除去することにより、加工ロールの表
面の凹み１６のまわりに実質的に平滑な表面仕上げ（図
１３）が得られる。図１３に示した凹み１６への入口領
域もまた平滑であり、かつそれにより薄板の表面材料が
薄板を大規模に減厚させる間に同時に押し出しされ、か
つ凹みの内側領域に対して擦過するときに磨耗による破
片を発生するための切刃（ｃｕｔｔｉｎｇｅｄｇｅ
ｓ）として作用しないことが特に重要である。バックグ
ラウンド加工ロール表面仕上げ３０もまた、前述したよ
うに、実質的に平滑であるので、このような凹凸肌構造
を有する加工ロールによる圧延の結果、光沢を有するス
トリップ、または薄板製品が得られる。薄板減厚比が大
きい場合には、結果として生ずる擦過（ｓｍｅａｒｉｎ
ｇ）工程は、前述したように、圧延製品の輝度を高め
る。リム２０の材料を除去しない場合には、前述したよ
うに、磨耗による破片の発生とバックアップロールの損
傷が発生することがある。それに加えて、薄板を大規模
に減厚させるときには、加工ロール表面クレーター構成
（図３）が薄板の表面に細長い平行なトラック３２を発
生する。トラック３２は、図９，図１０および図１２に
示すように、ほぼ圧延方向に追従している。このような
表面は審美的に満足な表面および製品ではなく、かつ二
次成形工程、例えば、圧伸成形（ｄｒａｗｉｎｇ）およ
び押抜き（ｓｔａｍｐｉｎｇ）の間に薄板の形成を高め
る摩擦学的な性質を有していないので、代表的には自動
車用薄板の顧客により所望されていない。

【００４５】それと対照的に、リム材料２０を除去する
ことと、以下に述べるような大きいパーセンテージの薄
板の減厚比を含む圧延工程の間に薄板上に湾曲した突出
部または隆起したマウンドを形成することとにより、実
質的に磨耗による破片を含まない薄板製品が製造され、
かつバックアップロールおよび加工ロールの表面の寿命
が実質的に延長されると共に、同時に顧客により所望さ
れるプレートまたは薄板製品が製造される。

【００４６】図１５、図１７、図１９および図２１ない
し図２３は、最終スタンドにおいて薄板の大規模の減厚
圧延作業の間に図１３に示した加工ロール表面凹凸肌構
造により圧延された薄板表面の微視的な部分を追跡して
いる。これらの図は、薄板がロールの噛み込みを通過す
るときに薄板上の加工ロールの直角荷重と、ロールの噛
み込みの運動学との影響と共に、凹み１６がロールの噛
み込みにおいて入口領域から出口領域まで移動するとき
に加工ロール表面に同じ２個の凹み（１６ａおよび１６
ｂとして識別された）によりひき起こされる三つの選択
された時期に薄板表面に起きる最も有意な、または重要
な変化を示す。図１６、図１８および図２０は、図１
５、図１７および図１９に示す圧延工程のこれらの段階
において起きる薄板の表面の凹凸肌構造変化を示す薄板
表面の代表的な部分の顕微鏡写真である。図２１、図２
２および図２３は、図１６、図１８および図２０にそれ
ぞれ示した薄板表面凹凸肌構造要素に類似した薄板表面
凹凸肌構造要素の針により描かれる地勢図である。図１
５ないし図２３は、薄板がロールの噛み込みを通過する
ときに薄板表面の荒さの高度に過渡的な性質を捕捉して
いる。ロールの噛み込みにおいては、少なくとも１個の
加工ロール表面のきめが微視的な凹み（図１３）により
出され、かつ本発明の方法を使用して仕上げられる。

