CN103534373B - 激光加工用金属板和激光加工用不锈钢板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

适用于通过激光进行精密加工的金属掩模等的激光加工用金属板(例如不锈钢板、钛板)、优选奥氏体系不锈钢板，其平均晶粒直径d(μm)和板厚t(μm)满足d≤0.0448·t‑1.28的式子。

Description

激光加工用金属板和激光加工用不锈钢板的制造方法
技术领域
本发明涉及适用于通过激光进行精密加工的金属掩模等的、例如激光加工用奥氏体系不锈钢板等激光加工金属掩模用金属板和激光加工金属掩模用不锈钢板的制造方法。
背景技术
激光金属掩模((激光切割金属掩模)laser cut metal mask)指的是，通过对金属板照射激光，将金属板的一部分熔解以及穿孔，由此进行加工得到的具有由微细的细孔(或狭缝)构成的规定的图案图像的金属板。其主要用于通过刮板对印刷电路板之类的电路基板丝网印刷焊膏(乳膏焊锡)，也用于导电性墨的印刷等其它用途。作为金属板，能使用不锈钢、钛、钛合金、铝、铝合金、镍等的板。为了进行金属掩模的穿孔，以前利用蚀刻来进行，但是随着激光加工机的普及，大多利用能够进行更高精度的穿孔的激光金属掩模。
不锈钢由于机械强度、耐蚀性优异，被广泛用作通过蚀刻加工或激光加工而制造的金属掩模用的金属板。近年，随着激光加工机的高性能化，不仅加工精度提高，而且能够应对短的交货期，从而由不锈钢形成的激光金属掩模的需求进一步提高。
通过激光加工机的技术进步，实现了激光金属掩模的细孔的加工精度的提高和防止由于热所导致的形变，由此激光金属掩模的加工精度提高。
专利文献1中公开了：照射激光而在金属板形成由微细的细孔构成的图案图像时，将所照射的激光的焦点点径抑制在40μm以下的同时，将加工中的激光的焦点位置与激光入射侧的金属板面的距离设定于-200～+300μm的范围内，由此将构成图案图像的细孔的激光入射侧的开口径与激光出射侧的开口径之差(本说明书中称为“细孔宽展(holespreading)”)抑制在金属板的厚度的10%以下。
专利文献2中公开了：通过对金属板照射激光光线，将金属板的一部分熔解以及穿孔，形成由细孔构成的图案图像后，通过喷砂磨削金属板的表面，由此制造丝网印刷用激光金属掩模的方法。关于通过该方法制造的激光金属掩模，由于没有浮渣(dross)，因此背面能够与被印刷体的印刷面接触，并且由于通过喷砂而表面形成梨皮面，因此与被印刷体的分离性良好，可以增加印刷速度。
专利文献3中提出了通过化学研磨来去除由于激光加工产生的背面侧的浮渣等。
如专利文献1～3所例示那样，迄今激光金属掩模的性能主要通过下述技术方案来提高：利用加工机的技术进步之类的激光加工方法的改良实现的对于细孔的加工精度提高、进行激光加工后的金属掩模的机械和/或化学加工以实现焊锡供给量的稳定化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-248976号公报
专利文献2：日本特开平6-39988号公报
专利文献3：日本特开2011-148253号公报
发明内容
发明要解决的问题
迄今，几乎没有开发可以提高对于激光金属掩模中的细孔的激光加工的加工精度的金属板，不存在适于以高精度对细孔进行激光加工的金属板(例如不锈钢板)。另外，也不存在适于激光加工后的机械或化学加工的金属板。
因此，通过组合使用专利文献1中提出的缩小所照射的激光的焦点点径、或者采用脉冲激光、进而抑制激光加工时的线能量，防止由于热所导致的形变的同时，能够实现对于激光金属掩模中的细孔的激光加工的加工精度的提高。或者如专利文献2、3所提出那样，通过将激光加工后的机械或化学研磨的条件适当化，能够实现性能提高。
