CN103240931B

CN103240931B - 成形加工用铝板

Info

Publication number: CN103240931B
Application number: CN201210525877.3A
Authority: CN
Inventors: 为广信也; 增田哲也; 杉崎英太郎; 增田纯一
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2032-12-07
Also published as: KR20130090345A; JP2013159676A; JP5975661B2; KR20150020236A; KR101596194B1; CN103240931A

Abstract

提供一种堆叠性优越的成形加工用铝板。在算术平均粗糙度Ra为0.50～1.50μm的表面上附着有0.2～2.0g/m²固形润滑剂，其特征在于，所述表面的算术平均粗糙度Ra(μm)及所述固形润滑剂的附着量A(g/m²)满足A-Ra≤0.5。通过规定成相对于算术平均粗糙度Ra而言固形润滑剂的附着量不会过剩，保持板表面的凹凸，由此抑制重叠的板彼此的接触面积而容易剥离。

Description

成形加工用铝板

技术领域

本发明涉及一种被冲压加工而成形为汽车用面板等的铝板，尤其涉及一种堆叠(destack)性优越的铝板。

背景技术

近年来，为了提高汽车的燃料利用率，对于汽车用的部件，取代到目前为止使用的钢材，正在增加使用轻量且成形性、烧结硬化性也优越的铝(包括铝合金、下同。)材。

不限于铝材，在汽车用部件中适用于外面板(外板)、内面板(内板)那样的面板构造体的板材在冲压加工时，为了防锈、防止模具或板材表面的损坏，并为了提高成形性而涂布有润滑剂。目前，作为润滑剂涂布的是作为液体的润滑油(冲压油)，但是近年来，为了进一步提高成形性，另外，为了防止液体引起的尘埃的附着或运送时的损坏等，开发出一种预先附着有由具有润滑性的树脂构成的固形润滑剂的成形加工用金属板及其制造方法(例如参照专利文献1～5)。

另一方面，在冲压加工前，板材被预先切断成一定的大小并被重叠，但是为了将板材一片一片地搬入冲压机，用真空碗等吸附被重叠的最上方的板材而进行搬送时，会存在板材彼此粘结而在两片以上重合的状态下被搬送的情况。虽然钢板可以在磁力作用下一片一片地剥开而搬送，但是无法适用于铝板等非磁性的板材，因此，开发出一种通过鼓风机将空气喷射向重叠的板材的端面等而使其剥离的供给装置(feeder)(例如参照专利文献6～9)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-001690号公报

专利文献2：日本特开2000-327989号公报

专利文献3：日本专利第3144496号公报

专利文献4：日本特开平7-313931号公报

专利文献5：日本特开2010-279853号公报

专利文献6：日本专利第4307625号公报

专利文献7：日本特开2009-46260号公报

专利文献8：日本专利第3228307号公报

专利文献9：日本专利第3940380号公报

但是，在仅仅是所述专利文献6～9记载那样的供给装置的应对中，对于可靠地一片一片地搬送由于是大张而使得板彼此的接触面积大的面板构造体用的板材来说，还是不够的，尤其对于轻量且推进进一步的薄板化的铝板来说是困难的。

发明内容

本发明是鉴于所述问题点而提出的，其目的在于，提供一种作为汽车用面板等具有冲压成形性等的必要特性，且不受装置限制而堆叠性优越的成形加工用铝板。

为解决所述问题，本发明人着眼于介于重叠的铝板彼此之间的固形润滑剂，调查其附着量，进而调查铝板的表面粗糙度引起的剥离的容易度，积极研究在保持固形润滑剂本来的功能的同时，用于使堆叠性提高的条件。

即，本发明的成形加工用铝板，在算术平均粗糙度Ra为0.50～1.50μm的表面上附着有0.2～2.0g/m²固形润滑剂。而且，所述成形加工用铝板的特征在于，所述表面的算术平均粗糙度Ra(μm)及所述固形润滑剂的附着量A(g/m²)满足A-Ra≤0.5。或者，所述成形加工用铝板的特征在于，所述固形润滑剂分散成俯视时的当量圆直径平均为200μm以下的岛状。