【００４７】図１５においては、本発明によりひき起こ
された２個のロールの表面の凹み１６ａおよび１６ｂが
ロールの噛み込みの内部の中立平面２４に達する前に、
（最初の時間ｔ₁）において薄板１２の表面に対して直
角の荷重Ｐ_Aにより負荷される。この中立平面もまた図
１５において最も右側に描かれた垂直に配置されたダッ
シュ線２４により示してある。図１５においてＬＢ₂と
して示した凹み１６ｂのバンク（ｂａｎｋ）の前縁は、
中立表面２４から距離ｄ₁の位置にある。凹み１６のバ
ンクはマウス（ｍｏｕｔｈ）、すなわち、凹み１６の入
口領域の真下の小さい幅を有する表面回転リングとして
規定されている。この領域は任意の押し出された薄板表
面材料との接触が起こりそうな領域である。凹みのバン
クと押し出された薄板表面材料との間の接触領域は、角
度の和が１８０°である扇または中実の三角形に近似し
ていると考えることができる。各々の凹み１６の直径
は、図１５において「Ｄ」により示してあるが、とはい
え、実際には、ロールのきめが出される時間の間に存在
する種々の状態のために、ロール表面の凹みの配列の内
部で直径の僅かな分布があるかもしれない。これらは、
ビームを形成するパルスエネルギ密度、ビームの集束、
工作機械の振動、ロール表面の内部の合金化剤（ａｌｌ
ｏｙｉｎｇａｇｅｎｔｓ）によるビームエネルギの不
規則な吸収および加工ロールのきめを出すために使用さ
れる関係した制御エレクトロニックス等の変動を含む。
直角荷重および加工ロールと薄板表面との間の速度の変
化は、前述したように、小量の薄板表面材料が凹み１６
ａおよび１６ｂの中に部分的に流れ、すなわち、これら
の凹みの中に押し出される。直角の圧力が作用した結
果、そして薄板表面の速度がロール表面の速度よりも遅
い事実のために、２個の前側突出部２２ａおよび２２ｂ
が凹み１６ａおよび１６ｂのバンクの後側領域に沿って
形成される。これらのバンクは図１５にＴＢ₁およびＴ
Ｂ₂により示してある。

【００４８】突出部の形成に関する簡単な理解は、次の
類推により得られる。図１５における凹み１６ａの点Ｍ
は、凹み１６ａのバンクの後側部分上に配置されてい
る。この傾斜したバンクは水上スキーのさらに良く知ら
れている斜面と類似している。とはいえ、水上スキーの
表面は凹みのバンクの横方向の湾曲部が欠けている。人
が水上スキーの上に乗っているときに、スキーは代表的
にはスキーヤーの前方の水面に対して小さい角度傾斜し
ており、この傾斜がスキーヤーの前進速度と共にスキー
ヤーのスキーの下方に水の集積または波頂を生ずる。も
しもスキーヤーがスキーヤーの移動に追従しながら時間
が経過するにつれてこの波頂に追従すれば、スキーヤー
はこの波が単に進行波であることを知る。この波の強さ
は、もしもスキーヤーが水面の領域に衝突すれば強くな
る。水面領域においては、水の速度がスキーヤーの移動
方向に強く反対であり、例えば、ボートがスキーヤーの
移動方向に平行に走行しているときに起きるかもしれな
い。他方、もしもスキーヤーが水がスキーヤーの移動方
向に力強く移動している水面領域に衝突すれば、波の強
さが減少するかもしれない。それゆえに、各々の突出部
はロール表面の凹みの中に薄板表面材料の微視的な部分
を部分的に後方に押し出すことにより形成された中実の
（ｓｏｌｉｄ）または可塑性の（ｐｌａｓｔｉｃ）波と
考えることができる。このような押出は、主として、中
立平面にまだ達していない凹みのバンクの後縁に沿って
起きる。再び、図１５を参照されたい。凹みを部分的に
満たす薄板表面材料は、該材料が押し出されるときに圧
延方向に擦過する。これは部分的に充填された凹みが中
立平面を通過する時間の前にロールと薄板表面との間の
相対表面移動に起因している。