但是，利用这些现有技术的手法时，不能避免加工速度的降低，激光金属掩模的加工成本大幅升高，生产率大幅降低。
另外，作为激光加工后的处理，除了为了去除由于激光加工而产生的背面侧的浮渣、毛刺(burr)进行电解/化学研磨或机械研磨之外，还为了提高刮板性(利用刮板实现的焊锡供给量的均匀性)而对表面侧进行镜面精加工。因此，作业时间长时间化，成本升高。
本发明的目的在于，提供适用于通过激光进行精密加工的金属掩模等的激光加工用金属板、特别是激光加工用奥氏体系不锈钢板和激光加工用不锈钢板的制造方法。具体而言，本发明的目的在于，提供能够制造激光加工性优异、开口断面的尺寸精度提高(例如细孔宽展相对于250μm板厚为10%以下的精度即25μm以下)的激光金属掩模，并且也适于微细狭缝加工的激光加工用金属板、优选奥氏体系不锈钢板，和该不锈钢板的制造方法。
本发明中的激光加工以用于丝网印刷中使用的具有微细细孔的金属掩模的制造的金属板的激光加工作为主要对象。
本发明人等发现，通过将金属板的晶粒直径微细化到依赖于其板厚的限度以下，可以达成上述目的。
本发明为激光加工金属掩模用金属板、优选奥氏体系不锈钢板，其特征在于，其平均晶粒直径d(μm)和板的厚度t(μm)满足下述(1)式：
d≤0.0448·t-1.28 (1)。
从其它的观点考虑，本发明为激光加工金属掩模用奥氏体系不锈钢板的制造方法，其特征在于，其对奥氏体系不锈钢实施热轧、冷轧及退火，形成奥氏体系不锈钢板，对该不锈钢板进行压下率20%以上的平整轧制，根据需要在平整轧制后于500～820℃下进行20～150秒的消除应力退火。利用平整轧制和消除应力退火时，奥氏体系不锈钢板的平均晶粒直径实质上不变化，因此使实施热轧、冷轧及退火得到的冷轧钢板的平均晶粒直径满足前述(1)式。为此，优选冷轧(进行两次以上冷轧时为平整轧制前的最终的冷轧)以30%以上的压下率进行，退火(同样地进行两次以上退火时为平整轧制前的最终退火)通过800～950℃温度下、25～70秒的均热来进行。
通过本发明，提供适用于通过利用激光进行的精密加工制造的激光金属掩模等的激光加工用金属板、特别是具有高强度并且能够得到加工精度高的微细的细孔的激光加工奥氏体系不锈钢板。
本发明的激光加工用金属板通过激光加工的加工精度提高，抑制线能量的必要性降低，因此能够提高激光加工的加工速度。其结果，可以实现激光金属掩模的生产率的提高和加工成本的降低。
激光加工的激光精度迄今依赖于激光装置或加工条件。根据本发明，通过进行管理使得激光加工用金属板的平均晶粒直径d(μm)和板厚t(μm)满足前述(1)式的关系，能够提高激光加工的加工精度。
判明通过将晶粒细化，对于许多奥氏体系不锈钢板而言，还能得到由于激光加工形成的附着于细孔的内表面的浮渣减少、进而形成于背面侧(激光出射侧)的细孔周围部分的毛刺降低的效果。其结果，利用电解研磨或化学研磨进行的浮渣、毛刺的去除，细孔内表面、刮板面的平滑化(镜面精加工)能够在短时间内进行处理，能够缩短激光金属掩模的制造时间(缩短交货期)、抑制成本，因此本发明的实用上的意义极大。
附图说明
图1为表示实施例中采用的奥氏体系不锈钢板的制造方法的说明图。
图2图2的(A)为示意性地表示通过激光加工对不锈钢板穿细孔的状况的说明图，图2的(B)为表示产生于通过激光加工穿孔而成的细孔的浮渣和毛刺的状况的说明图。
图3为表示金属板的平均晶粒直径与细孔宽展量的关系的图。
图2中，1：激光、2：不锈钢板、2a：激光入射面、2b：激光出射侧面、3：细孔、3a：激光入射侧的切断宽度(切断直径)、3b：激光出射侧的切断宽度(切断直径)、4：最大浮渣厚度、5：最大毛刺高度。