如此，在作为面板构造体用而可得到充分的涂装后外观的表面粗糙度中，为了减少板彼此的接触面积而规定为规定值以上的算术平均粗糙度Ra，可以付与成形性，且为了不使板表面的凹凸被固形润滑剂完全均匀化，规定固形润滑剂的附着量。进而，规定成相对于算术平均粗糙度Ra而言不使固形润滑剂的附着量过剩，来保持板表面的凹凸，或者使固形润滑剂分散成岛状而附着，由此，容易将板彼此剥离。

发明效果

根据本发明的成形加工用铝板，通过调整表面粗糙度，进而对应于表面粗糙度控制固形润滑剂的附着状态，由此即便由现有的搬送装置，也可以提供堆叠性优越的成形加工用铝板。

附图说明

图1是说明固形润滑剂相对于铝板表面的算术平均粗糙度Ra(μm)的附着量A(g/m²)的关系引起的差异的模式图，(a)是表示A-Ra≤0.5的情况下的成形加工用铝板的表面的凹凸形状的剖面图，(b)是表示A-Ra＞0.5的情况下的成形加工用铝板的表面的凹凸形状的剖面图。

图2是成形加工用铝板的实施例中的供试材的扫描型电子显微镜图像照片，(a)是供试材No.9的表面外观，(b)是(a)的放大剖面图，(c)是供试材No.25的表面外观，(d)是(c)的放大剖面图。

图3是成形加工用铝板的实施例中的供试材的表面的扫描型电子显微镜图像照片，(a)是在非加热的铝板上附着有固形润滑剂的供试材No.10，(b)是对附着有固形润滑剂的铝板进行加热的图，(c)是在加热了的铝板上附着固形润滑剂的图。

具体实施方式

本发明的成形加工用铝板是一种在由公知的铝材或者铝合金材构成的板材(以下，称为铝板)的表面上附着有固形润滑剂，在通过冲压加工等成形为希望的形状后，对表面实施涂装、烧结处理，而被制造成汽车的面板构造体等的板材。附着固形润滑剂的面根据需要可以是单面也可以是双面，以下，所谓表面是指附着有固形润滑剂的面。以下，对于用于实现本发明的成形加工用铝板(称为带固形润滑剂铝板)的方式进行说明。首先，对固形润滑剂附着前的铝板进行说明。

(铝板)

适用于本发明的带固形润滑剂铝板的铝板优选由一般被适用于汽车用面板等的、例如高强度的JIS5000、6000系铝合金材或者以其为基准的铝合金材形成。具体地说，比如有6014、6016、6022、6111、5182、5154、5754、5052、5022、5023等。所述铝合金材对应于其成分，通过熔解、铸造、热轧、冷轧而形成为希望的板厚的条材(线圈)，另外，根据需要实施退火、熔体化处理等。得到的条材被矫正、切断而成为希望的宽度及长度的板材(铝板)。铝板并不特别规定板厚，但是作为成形为汽车的面板构造体的板材，一般为1.0mm左右。

(铝板的表面的算术平均粗糙度Ra：0.50～1.50μm)

铝板的表面如果越粗，重叠的铝板彼此的接触面积变得越少，因此容易剥落，具体地说，算术平均粗糙度Ra为0.50μm以上。另一方面，铝板如果表面越粗，则涂装鲜锐性越差，作为汽车的面板构造体等越不合适，因此算术平均粗糙度Ra在1.50μm以下，在该范围内根据需要进行调整。这样的铝板的表面粗糙度例如由精冷轧的最终扎道(パス)的工作轧辊的表面粗糙度控制，可以适用激光毛化机(EDT(Electron-dischargetexturing))加工轧辊等。

〔第1实施方式〕

本发明的第1实施方式的带固形润滑剂铝板是在所述铝板的表面附着有0.2～2.0g/m²固形润滑剂的板，铝板的表面的算术平均粗糙度Ra(μm)、所述固形润滑剂的附着量A(g/m²)满足A-Ra≤0.5。

(固形润滑剂)