【００４９】図１６は２００８アルミニウム合金薄板表
面上の突出部の組織を示す４２５Ｘの倍率の顕微鏡写真
である。このような押出は図１５に示した部分的に後方
に押し出す機構から得られる。図１５および図１６に
は、二つの前側突出部２２ａおよび２２ｂを示してあ
る。各々の突出部は、図１６から理解できるように、
「三日月形」の形態を有している。突出部の端縁の間の
距離は突出部（図１５）を形成したロールの表面の２個
の凹み１６ａと１６ｂとの間の中心間の隔離距離に相当
する。突出部の凸縁が圧延方向に面している。それゆえ
に、突出部の内側端縁、すなわち、凹縁がロールの噛み
込みの入口箇所に面している。突出部の凸縁を形成する
ために隆起している材料の傾斜端部がある。それゆえ
に、もしもこの傾斜に沿って左側から右側によじのぼ
り、すなわち、図１６において前側突出部に沿って左側
から右側によじのぼるとすれば、各々の横方向に、すな
わち、圧延方向に直角をなす二つの方向において湾曲
し、かつ突出部の凸縁に沿って迅速に落下する傾斜によ
じのぼることになる。これは図１６に示した表面の代表
的な領域の針で描かれた地勢図である図２１に最良に示
してある。突出部は大洋の海面上の波に類似している。
また、突出部の横方向の湾曲がはっきりとわかる。突出
部の高さは０．２５μｍ〜３．０μｍまでの範囲内にあ
る。突出部を形成する金属の集積は凹みのバンクの後縁
の扇形の領域による押し出された薄板材料の擦過に起因
している。凹みの形状と向かい合わせであるように思わ
れる図２１の突出部の三日月の形状は、下記の二つの要
素から得られる。すなわち、（ａ）金属が凹みの中に部
分的にのみ押し出されて、凹みに対して静止している可
塑性の波を形成する。（ｂ）金属が凹みの中に流れると
きに金属が感知する最大の「押込み力」が凹みのバンク
の後縁から得られる。

【００５０】その後の時間ｔ₂＞ｔ₁において、すなわ
ち、図１７において、図１５に示した界面を含んだ薄板
および加工ロール表面が入口平面から出て中立平面２４
の付近に向かって移動する。とはいえ、薄板および加工
ロール表面は、薄板表面をロール表面上に滑動させる上
記の擦過作用のために僅かに異なる時間に中立平面の付
近に到達する。それゆえに、突出部２２ａおよび２２ｂ
は、その後、ロール表面上のきめが出ていない領域３０
により出口領域に向かって擦過され、そして最終的に
は、薄板表面が中立平面の付近に達する時間の前に、薄
板表面内に偏平化される。薄板の速度とロール表面の速
度とがほぼ同じであり、すなわち、中立平面２４の付近
には、中立平面を包囲する小さい領域がある。それゆえ
に、ロール表面が凹み１６ａおよび１６ｂの付近にある
ときに乗っている観察者は、本人自身の速度において、
またはその速度にほぼ近い速度において薄板の表面を観
察することになろう。これらの状態では、薄板表面の相
対的な擦過は無視できる程度であり、それにより加工ロ
ール表面を介して加えられた薄板上の直角の圧力の作用
のみを残す。その後、この直角の圧力は、公証人の封印
が法律的な文書をエンボスする方法と全く同じ方法で、
薄板をマウンド２６ａおよび２６ｂの形態の凹み１６ａ
および１６ｂの中に実質的に強制的に押し出す。圧延の
間の直角の荷重の理論的な計算により、薄板の表面上の
直角の荷重が中性平面の付近において最高であることが
予報される。これが中立平面の付近の薄板材料により凹
みをより均一に「部分的に充填し」、その後、マウンド
を形成する理由である。圧延の間の直角荷重の計算はマ
グローヒル（１９８７）の５５１頁ないし５７４頁に記
載された第７章のジェイ．チャクラバーティー氏著の
「可塑性の理論」と題する論文に論議されている。

【００５１】図１８は図１７に記載した工程により形成
された薄板表面上に１組の微視的なマウンドを示す４２
５倍の倍率の顕微鏡写真である。図２２は図１８に表面
の代表的な領域の針で描かれた地勢図である。