具体实施方式
以下参照附图的同时对本发明进行更具体的说明。以下的说明中，以作为被加工材料的金属板为不锈钢板、特别是奥氏体系不锈钢的情况作为例子。但是，本发明中金属板不限于不锈钢板。例如对于钛、钛合金板、纯镍板、铝板、铝合金板之类的不锈钢板以外的其它金属板，也同样地适用本发明。但是，本发明的激光加工用奥氏体系不锈钢板的制造方法，特别是对于各工序的条件，不能适用于奥氏体系不锈钢板以外的金属板。
从强度、生锈的观点考虑，不锈钢板优选为奥氏体系不锈钢板。但是也能够使用铁素体系不锈钢。包括奥氏体系的冷轧不锈钢板规定于JIS G4305。奥氏体系不锈钢板中，使用SUS301、SUS304、SUS301L、SUS304L的平整轧制材料、JIS G4313(弹簧用不锈钢带)中规定的SUS301-CSP、SUS304-CSP由于容易实现晶粒细化而优选。
在此，例示出这些奥氏体系不锈钢的化学组成。以后的说明中，关于化学组成的“%”指的是“质量%”。
[SUS301]
C：0.15%以下、Si：1.00%以下、Mn：2.00%以下、P：0.045%以下、S： 0.030%以下、Ni：6.00～8.00%、Cr：16.00～18.00%以下、剩余部分为Fe和杂质。
[SUS301L]
C：0.030%以下、Si：1.00%以下、Mn：2.00%以下、P：0.045%以下、S：0.030%以下、Ni：6.00～8.00%、Cr：16.00～18.00%、N：0.20以下、剩余部分为Fe和杂质。
[SUS304]
C：0.08%以下、Si：1.00%以下、Mn：2.00%以下、P：0.045%以下、S：0.030%以下、Ni：8.00～10.50%、Cr：18.00～20.00%以下、剩余部分为Fe和杂质。
[SUS304L]
C：0.030%以下、Si：1.00%以下、Mn：2.00%以下、P：0.045%以下、S：0.030%以下、Ni：9.00～13.00%、Cr：18.00～20.00%以下、剩余部分为Fe和杂质。
[SUS301-CSP]
C：0.15%以下、Si：1.00%以下、Mn：2.00%以下、P：0.045%以下、S：0.030%以下、Ni：6.00～8.00%、Cr：16.00～18.00%以下、剩余部分为Fe和杂质。
[SUS304-CSP]
C：0.08%以下、Si：1.00%以下、Mn：2.00%以下、P：0.045%以下、S：0.030%以下、Ni：8.00～10.50%、Cr：18.00～20.00%以下、剩余部分为Fe和杂质。
上述各组成中，也可以含有0.5%以下的选自Ti、Nb、V中的一种或两种以上来替代成分的Fe。含有这些元素时，可以期待防止晶粒的微细化、有害的铬碳化物的析出的效果。另外，为了提高强度，可以含有5%以下的Mo、 5%以下的Cu、10%以下的Mn中的一种或两种以上。
另外，可以含有30～90ppm的S来替代上述各组成的Fe。由此，能得到激光加工性改善，背面的毛刺、浮渣的量减少的效果。
含有S时激光加工性得到改善的机理不明确，但是推定，通过激光熔融了的金属的对流图案变化而促进深度方向的熔解、有助于FeS等低熔点化合物的生成。
为了得到利用S实现的上述效果，含有30ppm以上的S是有效的，优选含有40ppm以上。若S含量过多，则热加工性、耐蚀性降低，因此其上限为90ppm左右是妥当的。
对于本发明的激光加工用奥氏体系不锈钢板而言，平均晶粒直径d(μm)和板厚t(μm)满足(1)式所示的关系。
d≤0.0448·t-1.28 (1)
