JPS6284968A - ステンレス鋼の鏡面仕上げ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産粟上少且且分… 本発明はステンレス鋼表面の鏡面仕上げ方法に関し、特
に、ステンレス鋼板の表面に着色加工を施す場合の前処
理としての鏡面仕上げ方法に関するものである。

斐」色医技玉 近年、表面に鏡面仕上げ加工を施したステンレス鋼板が
、ビル等の内外装材として多用されている。

更に近年、ステンレス鋼の着色に関する研究開発が多く
発表され、その中でインク性と呼ばれる特開昭４８−１
）２４３号及び特開昭４９−２１３３９号の着色方法は
一応再現性もあり、又、耐摩耗性も具備しており、この
技術によってステンレス鋼の着色鏡面板が生産されるよ
うになってきている。

（°シよ゛と　るゆ　占 上記の着色法は、原理的には、ステンレス鋼の表面に薄
い透明な酸化皮膜を形成して、この酸化皮膜の光の干渉
による発色現象を利用して着色するものであるから、上
記酸化皮膜の厚さと成分を均一に形成しなければ、製品
に色むらを生じる。

しかし、ステンレス鋼鏡面仮の鏡面仕上面には、加工変
質層等の複雑な表面組織が不均一に形成されており、更
に、ステンレス鋼自体の成分も、製造ロフト毎によって
異なる場合があり、従って、これらの表面組織の差異は
、上記着色法によって形成さる酸化皮膜の厚さ並びに成
分を不均一となし、色むらとなって現われる。

実際に、在来の方法で鏡面仕上げ加工したステンレス鋼
板に、上記着色加工を施した場合、色むらの色差をスガ
試験機製禎分球自動測色色差針により、ハンターの色差
式で求めると、１．５以上あり、肉眼でもはっきりと色
むらとして認識できるため、商品価値はほとんどない。

そこで上記問題を解決するために、着色加工前にステン
レス鋼の鏡面仕上げ面を陽極処理してその表面層並びに
変質層を溶解処理する方法が、例えば特公昭５８−１９
９８９６号や特公昭５８−２２１２８３号等で提案され
ており、この方法によれば、前述の色差が１．５以下の
色むらのない着色が可能であるが、陽極処理を施すため
ステンレス鋼表面の表面粗さが０．１μ蹟程度まで劣化
するため、鏡面仕上げ面の表面反射光沢並びに表面仕上
げｔｉ度を損ない、表面の鏡面の品質を低下させていた
。

従って、ステンレス鋼の色差の発生することなく着色処
理を施せる鏡面仕上げ方法の開発が要望されている。

。　占　力Ｚ　るための　一 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、粒度が
６００乃至１２００メツシュの砥石で順次研磨する第１
工程と、２．５乃至３．５％の硝酸水溶液に４．５乃至
５．５ｗｔ％の酸化クロムＣＣｒ２０３）粉末を混入し
た第１液を用い、２８乃至３２℃の加工温度で、フェル
ト製あるいは不織布製のラップ材によって研磨する第２
工程と、４．５乃至５．５％の硝酸水溶液からなる第２
液を用い、２８乃至３２℃の加工温度で、フェルト製あ
るいは不織布製のラップ材によってｇＦ磨する第３工程
によってステンレス鋼の表面を鏡面仕上げする方法であ
る。

皇五皿 第１図乃至第３図は、本発明に係るステンレス鋼の鏡面
仕上方法の実施に際して用いる鏡面仕上装置の一例を示
すものである。

図面において、（１）は第１図の左右方向に定ストロー
ク往復動するテーブル、（１ａ）はこのテーブル（１）
の全周に形成した樋状の液受け、（２）はテーブル（１
）の上方に配設され、図面に対して垂直方向に定ストロ
ーク往復動する研磨工具、（３）は、上記テーブル（１
）並びにテーブル（１）上に載置固定されるステンレス
鋼板（Ｗ）を一定温度に保つ恒温設備、（４）は、上記
研磨工具（２）への液供給設備、（５）は、上記液受け
（１ａ）からの液排出設備を示す。