【００５２】加工ロール表面の凹み１６ａおよび１６ｂ
が図１７の中立平面２４を通過した後、薄板表面の速度
がプラスチックの変形量が一定であるためにロール表面
の速度を超え始め、その結果、マウンド２６ａおよび２
６ｂが薄板表面の中に戻るように偏平化される。それゆ
えに、薄板が中立平面の付近を通過し、出口領域の付近
に入るときに形成される薄板表面のマウンドが凹み１６
ａおよび１６ｂのそれぞれのバンクＬＢ₁およびＬＢ₂
の後縁により擦過され、図１７から理解されるように、
薄板１２がロール１０より早く移動するときに、その
後、マウンドが偏平化される。

【００５３】加工ロール表面の凹み１６ａおよび１６ｂ
が出口領域に向かって移動し、かつ図１９に示した薄板
の部分が出口領域に達した直後に図１９に示した出口領
域の付近に達したときに、後側突出部（プラウ）２８ａ
および２８ｂが図１９に示した薄板表面上に形成され
る。図２０は図１９の機構により形成された後側突出部
２８ａおよび２８ｂを有するアルミニウム薄板表面の４
２５Ｘの倍率の顕微鏡写真である。各々の前側突出部の
凸縁は中性平面に面し、それゆえに、各々の前側突出部
の凹縁が図２０において最も右側のロール噛み込みの出
口平面に面している。

【００５４】図２３は図１９に示した機構により形成さ
れた前側突出部（プラウ）２２ａおよび２２ｂを含む図
２０に示した表面の代表的な領域の針により描かれた地
勢図である。図２４は圧延工程が中断された本発明の方
法により圧延された薄板表面の針で描かれた地勢図であ
る。薄板表面上に中立平面の付近に形成されたマウンド
を薄板が出口領域の付近に入るときに薄板表面上に形成
された前側突出部と共に示してある。図２４はさらに薄
板の大規模の減厚圧延の間の薄板表面の地勢図の過渡的
な性質を論証している。少なくとも１個の加工ロールの
きめが図１３の地勢図により出される。

【００５５】それゆえに、薄板表面がロールの噛み込み
から出るときに、薄板表面は図２３および図２４の前側
プラウ部凹凸肌構造を有することになる。

【００５６】図２５は単一の圧延機スタンドにおいて研
削された加工ロールを使用してアルミニウム合金２００
０−８Ｆの４段圧延の間に記録されたパーセンテージ薄
板減厚比に対するロール力を示す。パーセンテージ薄板
減厚比が増大するにつれて、ロール力は圧延機の能力
（すなわち、１００キロポンド）が４５％に達するまで
非線形に増大する。この点において、４５％を超える減
厚は達成できなかったので、圧延工程を終了しなければ
ならなかった。

【００５７】図２６は図２５の条件と同じであるが、加
工ロールが図１３に示した本発明のボウル組織を有して
いる条件においてパーセンテージ薄板減厚比に対するロ
ール力の変化を示す。ロール力は本発明の凹凸肌構造が
使用されるときにさらに好ましい摩擦学的な条件を示す
図２５に示したロール力よりも若干遅い速度で増大す
る。７０％程度のパーセンテージ薄板減厚比が達成され
るまで、この圧延機の圧延力の能力には達しない。微視
的な量の薄板表面材料が図２、図１５、図１７および図
１９に示した態様でボウル１６の中に押し出されるとき
に薄板／加工ロール界面に潤滑剤の全部または部分的に
排出されるロールの噛み込みに潤滑剤を搬送するボウル
の凹凸肌構造と共に、きめが出された加工ロール表面に
実質的な圧延研削が施されていないので、ロールの噛み
合いにおける過大な摩擦が最小限度にとどめられてい
る。