金属板为奥氏体系不锈钢板以外的材料，例如为铁素体系不锈钢、钛板、钛合金板等时也与此相同。以下对该理由进行说明。
图2的(A)为示意性地表示通过激光加工对不锈钢板2穿细孔3的状况的说明图。
如该图所示，对不锈钢板2的激光入射面2a照射激光1时，向着作为其背面的激光出射侧面2b产生利用激光1的能量实现的金属的熔透，从而对不锈钢板2穿细孔3。
激光加工中的加工精度的课题在于，由于不锈钢板2的激光1的照射面2a中的切断宽度(圆形的细孔时为细孔径)3a比作为其背面的激光1的出射侧面2b中的切断宽度3b宽，即细孔宽展(3a-3b)增大，而利用激光加工得到的细孔3的尺寸精度降低。
本发明人等发现，通过将不锈钢板2的晶体细化，利用激光1产生的熔透被限定于狭窄范围内，由此可以实现细孔3的加工精度提高。其结果，抑制 激光加工的线能量的必要性降低，可以提高加工速度。该理由虽然不明确，但是推定如下所述。
对于不锈钢板2中的激光1的照射面2a的宽展而言，由于在照射激光1的部分中，激光1的光反复反射的同时被不锈钢2吸收，因此在照射面2a的附近能吸收大量的激光能量。
另一方面，对于不锈钢板2的各晶粒而言，与晶粒内相比杂质多的晶界的熔点更低，因此认为若受到激光照射则以在晶界开始熔解、晶粒直接脱落的方式不锈钢板2熔解。因此，照射面2a中的宽展达到约1个晶粒左右的大小。
另外，最终退火后进行平整轧制时，由于平整轧制而晶粒变形，但是含有大量杂质的旧晶界即使在此后的消除应力退火中也不会变化，因此推测前述宽展仍然达到1个晶粒左右的大小。
图3的图表为后述的实施例的数据，对于SUS301L、SUS304的奥氏体系不锈钢板、SUS430的铁素体系不锈钢板、和TP340C的钛板，汇总示出平均晶粒直径(图中记载为晶粒直径)与细孔宽展量的关系。由图3可知，细孔宽展与金属的种类、板厚无关，仅由晶粒直径确定。
由图3的图表可知，在平均晶粒直径d(μm)与细孔宽展量W(μm)之间，存在W=2.23·d+2.85的关系(图中的实线)。另一方面，通常认为作为金属掩模所要求的细孔宽展W(μm)如专利文献1所公开那样，为板厚t(μm)的10%以下、即W≤0.1·t成立是良好的。由此，只要平均晶粒直径d(μm)和板厚t(μm)满足(1)式：
d≤0.0448·t-1.28 (1)
则能得到良好的激光加工性。
平均晶粒直径d的测定方法在与轧制方向的直角断面的板厚中心部进行，通过利用JIS G0551中记载的切断法的评价方法进行测定。
若奥氏体系不锈钢板2的平均晶粒直径d(μm)和板厚t(μm)不满足上述(1) 式，则细孔宽展增加，由于激光1而在宽的范围内金属熔透，细孔3的加工精度变得不好。因此，本发明中需要满足(1)式的关系。
本发明的优选方式中，细孔宽展W(μm)减小、为板厚t(μm)的7%以下，相应地激光加工精度提高。这种情况下，W≤0.07·t成立，平均晶粒直径d(μm)和板厚t(μm)满足下述(1’)式。
d≤0.0314·t-1.28 (1’)
进一步优选细孔宽展W(μm)进一步减小、为板厚t(μm)的5%以下，这种情况下，W≤0.05·t成立，平均晶粒直径d(μm)和板厚t(μm)满足下述(1’’)式。
d≤0.0224·t-1.28 (1’’)
图2的(B)为表示通过激光加工进行穿孔而成的细孔不可避免地产生的浮渣和毛刺的状况的说明图。浮渣、毛刺由于熔解的金属附着于细孔而产生，附着于细孔内表面的是浮渣、下垂而附着于激光出射侧的细孔周围的是毛刺。它们通过加工后进行的化学研磨、电解研磨来去除。因此，图中的最大浮渣厚度4和最大毛刺高度5优选尽可能小。如前文所述，本发明中，由于金属板的平均晶粒直径小，因此最大浮渣厚度、最大毛刺高度减小，容易去除浮渣、毛刺。
