JP2001047136A - 塗装鋼板の加工方法 - Google Patents

塗装鋼板の加工方法

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Hiroshi Inoue
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貴孔 黒坂
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    • B21D5/008Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves combined with heating or cooling of the bends
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗装鋼板を曲げ加工したときに、曲げ加工さ
れた部分の塗膜の劣化を防止し、塗装鋼板のベース鋼板
として冷間圧延鋼板を使用可能にする。 【解決手段】 本発明の塗装鋼板の加工方法は、塗装鋼
板を曲げ加工する曲げ加工工程と、塗装鋼板のうちの少
なくとも曲げ加工された部分を加熱する加熱工程とを備
えた方法である。この方法によれば、塗装鋼板を曲げ加
工したときに、曲げ加工された部分の塗膜に残留応力が
発生したとしても、加熱工程を実行して塗装鋼板のうち
の少なくとも曲げ加工された部分を加熱するので、上記
残留応力を消滅させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、予め塗装されてい
る鋼板(塗装鋼板)を加工して、例えば冷蔵庫の外箱を
製作するような場合に好適する塗装鋼板の加工方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】冷蔵庫の外箱を製作するに際して、塗装
鋼板(PCM(プリコートメタル)と称する鋼板)を所
定形状にカットすると共に、曲げ加工することにより、
外箱を製作する方法が採用されている。この方法による
と、外箱を製作した後、その外箱を塗装する工程を省略
することができるので、冷蔵庫の製造性が向上する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、塗装鋼板を曲
げ加工した場合、特には、塗装鋼板の端部に外箱のフラ
ンジ部に相当する部分を形成する曲げ加工(この曲げ加
工をコールドロールフォーマーと呼ぶ)を行った場合、
その曲げ加工された部分の塗膜が劣化することがあっ
た。具体的には、塗装鋼板の上記フランジ部の塗膜に曲
げ加工時の残留応力によって微細クラックが発生するこ
とがあり、この微細クラックに水分が浸入するおそれが
あった。
【0004】この場合、塗装鋼板のベースとなる鋼板が
亜鉛鋼板であるため、塗膜の微細クラックに水分が浸入
したとしても、鋼板が錆びることはなかった。これに対
して、近年、外箱の製造コストを下げるために、塗装鋼
板のベース鋼板として冷間圧延鋼板(SPCC)を使用
することが検討されている。そして、冷間圧延鋼板を塗
装鋼板のベース鋼板とした場合には、上記曲げ加工によ
り塗膜に発生した微細クラックに水分が浸入すると、鋼
板が錆びるおそれがあった。このため、冷間圧延鋼板を
塗装鋼板のベース鋼板として使用することができなかっ
た。
【0005】そこで、本発明の目的は、塗装鋼板を曲げ
加工したときに、曲げ加工された部分の塗膜が劣化する
ことを防止できる塗装鋼板の加工方法を提供するにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の塗装鋼板の加工
方法は、塗装鋼板を曲げ加工する曲げ加工工程と、塗装
鋼板のうちの少なくとも曲げ加工された部分を加熱する
加熱工程とを備えたところに特徴を有する。
【0007】上記方法によれば、塗装鋼板を曲げ加工し
たときに、曲げ加工された部分の塗膜に残留応力が発生
したとしても、加熱工程を実行して塗装鋼板のうちの少
なくとも曲げ加工された部分を加熱するので、上記残留
応力を消滅させることができる。これにより、塗装鋼板
を曲げ加工したときの曲げ加工された部分の塗膜の劣化
を防止することができる。