【００５８】図２７および図２８は、図２におよび図２
６に引用した条件で研削加工ロールならびに本発明によ
りきめが出された加工ロールをそれぞれ使用して圧延し
たときにパーセンテージ薄板減厚比に対するロールトル
クの変化の比較を示す。また、７０％の減厚が達成され
るまでに、きめが出された加工ロールにより圧延すると
きにスタンドのトルク能力（３０００フート・ポンド）
に達しない（図２８）ことに対して、研削ロール（図２
７）を使用する圧延工程が４５％の減厚比が達成された
ときにほぼ２７００フート・ポンドで中断しなければな
らなかったので、きめが出された加工ロールは単一の圧
延スタンドの圧延工程能力を研削加工ロールにより達成
可能な能力をはるかに超えて伸ばすことができる。図２
５ないし図２８は単一のスタンドにおいて本発明の方法
によりきめが出された加工ロールで圧延するときに、圧
延機の能力を研究加工ロールの表面仕上げのために圧延
機に課せられた人為的な制限をはるかに超えて伸ばすこ
とができることを明らかに論証しており、それゆえに、
圧延機の生産能力をさらに高めることができる。

【００５９】本発明の加工ロールの凹凸肌構造に起因す
る上記の圧延工程能力の向上に加えて、ロールの噛み込
みから出るときに薄板表面上に残る後側突出部の組織２
８ａおよび２８ｂがその後の金属形成作業、例えば、二
つの重要な機構を介して車体のフェンダのプレスによる
形成作業の間に潤滑および金属の流れを高めている。第
１機構においては、後側突出部２８ａおよび２８ｂが三
日月形の形態のために潤滑剤を薄板／工作機械器具の界
面の中に供給することができる。第２機構においては、
後側突出部が薄板／工作機械器具の界面に沿った潤滑剤
の流れを妨害する「バリヤ」の役目をする。潤滑剤が妨
害されていない界面の内外に自由に流れないので、潤滑
膜が成形工程の後の段階に持続的に使用される。これに
より、かじりが低減され、引裂きに起因する薄板の早期
の破損を最小限度にとどめ、かつ工作機械の表面を保護
する。潤滑される界面における潤滑剤妨害作用の議論
は、潤滑摩擦学のＡＳＭＥジャーナルの第１００巻の１
２頁ないし１７頁にエヌ．パティア氏およびエッチ，エ
ス．シェン氏著の「部分的な流体力学的な潤滑剤に関す
る三次元の荒さの効果を決定するための平均の流れモデ
ル」と題する論文に記載されている。

【００６０】また、薄板とロールの表面との間の横滑り
が本発明の方法を使用したときにきめが出された「鏡面
仕上げ」の加工ロールの極端な場合においてすらも起き
ないことに留意すべきである。これは突出部／マウンド
の形成がロールの噛み合いにおける主要な牽引機構であ
る事実に起因しており、それゆえに、「横滑り」は前述
した大きいパーセンテージの薄板の減厚率が採用されて
いる圧延機の単一のスタンドにおける圧延の間に発生し
ない。本発明の方法によれば、方向研削の形態のバック
グラウンド荒さが薄板とロール表面との間の総合的な牽
引に寄与することができるけれども、横滑りはバックグ
ラウンドロール荒さと無関係である。