图1为证实本发明效果的实施例中采用的激光加工用(优选金属掩模用)奥氏体系不锈钢的制造工序的说明图。
首先，对由经过熔解及铸造的奥氏体系不锈钢形成的铸锭进行热轧，例如形成板厚3.0mm的热轧钢带，进一步，如图1中第一中间退火→第一中间轧制→第二中间退火→第二中间轧制→最终退火所示那样，进行冷轧及退火各至少一次，得到目标的板厚的冷轧奥氏体系不锈钢板。通常，冷轧和退火重复进行2次～3次左右。最终的冷轧后的退火为最终退火，其通常通过光亮退火(为了防止钢板表面的氧化而在非活性气体或真空中进行的退火)进行。其之前的中间退火通过大气中的连续退火进行，退火后进行酸洗来去除表面 的氧化皮。
在平整轧制之前进行的最后的冷轧(图1中为第二中间轧制)中的压下率优选为30%以上。这是由于，加工应变的导入有助于退火后的晶粒微细化。最后的冷轧中的压下率优选为50%以上，更优选为60%以上。另外，最后的冷轧后的最终退火(平整轧制前的退火)在设定成能得到满足前述(1)式的平均晶粒直径的条件下进行。具体而言，在再结晶温度区域左右的低的温度(奥氏体系不锈钢的情况下、为800～950℃)下通过25～70秒的均热进行最终退火从可以抑制晶粒生长考虑优选。若退火温度低于800℃，则混杂未再结晶晶粒，在成型加工时成为裂纹、加工性劣化的原因。另一方面，若最终退火温度超过950℃，则平均晶粒直径难以满足上述(1)式。板厚为250μm(0.25mm)的情况下，最终退火后的冷轧奥氏体系不锈钢优选使平均晶粒直径为10μm以下。
对于如此得到的冷轧奥氏体系不锈钢板，根据需要以20%以上的压下率进行平整轧制来调整板厚和硬度。平整轧制以冷方式进行。通过平整轧制，材料的强度升高，作为金属掩模的耐久性、使用时的耐损伤性得到改善。不锈钢板的情况下，材料表面的硬度按维氏硬度计优选为300HV以上，通常使用330HV以上的不锈钢板，更优选推荐360HV以上的硬度。从这种观点考虑，平整轧制的伸长率优选为20%～60%左右。平整轧制后的板厚例如可以为100～400μm(0.1～0.4mm)。本发明中，板厚越薄则需要使得平均晶粒直径越小。
通过调整平整轧制中使用的工作轧辊的表面粗糙度，能够控制轧制板的表面粗糙度。用作金属掩模时，从刮板的滑动性、防止焊膏等对金属掩模的附着、残留的观点等考虑，原材料的表面粗糙度优选平滑。平整轧制后的钢板的表面粗糙度按中心线表面粗糙度(Ra)计优选为0.16μm以下，通常为0.10μm以下。Ra更优选为0.08μm以下。
然后，根据需要利用拉伸矫直机进行形状矫正及消除应力退火、或者进行以形状矫正及消除应力退火为目标的张力退火。
若消除应力退火的温度低于500℃，则没有充分去除应力而在激光加工时容易产生翘曲，若超过820℃，则位错开始消失、软化急速进行。若消除应力退火的时间不足5秒则钢板温度未达到设定温度，若超过150秒则生产率变差。因此消除应力退火优选在500～820℃、5～150秒的条件下进行。消除应力退火更优选在600～820℃、10～150秒的条件下进行，进一步优选在700～820℃、10～150秒的条件下进行。
进行平整轧制时，钢板内部的残余应力在钢板表面部变大、在板厚中心部变小。但是，通过在表面与背面之间使表面部分的残余应力平衡，钢板的平坦性得以保持。但是如在进行激光加工前实施半蚀刻(将板的一部分蚀刻而局部减小板厚的处理；对于金属掩模而言，有时为了降低所印刷的焊锡量而实施)的情况，激光加工后的激光照射面与背面的细孔径之差(细孔宽展)大的情况那样，若一面的表面部分的面积与另一面不同，则两面之间的残余应力的平衡被破坏，而钢板容易翘曲。这种情况下，通过进行消除应力退火，可以降低内部残余应力，钢板的平坦性得到改善。因此，消除应力退火并非必须工序，根据需要进行即可。