上記研磨工具（２）は、第２図に示すように、上下方向
の調整ねしく９）並びに図面に対して垂直方向の送りね
じ（１０）と螺合するベース部材（１））と、このベー
ス部材（１））にベアリング（１２）　　（１２）を介
して回動自在に、かつ、軸方向に摺動可能に支持された
中空シャフト（１３）　と、この中空シャフト（１３）
の下端に一体に形成されたドーナッツ板形の研磨材取付
部（１４）と、上記中空シャツ）　（１３）内部に同軸
に配設された中空バイブ（１５）と、上記中空シャフト
（１３）の上端に軸線方向に形成したキー溝（１３ａ）
にキー（１６）を介して軸線方向にのみ揺動可能なプー
リ　（１７）と、上記ベース部材（１））と研磨材取付
部（１４）との間で、かつ、上記中空シャツ）　（１３
）と同軸に圧縮介在されたコイルスプリング（１８）と
、上記ｇｆ磨材取付部（１４）の下面にゴム等のクツシ
コン材（１９）を介して取付けられた研冴材（２０）と
で構成される。

上記プーリ　（１７）は図示しないモータから図示しな
いベルト伝動機構を介して動力を伝達される。

また、上記研磨材（２０）には、後述するように、工程
毎に、砥石、あるいはランプ材が選択的に使用される。

上記液供給設備（４）は、中央シャツｌ−（１３）と中
空パイプ（１５）との間の環状中空部（２１）に冷却水
を供給する配管（２２）と、中空パイプ（１５）に、２
．５乃至３．５％の硝酸水溶液に研磨剤として機能する
酸化クロム［Ｃｒ２０３　）粉末を４．５乃至５．５ｗ
ｔ％混入した第１液を供給する配管（２３）と、中空パ
イプ（１５）に、４．５乃至５．５％の硝酸水溶液から
なる第２液を供給する配管（２４）とからなり、上記各
配管（２２）　　（２３）（２４）には液の供給を継断
するための切換バルブ（２５）　　（２６）　　（２７
）が接続されている。

以下に、本発明に係る鏡面仕上げ方法を各工程毎に説明
する。尚、仕上げ加工を施すステンレス鋼板（Ｗ）は、
予め、テーブル（１）上に載置固定されているものとす
る。

先ず第１工程では研磨材（２０）に粒度が６００〜１２
００メツシュの樹脂砥石を用いる。

上記樹脂砥石の取付形態は、例えば第３図に示すように
、夫々が扇形をなす８個の樹脂砥石（２０’）　　（２
０’）・・・を取付部（１４）の下面にクッション材（
１９）を介して、放射状に取付けられる。また、上記樹
脂砥石のステンレス鋼板（Ｗ）への加圧力を、調整ねし
く９）によって調整しておく。即ち、上記樹Ｊｊ￥７砥
石をステンレス鋼板（Ｗ）に当接させた状態で、上記調
整ねしく９）の回動によってベース部材（１））を上下
動させ、ベース部材（１））の下面とｇｆ暦柱材取付部
１４）の上面との間で圧縮されるスプリング（１８）の
長さ！を調整することによって、上記スプリング（１８
）から樹脂砥石に付与される加圧力を０．１〜０．５ｋ
ｇ／ｃ３１の範囲で適正な値に調整しておく。

この状態で、図示し７ないモータを起動して上記樹脂砥
石（２０’）　　＜　２０’）・・・を中空シャツ１−
（１３）を軸として回転させると共に、切換バルブ（２
５）を開いて配管（２２）から、中空シャツ）　（１３
）と中空パイプ（１５）との間の環状中空部（２１）を
経て樹脂砥石（２０°）（２０’）・・・に冷却水を供
給しながら、テーブル（１）を上記所定方向に定ストロ
ーク往復動させると共に送りねしく１０）によって研磨
工具（２）を上記テーブル（１）の動作方向と直交方向
に定ストローク往復動させてステンレス鋼材＜Ｗ）の表
面を研磨する。尚、上記の樹脂砥石（２０’）　　（２
０’）・・・による研磨作業は、所定時間毎に、その樹
脂砥石（２０’）（２０“）・・・を粒度の細かいもの
に交換して研磨作業を行ない、作業終了後、切換バルブ
（２５）を閉じて冷却水の供給を中止する。

次に第２工程では、研磨材（２０）に、上記樹脂砥石（
２０°）（２０’）・・・に代ってフェルト製あるいは
不織布製のラップ材（２０”）が用いられ、また、この
工程で利用される第１液とステンレス鋼板（Ｗ）とを所
定の温度範囲、即ち２８〜３２℃に維持する必要性から
前記恒温設備が用いられる。

上記ランプ材（２０”）は、前記第１工程同様にステン
レス鋼板（Ｗ）に対する加圧力が調整されており、前述
同様にモータ〔図示せず〕によって中空シャフト（１３
）を中心に回転駆動され、上記中空パイプ（Ｉ５）には
配管（２３）から第１液を供給する。また、上記第１液
並びにステンレス鋼板（Ｗ）は、恒温設備によって所定
の温度に維持しておく。