【００６１】さらに、本発明の方法が一般的なロールき
め出し技術、例えば、レーザーおよび電子ビームきめ出
しにより製造された薄板の表面組織と完全に異なる薄板
表面組織を製造することを留意すべきである。これらの
技術のエネルギパルスに起因する上記の融解および表面
剪断工程において製造されたクレーターリム２０（図
８）または非対称のハンプ（ｈｕｍｐ）（図１１）が代
表的にはロール表面に沿って所定位置に残され、また、
前記クレーターリムおよびハンプに代わるものはない。
従って、これらのリムは薄板の表面（図４および図５）
内に微視的な凹みをエンボスし、すなわち、くぼませ
る。このような凹みは薄板表面の下方に配置されてい
る。加工ロール表面上の環状のリムが薄板表面上に谷状
凹地（ｍｏａｔ）（その後、該凹地にはスタンピング作
業前に潤滑剤が充填される）を形成する城のプラトオー
および谷状凹地の形状として図４のエンボスされた環状
クレーターを考えることができ、かつ城のプラトーは、
本質的には、名目上のロール表面荒さに保たれ、かつそ
の後の薄板形成工程において潤滑効果を高めることにつ
いて本質的な作用をしない平坦な領域である。しかしな
がら、本発明の方法は、この方法により、薄板が圧延機
の最終のスタンドから流出するときに最終的な薄板表面
凹凸肌構造としての微視的な突出部が得られるので、丁
度反対の効果を生ずる。前記の突出部は薄板の平均の荒
さに対して隆起している。また、突出部は環状のクレー
ターの形態により行われる単一の潤滑剤の捕捉の代わり
に薄板／工作機械器具の界面における潤滑の強化に関す
る二つの機能をはたす。突出部は薄板／工作機械器具の
界面、例えば、プレス加工作業において形成される界面
の中に潤滑剤を搬送するのみでなく、また、このような
界面に沿った潤滑剤の流れの経路中の障害物の役目をな
し、それゆえに、潤滑剤を界面に沿って薄板形成段階の
後程の段階の中に送り、潤滑機能を持続的に維持する。
そのうえ、潤滑剤は個々の突出部により全般的に閉じ込
められていないので、突出部により界面の中に搬送され
る潤滑剤がプレス加工作業中の薄板／工作機械器具の界
面に容易に分布される。これは小規模の減厚圧延の間に
薄板の表面にエンボスされた環状のクレーターの組織の
場合には頻繁には起こらない。その理由は、薄板成形工
程が完了した後に、小量の潤滑剤が薄板上の環状の「谷
状凹地」領域の残りの部分の内部に残っているかもしれ
ないからである。

【００６２】本発明の突出部は図３および図１１を参照
して前述した環状のクレーター形態およびハンプ形態よ
りも全般的なサイズがかなり小さい。一般に、自動車製
造者は塗料塗布層を通して薄板の凹凸肌構造が透けて見
えることを要望せず、そしてこの問題は後者の二つの凹
凸肌構造の形態と関連してきた。従って、突出部（プラ
ウ）は塗料仕上部分を通して自動車の構成部品が目立つ
程度に透けて見えないようにしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】中間で金属材料の厚さを薄くする圧延機の二つ
の回転加工ロールの線図的図。

【図２】図１の加工ロールと金属材料との間の中間面の
拡大部分断面図で、上方ロールの面は微少な、浅い、ボ
ウル型凹所を有し、その中にシート面材料の微少量が押
出される。

【図３】電子ビーム成形装置による六角形に配列された
環状クレータ構造を表示する、加工ロール表面の一部の
線画的トポグラフィー。

【図４】小さい減厚工程の間に加工ロール表面のクレー
タ構造をエンボス加工された、アルミニウムシート面の
線画的トポグラフィー。

【図５】加工ロール面のクレータ構造によって不完全に
エンボス加工された、鉄シート表面の線画的トポグラフ
ィー。

【図６】圧延機のバックアップロールと加工ロールの間
のヘルツ線の接触幅を示す図。

【図７】電子ビーム装置によって加工ロールの表面に設
けられた（図３に示されたような）、六角形クレータパ
ターンの線図で、その基本的単位は平行四辺形である。

【図８】電子ビーム成形装置の二重パルスによって加工
ロールの面に形成された、単一の環状クレータの線画的
トポグラフィー。

【図９】図１１に示された非対称「ハンプ」（隆起）Ｃ
Ｏ₂レーザ成形によって、３５％に減厚して圧延された
二つのアルミニウムシートの擦過表面を示す図。

【図１０】図１１に示された非対称「ハンプ」（隆起）
ＣＯ₂レーザ成形によって、６０％に減厚して圧延され
た二つのアルミニウムシートの擦過表面を示す図。

【図１１】機械的に断続されるＣＯ₂レーザにより、か
つブラガード（Ｂｒａｇａｒｄ）他に対して、１９８９
年２月２１日に特許された米国特許第４８０６７３１号
明細書に記載された方法により、適当なガスを利用して
製造された非対称ハンプ構造を有する、加工ロール表面
の一部の線画的トポグラフィー。