【0008】また、前記加熱工程においては、曲げ加工
された塗装鋼板全体をオーブンの中に投入して加熱する
ように構成することが好ましい。更に、前記加熱工程に
おいては、前記塗装鋼板のうちの曲げ加工された部分を
高周波加熱手段により加熱するように構成することも良
い。更にまた、前記加熱工程においては、前記塗装鋼板
のうちの曲げ加工された部分を赤外線ヒータにより加熱
するように構成することもより一層好ましい。
【0009】一方、前記加熱工程においては、前記塗装
鋼板のうちの曲げ加工された部分に熱風を吹き付けて該
部分を加熱するように構成することも良い構成である。
また、前記加熱工程においては、前記塗装鋼板のうちの
曲げ加工された部分に熱湯をかけて加熱するように構成
することも好ましい構成である。
【0010】更に、前記塗装鋼板を曲げ加工することに
より冷蔵庫の外箱を製造する工程と、前記外箱と内箱と
の間にウレタンフォームを発泡充填して断熱箱体を形成
する工程とを備え、前記ウレタンフォームを発泡充填す
るために前記外箱を予熱するときに、前記加熱工程を同
時に実行するように構成することがより一層好ましい構
成である。
【0011】また、冷間圧延鋼板をベースとした鋼板に
塗膜をコーティングすることにより前記塗装鋼板を構成
することが良い構成である。更に、亜鉛鋼板をベースと
した鋼板に塗膜をコーティングすることにより前記塗装
鋼板を構成することも好ましい構成である。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を冷蔵庫の外箱を製
作する方法に適用した第1の実施例について、図1ない
し図3を参照しながら説明する。まず、図2は、本実施
例の冷蔵庫の外箱を製作する製造工程を示す図である。
この図2(a)に示すように、最初に、塗装鋼板1を用
意する。この塗装鋼板1は、例えば冷間圧延鋼板(即
ち、SPCC)をベースとした鋼板に塗膜をコーティン
グ(即ち、PCM塗装)してなる鋼板である。本実施例
の場合、例えばポリエステル系の塗料を使用している。
【0013】そして、図2(b)に示すように、塗装鋼
板1の周縁部を所定形状にカットしたり、所定の孔等を
あけたりする工程を実行する。続いて、図2(c)に示
すように、塗装鋼板1の図中上下端部を曲げ加工(この
曲げ加工をコールドロールフォーマー、即ち、CRF成
形加工と呼ぶ)することにより、塗装鋼板1の上下端部
に外箱のフランジ部に相当する部分2を形成する。更
に、図2(d)に示すように、塗装鋼板1をU曲げ等の
曲げ加工を実行することにより、外箱3を製作する。こ
の場合、図2(c)及び(d)に示す工程が、本発明の
曲げ加工工程に相当する。
【0014】この後、塗装鋼板1のうちの上記曲げ加工
された部分を加熱する加熱工程を実行する。本実施例の
場合、例えばオーブンの中に上記曲げ加工された塗装鋼
板1(即ち、外箱3)全体を収容し、オーブンの庫内温
度を例えば100℃に設定して例えば30分間加熱(即
ち、アニール)するように構成されている。
【0015】そして、図2(e)に示すように、上記外
箱3と内箱4とを組み合わせて両者の間にウレタンフォ
ームを発泡充填すると共に、仕切壁5等を取り付け、冷
蔵庫の断熱箱体6を製造する。更に、図2(f)に示す
ように、上記断熱箱体6に、コンプレッサや冷却器やコ
ンデンサ等の冷凍サイクル、ファン装置やセンサや制御
回路等の電装品、及び、冷蔵室や冷凍室等の各開口部を
開閉する扉などを取り付けることにより、冷蔵庫7の製
品の組立が完了するように構成されている。
【0016】ここで、本実施例の冷蔵庫7の外箱3の製
造工程について、簡単に表現すると、図1(a)に示す
ような製造工程のフローとなる。即ち、本実施例の製造
工程は、冷間圧延鋼板(SPCC)にPCM塗装を実行
する工程と、塗装鋼板1を曲げ加工するCRF成形工程
と、曲げ加工した塗装鋼板1を加熱するアニール加温工
程とを備えている。尚、従来構成の冷蔵庫の外箱の製造
工程は、図1(b)に示すように、亜鉛鋼板を使用し、
この亜鉛鋼板にPCM塗装を実行する工程と、塗装鋼板
を曲げ加工するCRF成形工程とを備えている。
【0017】次に、本実施例の作用、即ち、上記アニー
ル加温工程を加えたことによる作用について説明する。
まず、塗装鋼板1を曲げ加工すると、図3に示すよう