この状態で前記第１工程同様にテーブル（１）並びにｇ
ｆ磨磨具具２）を、夫々、所定方向に往復動さセて上記
ステンレス＆Ｉ坂（Ｗ）を研磨し、この際所定時間毎に
上記ラップ材（２０゛）の加圧力を、調整ねしく９）に
よって段階的に小さくしていく。

次に第３工程では切換バルブ（２６）を閉じ、切換バル
ブ（２７）を開い′ζ、第１液の供給を中断し、代りに
第２液を配管（２４）から中空パイプ（１５）内に供給
し、上記第２工程と同様のラップ材（２０”　）でもっ
て研磨を行なう。この工程においても、上記第２工程同
様ステンレス鋼板（Ｗ）並びに第２液は、恒温設備によ
って所定温度範囲内に維持されており、また、上記ラン
プ！、ｔ（２０”）のステンレス鋼板（Ｗ）への加圧力
も上記調整ねしく９）によって所定値に設定されている
。

本発明方法は、以上の３工程でもってステンレス鋼１（
Ｗ）の表面を鏡面仕上げ加工するもので、例えばステン
レス鋼板（Ｗ　）に１．５ｍｓ〔厚〕×１ｍ〔巾）Ｘ２
ｍ　Ｃ長〕のｒ　Ｂ　／’、仕上３０４ステンレス鋼板
」を用い、第１工程では、粒度６００〜１２００メツツ
ユの樹脂砥石を順次用いて研磨し、第２工程では、フェ
ルト裂ラップ材と、３％の硝酸水溶液に酸化クロム（Ｃ
ｒ２０３　）粉末を５ｗｔ％混入した第１液を用いて加
工温度３０℃で研磨し、第３工程ではフェル１−製うツ
ブ材と、５％硝酸水溶液からなる第２．′ｇｉ、を用い
、加工温度３０℃で研磨した場合、上記ステンレス鋼板
の鏡面仕上げ粗さは、０．０５μｍ以下となった。

また、上記鏡面仕上げ後のステンレス鋼板に、インコ法
によって着色した場合、前記スガ試験機製積分球自動測
色色差計（ＡＵＤ−３ＣＨ−２）を用いてのハンターの
色差式による色差は１．５以内となった。

血所妥立果 以上説明したように、本発明に係るステンレス鋼の鏡面
仕上げ方法は、粒度が６００乃至１２００メツシュの砥
石で順次に研磨する第１工程と、２．５乃至３．５％の
硝酸水溶液に酸化クロム（Ｃｒ２０ａ　）粉末を４．５
乃至５．５ｗｔ％混入してなる第１液を用い、２８乃至
３２°Ｃの加工温度で、フェルト製あるいは不織布製の
ラップ材によって研磨する第２工程と、４．５乃至５．
５％の硝酸水溶液からなる第２液を用い、上記第２工程
と同様のラップ材によってｕｉする第３工程とでステン
レス鋼の表面を鏡面仕上げするようにしたので、上記仕
−ヒげ面における表面組織は均一で、表面粗さも極めて
小さい。

従って本発明方法によれば、ステンレス鋼材表面を高精
度の均質な鏡面仕上げ加工できると共に、このステンレ
ス屑材の表面にインコ法等の着色法によって着色を施し
た場合に、極めて色差の少ない、優れた着色鏡面を有す
る製品を提供することができる。

また、本発明方法の実施に際しては、在来の研磨装置を
利用することができるため、上記の如く優れた効果を有
するにもかかわらず、設備投資的見地からしても極めて
有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るステンレス鋼の鏡面仕上げ方法
を実施するに際して用いられる研磨装置の一例を示す概
略図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図は砥石
の配設例を示す平面図である。 「・−７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒度が６００乃至１２００メッシュの砥石で順次
   研磨する第１工程と、２．５乃至３．５％の硝酸水溶液
   に４．５乃至５．５ｗｔ％の酸化クロム〔Ｃｒ＿２Ｏ＿
   ３〕粉末を混入した第１液を用い、２８乃至３２℃の加
   工温度で、フェルト製あるいは不織布製のラップ材によ
   って研磨する第２工程と、４．５乃至５．５％の硝酸水
   溶液からなる第２液を用い、２８乃至３２℃の加工温度
   で、フェルト製あるいは不織布製のラップ材によって研
   磨する第３工程とからなるステンレス鋼の鏡面仕上げ方
   法。