【図１２】図８に示す環状クレータ形態を有する加工ロ
ールの表面を使用して４０％だけ減厚した、２００８ア
ルミニウム合金シートの（２００倍に拡大した）顕微鏡
写真。

【図１３】ボウルへの平滑な入口区域を形成するため、
クレーターリムを除去された、鋼製加工ロール表面の平
滑な、ボウル状凹みの線画的トポグラフィー。

【図１４】放電法によって成形された加工ロールを備え
た少ない減厚圧延方法によって圧延された、２００８ア
ルミニウム合金シート表面の線画的トポグラフィー。

【図１５】本発明の方法を使用してシート表面上におけ
る（部分的ロール中立面に達する前の）前方プラウ形成
をさらに詳細に示す（後方プラウは後で形成される）、
図１および図２の加工ロールとシート面との間の中間面
の拡大部分断面図。

【図１６】４２５倍に拡大した図１５の前方プラウの顕
微鏡写真。

【図１７】図１５に示す最初の二つの加工ロール表面の
凹所が、図１５および図１６に示すプラウがシート表面
材料によって擦過せしめられかつ平らにされ、加工ロー
ル面の二つの凹所に部分的に充填される工程にさらに塑
性変形を実施して、積上げる中立面の付近に移動した
後、加工ロールとシート表面との間の中間面の拡大部分
断面図。

【図１８】シートが中立面を通るとき形成される金属の
積上げの、４２５倍に拡大した顕微鏡写真。

【図１９】図１５に示す最初の二つの加工ロール表面の
凹所がロール噛込みの出口面付近に移動して、図１７お
よび図１８の積込みが平らにされ、シート表面材料が加
工ロール表面の二つの凹みを部分的に充填する工程にお
いてさらに塑性変形を実施して、後方プラウになった後
の、ロール噛込みにおける中立面を超えた位置のシート
表面の図。

【図２０】図１９に図示された後方プラウ材料の顕微鏡
写真の図。

【図２１】図１５および図１６に示された前方プラウを
含む代表的シート表面区域の線画的トポグラフィー。

【図２２】図１５および図１６に示されたものと同じ積
込みを含む代表的シート表面区域の線画的トポグラフィ
ー。

【図２３】図１９および図２０に示されたものと同じ後
方プラウを含む代表的シート表面区域の線画的トポグラ
フィー。

【図２４】ロール噛込みの中立面の区域にあるシート表
面の部分に形成された積込みと、中立面に交差するが出
口面にはまだ達していない、同じシート表面の隣接する
断面に形成された後方プラウとの、相対的大きさを示す
図。

【図２５】四段式圧延工程において研磨ロールによって
達成しうるシート減厚率に関する圧延力変化を示す線
図。

【図２６】四段式圧延工程において、本発明の加工ロー
ル構造によって達成しうる、シート減厚率に関する圧延
力変化を示す線図。

【図２７】四段式圧延工程において研磨ロールによって
達成しうるシート減厚率に関する圧延トルク変化を示す
線図。

【図２８】四段式圧延工程において本発明の加工ロール
構造によって達成しうるシート減厚率に関する圧延トル
ク変化を示す線図。

【図２９】本発明者の米国特許第４９９６１１３号明細
書に記載された加工ロール織成によって圧延された、５
１８２アルミニウム合金シートの線画的トポグラフィ
ー。

【符号の説明】

１０上方ロール１１下方ロール１２金属シート１４面１６中央凹み１８クレータ２０環状リム２２前方プラウ２４中立面２６積込み２８後方プラウ３０ロール面仕上げ３２平行なトラック

フロントページの続き (72)発明者ルイスジー．ヘクター，ジュニアアメリカ合衆国ペンシルバニア州，アルコアセンター，テクニカルドライブ 100，アルコアテクニカルセンター気付