铁素体系不锈钢板的情况与奥氏体系不锈钢板同样地，平整轧制前的最终退火在再结晶温度区域左右的低的温度(例如700～820℃)下进行，由此抑制晶粒生长，可以制造具有目标的细晶组织的钢板。接着对该铁素体系不锈钢板进行压下率20%以上的平整轧制，根据需要调整板厚和硬度。平整轧制后的板厚、表面粗糙度与奥氏体系不锈钢板相同即可，然后优选与奥氏体系不锈钢板的情况相同地进行消除应力退火。
钛板、钛合金板的情况下，平整轧制前的最终退火在再结晶温度区域左右的低的温度(对于钛板而言为550～700℃)下进行，由此抑制晶粒生长，可 以制造具有目标的细晶组织的金属板。接着对该钛板进行压下率20%以上的平整轧制，根据需要调整板厚和硬度。平整轧制后的板厚和表面粗糙度与上述相同。然后优选相同地进行消除应力退火。
以上的说明中，以奥氏体系不锈钢板、铁素体系不锈钢板、钛板和钛合金板为例，但是对于前述以外的金属板而言(例如马氏体系不锈钢板、纯镍板、铝板、铝合金板)而言，由于存在同样的晶粒，在平均晶粒直径d(μm)与细孔宽展W(μm)之间，W=2.23·d+2.85的关系成立，因此通过使平均晶粒直径d(μm)和板厚t(μm)满足下述(1)式：
d≤0.0448·t-1.28 (1)，
利用激光照射能够实现对狭窄范围的熔透，由此，可以实现细孔的加工精度的提高。
实施例
通过实施例对本发明进行具体说明。
将具有表1所示化学组成的奥氏体系不锈钢A1、A2、B1、B2以及铁素体系不锈钢C熔炼，形成板坯，用通常的方法进行热轧。奥氏体系不锈钢A1、A2为SUS301L基体的钢材，奥氏体系不锈钢B1、B2为SUS304，铁素体系不锈钢C为SUS430。对所得到的热轧不锈钢板在退火酸洗生产线中进行退火及脱氧化皮后，重复进行2次冷轧及退火，如表3所示改变最终冷轧率及最终退火温度，得到150～300μm(0.15～0.30mm)厚度的不锈钢板。
另外，将具有表2所示化学组成的钛材进行真空电弧重熔(VAR)熔解，用通常的方法进行锻造及热轧。对所得到的热轧材在退火酸洗生产线中进行退火及脱氧化皮后，重复进行2次冷轧及退火，如表3所示改变最终冷轧率及最终退火温度，得到250μm(0.25mm)厚度的钛板。
[表1]
[表2]
对于最终退火后的冷轧不锈钢板或钛板，以表3所示的压下率进行平整轧制。平整轧制使用240号研磨辊进行，由此表面粗糙度(Ra)达到0.12μm以下。
进而，对于一部分的不锈钢板(表3的编号1、3～6、8～14、16～18、20～22、27～32、34、35)，在张力0.2MPa的条件下以表3所示的温度和时间进行消除应力退火。
如此制造的各金属板的平均晶粒直径如下所述求得。使用最终退火后的金属板的试验片，用前述方法测定任意选择的5点的平均晶粒直径，将其平均作为晶粒直径，示于表3。平整轧制及消除应力退火中，由于晶界实质上得到保持，认为即使实施消除应力退火的情况下，消除应力退火后得到的金属板的平均晶粒直径也与最终退火后实质上相同。
使用所制造的各金属板进行激光加工。激光加工通过在输出功率：15瓦特、点径：40μm、辅助气体：氧气(7kg/cm2)的条件下照射YAG激光(脉冲状振荡形式)来进行，自动地形成图案图像。
测定形成于各金属板的细孔的细孔宽展量(图2的(A)的[3a-3b]的值)。细孔宽展量对于各金属板以任意选择的5处细孔进行测定，将其平均值作为细孔宽展量。另外，以(细孔宽展量/板厚)×100算出细孔宽展率。
对于一部分的奥氏体系不锈钢板，测定激光加工后的最大浮渣厚度和最大毛刺高度(参照图2的(B))以及半蚀刻后的翘曲曲率。