适用于本发明的第1实施方式的带固形润滑剂铝板的固形润滑剂可以使例如作为聚乙烯树脂等固形润滑剂而使用的公知的树脂材料以对应于该树脂材料的公知的涂布方法附着。具体地说，比如有：通过辊涂法或喷雾法等将使树脂材料溶解在溶剂中的树脂溶液涂布在铝板上，之后，通过干燥或热处理将溶剂除去(使其挥发)的方法；或者，将在高温下使树脂材料熔融的液体涂布在铝板上，通过冷却而使其凝固的方法。固形润滑剂只要在铝板表面上具有某种程度的均匀性而附着即可，可以是膜状，也可以是后述的第2实施方式那样分散成岛状。另外，固形润滑剂的涂布可以在铝板的切断前(条材)，也可以在切断后。

(固形润滑剂的附着量A(g/m²)：0.2≤A≤2.0、A-Ra≤0.5、Ra：铝板的表面的算术平均粗糙度(μm))

固形润滑剂通过其润滑性对铝板付与成形性。固形润滑剂的附着量是铝板的表面(单面)的每单位面积的质量，当小于0.2g/m²时，固形润滑剂不足，无法充分得到成形性。附着量如果在0.2g/m²以上，则固形润滑剂不一定要覆盖铝板的表面整体，此外膜厚也可以不固定，如图1(a)所示，即使在局部露出铝板，也可以充分得到成形性。附着量优选是0.3g/m²以上。另一方面，即使附着量超过2.0g/m²，无法得到成形性的进一步的提高效果，另外，以固形润滑剂将铝板表面的凹凸的凹部填埋的方式均匀凹凸，重叠的带固形润滑剂铝板彼此的接触面积增加，因此，难以剥落。因此，固形润滑剂的附着量为0.2g/m²以上且2.0g/m²以下。固形润滑剂的附着量例如可以通过溶液或通过熔融而成为液状的树脂材料的向铝板上的涂布量来控制。

在此，固形润滑剂填埋铝板表面的凹部而使凹凸均匀的附着量根据铝板的表面粗糙度的不同而变化。铝板表面的凹部越浅即算术平均粗糙度Ra越小，以越少的附着量填埋凹部，因此，即使小于2.0g/m²，带固形润滑剂铝板彼此的接触面积变得过大(参照图1(b))。具体地说，固形润滑剂的附着量A(g/m²)如果比在铝板表面的算术平均粗糙度Ra(μm)上加上0.5而得到的值大，则存在带固形润滑剂铝板彼此难以剥离的顾虑。因此，对于本实施方式的带固形润滑剂铝板，铝板表面的算术平均粗糙度Ra(μm)和固形润滑剂的附着量A(g/m²)在各自所述的范围内，还满足A-Ra≤0.5。

〔第2实施方式〕

本发明的第2实施方式的带固形润滑剂铝板是在与第1实施方式相同的所述铝板的表面上附着有0.2～2.0g/m²固形润滑剂的板，所述固形润滑剂分散成俯视时的当量圆直径平均在200μm以下的岛状。

(固形润滑剂)

在本发明的第2实施方式的带固形润滑剂铝板中，固形润滑剂并不是呈膜状覆盖铝板的表面，而是以呈岛状分散、分离，而局部使铝板露出的方式附着。通过形成这样的构成，在由固形润滑剂和露出的铝板构成的凹凸、露出铝板的区域中的凹凸、或者在进一步覆盖的固形润滑剂的表面被保持的铝板的凹凸的作用下，重叠的带固形润滑剂铝板彼此的接触面积变少，因此能够容易一片一片地剥离。

适用于本实施方式的带固形润滑剂铝板的固形润滑剂与第1实施方式同样可以适用公知的固形润滑剂。为了使固形润滑剂分散成岛状而附着，例如通过喷雾法等使溶液或通过熔融而成为液状的树脂材料成为粒子状并附着在铝板上，在该状态下使溶剂挥发，或者对其进行冷却而使其凝固。尤其，根据后者的对熔融的树脂材料进行喷雾的方法，在附着到铝板上时立即被该铝板冷却而以溶滴的形状凝固，因此，固形润滑剂容易均匀分散且容易形成大小均匀的岛状。另外，不同于作为树脂溶液附着的方法，不需要之后的溶剂的除去工序，因此生产率好。这样的涂布方法只要使用例如专利文献5记载那样的在喷出树脂材料的喷嘴附近具备加热器的装置即可。