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロール表面に形成された滑らかな入口の
ボウル形状の凹部の中へストリップ材料が部分的に逆押
出しされることにより、また圧延機におけるストリップ
肉厚の減少に大きな減厚が行われたときに生じるストリ
ップとロールとの相対速度によるストリップ表面材料の
擦過により、形成される多数の微細なプラウを少なくと
も１つの面に有する圧延された光沢金属製品。
【請求項２】ストリップ材料がアルミニウムであり、
微小プラウを有する光沢製品が車両の車体部材を作るの
に使用され、プラウは潤滑剤のキャリヤ、および車体部
材を作るのに使用される工具の制御した潤滑のためのバ
リヤとして作用する請求項１に記載の圧延された光沢金
属製品。
【請求項３】前記製品から金属部品を製造するプレス
作業に使用される工具によって薄板製品の表面で容易に
平坦化される表面プラウを有し、できあがった部品は光
沢面を有し、指向性のある模様を実質的に有さず、部品
の光沢面に加えられた塗装仕上げによっていかなる薄板
表面凹凸肌構造の痕跡も実質的に軽減されることができ
るようになされた表面凹凸肌構造を付与された薄板製
品。
【請求項４】等方性表面で形成された鏡面反射面、お
よび個別の滑らかな入口のボウル形状の凹部を確定的に
備えた圧延機の加工ロールによって該鏡面反射面に確定
的に形成されたプラウを備えた反射面部分で構成された
表面凹凸肌構造を有し、前記凹部内にアルミニウム薄板
の材料が押出され、また圧延機の最終スタンドにて大き
な減厚が行われるときに、加工ロールと金属薄板との相
対速度の作用で擦過を生じて圧延アルミニウム製品を形
成するようになされた圧延アルミニウム製品。
【請求項５】圧延製品の反射面部分に配置されたミク
ロン寸法のプラウの少なくとも１つの等方性凹凸肌構造
形成面を有し、以下の段階、すなわちアルミニウム材料
を圧延機の、少なくとも一方のロールは確定的に配置さ
れた微小な滑らかな入口のボウル状の凹部を有して構成
された凹凸肌構造面を有するロールとされた２つの潤滑
した回転する加工ロール間に通し、該アルミニウム材料を７０％程度の加工率で加工する前
記回転する加工ロール間で圧縮し、該アルミニウム材料の少なくとも１面に移動性（一時
的）なプラウ、および該アルミニウム材料が加工ロール
を出た後に該材料の前記１面に残るようなプラウを形成
するために前記圧縮段階を使用する諸段階によって形成
される圧延アルミニウム製品。
【請求項６】圧延製品の反射面部分に配置されたミク
ロン寸法のプラウの少なくとも１つの等方性凹凸肌構造
形成面を有し、以下の段階、すなわちアルミニウム材料
を４０８ｋｇｍ（３０００フート・ポンド）程度のスタ
ンドのトルク能力で圧延機のスタンドの、少なくとも一
方のロールが確定的に配置された微小な滑らかな入口の
ボウル状の凹部を有して構成された凹凸肌構造面を有す
るロールとされた潤滑した回転する加工ロール間に通
し、該アルミニウム材料を該２つの潤滑した回転する加工ロ
ールの間で圧縮し、該アルミニウム材料の少なくとも１面に移動性（一時
的）なプラウ、および該アルミニウム材料が加工ロール
を出た後に前記１面に残るようなプラウを形成するため
に前記圧縮段階を使用する諸段階によって形成される圧
延アルミニウム製品。
【請求項７】反射面部分、および該反射面部分に配置
された微小プラウで構成された実質的に等方性の凹凸肌
構造で形成された鏡面反射面を有しており、前記プラウ
は前記面に等方性の凹凸肌構造を形成し、また予め定め
られた調整されるミクロン寸法範囲の一貫した寸法を有
しており、鏡面仕上げ部分および個別の滑らかな入口の
ボウル形状の凹部を有する圧延機の加工ロールによって
形成されるようになされ、薄板製品を形成するアルミニ
ウム材料薄板の肉厚に大きな減少が加えられるときに該
凹部の中に薄板製品材料が進入し、このボウル形状の凹
部の中へアルミニウム材料が進入してプラウおよび等方
性のプラウ凹凸肌構造を形成するようになされたアルミ
ニウム薄板製品。