最大浮渣厚度的测定使用下述细孔断面试验片，该细孔断面试验片为以通过细孔的大致中心的方式将进行了激光加工的不锈钢板切断后，埋入透明树脂而制作的。对该试验片的切断断面在研磨后使用10%草酸实施电解蚀刻，通过1000倍的光学显微镜或SEM(扫描型电子显微镜)测定浮渣厚度，将任意选择的10处测定点中最大的厚度作为最大浮渣厚度。
最大毛刺高度的测定同样地使用埋入有树脂的细孔断面试验片。任意测定10点的形成于与激光照射面相反一侧的面的细孔周围部分的毛刺高度，将最大高度作为最大毛刺高度。
另一方面，对于半蚀刻后的翘曲曲率而言，由平整轧制后的不锈钢板切出宽度t×12mm(t：板厚)、长度100mm的试验片，屏蔽一面和侧面后，对露出的一面进行化学蚀刻，由此薄化至板厚的1/2。蚀刻后，将试验片置于平台上，将一个端部按压到平台表面，测定另一端部与平台的间隙A(mm)，由A=L(1-cos(θ))/θ(L：试验片长度=100mm)求出翘曲半径θ，通过翘曲曲率=1/R(R：曲率半径(R=L/θ))求出翘曲曲率的值。
对于半蚀刻前的试验片也同样地求出翘曲曲率，算出半蚀刻后的翘曲曲率的增加量ρ。结果以以下的基准示于表3。
翘曲曲率増加量ρ的评价基准
优异：ρ≤0.0030
良好：0.0031>ρ≥0.0100
不好：0.0010>ρ≥0.0500
非常不好：ρ>0.0500。
由表3所示结果可知，与板厚和金属板的种类没有关系，对于发明例而言，通过激光加工均可以形成细孔宽展率为10%以下(即细孔宽展量为板厚的10%以下)的细孔宽展小的高精度的细孔。另外，激光加工后的浮渣量、毛刺高度也小。进一步，半蚀刻时的翘曲也非常小。
与此相对，无论金属板的材质如何，对于比较例而言，最终退火温度高，平均晶粒直径与板厚的关系不满足本发明，因此细孔宽展量超过板厚的10%，细孔精度不好。No.10、No.11和No.17例示了S含量低的奥氏体系不锈钢板。如此所示，低S时存在浮渣厚度、毛刺高度增大的倾向。

Claims (5)

1.一种板厚t为400μm以下的激光加工用金属板，其特征在于，所述金属板的平均晶粒直径d和板厚t满足下述(1)式以使使用了平均晶粒直径d的下述式(a)所示的细孔宽展量W满足使用了板厚t的下述式(b)的关系：
W＝2.23·d+2.85 (a)
W≤0.1·t (b)
d≤0.0448·t-1.28 (1)，
其中，平均晶粒直径d和板厚t的单位为μm。
2.根据权利要求1所述的激光加工用金属板，其中，所述金属板选自奥氏体系不锈钢板、铁素体系不锈钢板和钛板。
3.根据权利要求1或2所述的激光加工用金属板，所述金属板具有由通过激光加工形成的细孔或狭缝构成的图案。
4.一种板厚t为400μm以下的激光金属掩模，其特征在于，其平均晶粒直径d和板厚t满足下述(1)式以使使用了平均晶粒直径d的下述式(a)所示的细孔宽展量W满足使用了板厚t的下述式(b)的关系：
W＝2.23·d+2.85 (a)
W≤0.1·t (b)
d≤0.0448·t-1.28 (1)，
其中，平均晶粒直径d和板厚t的单位为μm。
5.一种权利要求2或3所述的激光加工用金属板用奥氏体系不锈钢板的制造方法，其特征在于，其对奥氏体系不锈钢实施热轧、冷轧及退火，形成奥氏体系不锈钢板后，对该奥氏体系不锈钢板以30％以上的压下率进行最后的冷轧，然后在800～950℃下进行25～70秒的退火，在所述最后的冷轧和此后的退火后以20％以上的压下率进行平整轧制，在所述平整轧制后，在500～820℃下进行5～150秒的消除应力退火。
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