(固形润滑剂的附着量：0.2～2.0g/m²)

固形润滑剂与第1实施方式同样，在附着量不到0.2g/m²时，固形润滑剂不足，无法充分得到成形性，另一方面，如果超过2.0g/m²，则不管铝板上的附着形状如何，由于固形润滑剂使铝板表面的较多区域中的凹凸变均匀，因此带固形润滑剂铝板彼此的接触面积增加，难以剥离。因此，固形润滑剂的附着量为0.2g/m²以上且2.0g/m²以下。固形润滑剂的附着量例如可以通过呈液状的树脂材料的每单位时间的涂布(喷雾)量和铝板的搬送速度(相对于树脂材料的喷出部的移动速度)来控制。

(固形润滑剂的岛的俯视时的大小：当量圆直径平均200μm以下)

固形润滑剂的岛如果分别变大，则所述的基于由固形润滑剂和露出的铝板构成的凹凸所带来的减少接触面积的效果变小，另外，固形润滑剂的各个岛使铝板表面的凹凸变均匀，因此，带固形润滑剂铝板彼此的接触面积增加而难以剥离。因此，固形润滑剂的岛优选越小越好，具体地说，在俯视时，当量圆直径平均为200μm以下。固形润滑剂的大小的下限没有规定，但是在对呈液状的树脂材料进行喷雾而使固形润滑剂附着的情况下，通常，俯视时当量圆直径20μm左右为形成上的限界。对于固形润滑剂的岛的俯视的大小，当用扫描型电子显微镜(SEM)观察带固形润滑剂铝板的表面时，相对于显白的铝板而言，由树脂构成的固形润滑剂显黑，因此可以对图像进行摄像，并使用图像处理软件对固形润滑剂的岛的当量圆直径进行测定。

固形润滑剂如果使用例如专利文献5记载的装置，则从与喷嘴连接的电极对熔融的树脂材料施加负的电荷，并向带正电荷的铝板喷雾，由此，树脂材料可以成为均匀粒径的微粒子而附着于铝板，因此可以形成为均匀分散的微小的岛状。

需要说明的是，即使固形润滑剂的岛大，在俯视时当量圆直径超过平均200μm，在相对于固形润滑剂的附着量而言铝板表面充分粗糙的情况下，在被固形润滑剂覆盖的区域中铝板表面的凹凸由最表面(固形润滑剂的表面)保持(参照图1(a))，因此，也可抑制带固形润滑剂铝板彼此的接触面积。即，作为第1实施方式的带固形润滑剂铝板，只要铝板表面的算术平均粗糙度Ra(μm)、所述固形润滑剂的附着量A(g/m²)满足A-Ra≤0.5即可。

以上，对用于实施本发明的方式进行了描述，以下，将确认本发明效果的实施例与不满足本发明要件的比较例进行对比来具体说明。需要说明的是，本发明不限定于该实施例。

实施例1

(制作供试材)

作为铝板采用的是如下供试材：将改变精冷轧中的最终扎道的工作轧辊而设成表1所示的表面粗糙度的、板厚1.0mm的6000系铝合金板切断成宽度2000mm×长度1500mm。用专利文献5记载的装置使作为固形润滑剂的drycoat2-90(Quaker Chemical公司制，熔解峰值温度：约48℃)附着在该铝板的双面上，制作了带固形润滑剂铝板的供试材。固形润滑剂的附着条件是：设铝板的搬送速度约50m/min，使熔融的固形润滑剂的供给量在35～220g/min的范围内变化，设固形润滑剂为表1所示的附着量，使供应给喷嘴的电压在45～65kV的范围内变化，使固形润滑剂的粒子的直径变化。

对于制作的供试材的表面，拍摄1mm见方的视野的SEM图像，使用图像处理软件测定固形润滑剂的粒(岛)的当量圆直径的平均值，如表1所示。另外，供试材No.9的外观的SEM图像照片如图2(a)、(b)所示，供试材No.25的外观的SEM图像照片如图2(c)、(d)所示。

(堆叠性评价)

将同样规格的两片供试材重合并水平载置，使安装于载重计的真空碗密接于上面的供试材，沿大致铅直方向抬起直到从下面的供试材剥离，测定最大载重作为剥离载重，如表1所示。为了在没有偏差的情况下对供试材的每个规格测定剥离载重，通过在两片供试材之间的一个端(角)部，详细地说在从端沿45°方向到20mm的部位，夹上厚度1.5mm的板状夹具，由此固定下面的供试材，且在两片供试材的端部设置间隙。另外，真空碗以从夹具夹着的部位充分隔开距离的方式，在从供试材的所述的一个端(角)沿45°方向200mm的部位上密接于载重计。堆叠性的合格基准是剥离载重2.0kgf以下。

【表1】

*：本发明的范围外

(对于固形润滑剂的附着量A

包括A-Ra＞0.5者)

供试材No.1～18是满足本发明要件的实施例，如表1所示，剥离载重小，作为成形加工用铝合金板在满足必要的表面性状、固形润滑剂的附着量的同时，可得到良好的堆叠性。其中的供试材No.1～6、8～11、13、16～18，由于铝板的表面粗糙度及固形润滑剂的附着量分别在本发明范围内，且相对于固形润滑剂的附着量而言，铝板表面足够粗糙，因此不管固形润滑剂的形状(直径)如何，都可以得到良好的堆叠性。尤其如图2(a)、(b)所示的供试材No.9那样，相对于固形润滑剂的附着量而言，铝板表面足够粗糙，而且固形润滑剂呈微小岛状附着的例子可以得到优越的堆叠性。

相对于此，供试材No.21、22由于相对于铝板的表面粗糙度而言固形润滑剂的附着量多，此外固形润滑剂的岛并不足够小，因此无法抑制接触面积，剥离载重大。供试材No.23由于固形润滑剂的附着量(绝对量)过剩，因此，即使较小地形成岛，剥离载重也大。供试材No.24～26由于铝板表面的算术平均粗糙度Ra过小，因此像供试材No.24、25那样即使抑制固形润滑剂的附着量且较小地形成岛，如图2(c)、(d)所示，相对于固形润滑剂的岛的大小而言铝板的表面粗糙度小，其结果是，剥离载重较大地增大，无法得到堆叠性。

【实施例2】

对附着有与在实施例1评价的供试材No.10相同条件的固形润滑剂的铝板，以70℃加热10分钟。另外，将与供试材No.10相同的表面粗糙度的铝板加热到70℃，在和供试材No.10相同的条件下使固形润滑剂附着后，进行冷却。比较了基于固形润滑剂的形状的差异的堆叠性。另外，由SEM观察这些铝板及供试材No.10的表面的外观。

如图3(a)所示，供试材No.10由于附着于铝板表面的固形润滑剂的溶滴立即凝固，所以在俯视中以接近圆形的形状，形成为隆起成圆屋顶状的岛(参照图2)。相对于此，如果在固形润滑剂的附着后加热或者在加热了的铝板表面附着固形润滑剂的粒子，则固形润滑剂由于热而熔融，在表面以某种程度扩展并凝固，因此，如图3(b)、(c)所示，在俯视中形成为压扁的形状，另外固形润滑剂的表面的高度被均匀化。但是，在对附着有固形润滑剂的铝板进行加热的例子中，剥离载重是1.4kgf，虽然由于固形润滑剂的岛扩展而使得剥离载重以某种程度增大，但是可得到充分良好的堆叠性。另一方面，在加热的铝板上附着固形润滑剂的例子中，剥离载重是0.7kgf，几乎没有固形润滑剂的形状引起的堆叠性的差异。即，可以说不限于本实施例的固形润滑剂的附着方法，通过铝板表面的算术平均粗糙度和固形润滑剂的附着量，能够充分付与堆叠性。

Claims

1.一种成形加工用铝板，其在算术平均粗糙度为0.50～1.50μm的表面上附着有0.2～2.0g/m²固形润滑剂，其特征在于，

所述表面的算术平均粗糙度Ra(μm)及所述固形润滑剂的附着量A(g/m²)满足A-Ra≤0.5。