に、曲げ加工された曲げ加工部2a、2bの表面の塗膜
に残留応力が残っており、清掃剤等を付けることにより
微細クラックが発生する。尚、この微細クラックが発生
したか否かは、次のような塩水噴霧試験により錆が発生
したか否かで判定することができる。この塩水噴霧試験
は、上記曲げ加工部2a、2bの表面をメタノールで例
えば30回拭いた(いわゆるメタノールこすり)後、塩
水を噴霧し(塩水噴霧試験にかけ)、その後、例えば3
00時間後に、錆が発生したか否かを判定する試験であ
る。この試験において、錆が発生することにより、曲げ
加工部2a、2bの表面の塗膜に微細クラックが発生し
ていたことがわかる。
【0018】尚、上記30回のメタノールこすりを実施
しないと、塩水噴霧試験を行っても、錆が発生しないこ
とが実験によりわかっている。即ち、上記メタノール
は、微細クラックの発生や塗膜の膨潤を引きおこし、塗
膜内への水分の浸入を促進する作用をもたらすと考えら
れる。そして、冷蔵庫の実際の使用環境では、ユーザー
によりアルコール系の清掃剤を用いて冷蔵庫を拭くよう
な清掃が実行されており、この清掃作業を上記メタノー
ルこすりによって再現している。
【0019】さて、上記曲げ加工工程の後、アニール加
温工程(加熱工程)を実行して塗装鋼板1のうちの曲げ
加工された部分を加熱すると、上記残留応力を消滅させ
ることができる。実際、上記アニール加温工程を実行し
たものに対して、上述した塩水噴霧試験(30回のメタ
ノールこすりと塩水噴霧試験と)を実施しても、錆は発
生しなかった。この場合、アニールによって、塗膜内の
残留応力を短時間で解放させることができると考えられ
る。加えて塗膜の焼きを更に強化することも、塗膜によ
ってはあり得ると考えられる。尚、上記アニールを実行
したものに対して、30回のメタノールこすりを実施せ
ずに、塩水噴霧試験だけを実施した場合も、勿論、錆は
発生しなかった。
【0020】ここで、本発明者らが実験した結果を、下
記の表1に示す。
【0021】
【表1】 この表1から、本実施例によれば、即ち、塗装鋼板1の
曲げ加工後、アニール加温工程を実行することにより、
塗装鋼板1を曲げ加工したときの曲げ加工された曲げ加
工部2a、2bの表面の塗膜の劣化を防止することがで
きる。そして、上記実施例によれば、塗装鋼板1のベー
スとして、冷間圧延鋼板(即ち、SPCC)を使用する
ことが可能となるので、亜鉛鋼板をベースとする従来構
成に比べて、外箱3の製造コストを安くすることができ
る。
【0022】尚、上記実施例では、アニール加温工程
(加熱工程)において、曲げ加工された塗装鋼板1全体
をオーブンの中に投入して、例えば100℃で例えば3
0分間加熱するように構成したが、これに限られるもの
ではなく、加熱温度や加熱時間は適宜変更すれば良い。
例えば加熱温度を80℃〜150℃程度の範囲とすると
共に、加熱時間を3秒〜30分程度の範囲とするように
設定しても良い。この場合、加熱温度を上げるほど、加
熱時間を短縮することができる。
【0023】また、上記実施例では、曲げ加工された塗
装鋼板1全体を加熱するように構成したが、これに代え
て、塗装鋼板1のうちの曲げ加工された部分だけを加熱
するように構成しても良い。例えば、図4に示す第2の
実施例のような塗装鋼板の加工方法が好ましい。
【0024】この第2の実施例では、図4に示すよう
に、塗装鋼板1のうちの曲げ加工された部分2だけを高
周波加熱手段である高周波加熱ヘッド8により加熱する
ように構成した。上記高周波加熱ヘッド8には、図示し
ない高周波発生装置から高周波が供給されるように構成
されている。そして、この構成の場合、高周波加熱ヘッ
ド8側を固定し、曲げ加工された部分2を高周波加熱ヘ
ッド8に近接させた状態で、塗装鋼板1側を図4中矢印
方向へ移動させることにより、上記曲げ加工された部分
2を連続的に高周波加熱するように構成されている。
【0025】尚、上述した以外の第2の実施例の構成
は、第1の実施例と同じ構成となっている。従って、第
2の実施例においても、第1の実施例とほぼ同じ作用効
果を得ることができる。
【0026】また、上記第2の実施例では、塗装鋼板1
のうちの曲げ加工された部分2だけを高周波加熱ヘッド
8により加熱するように構成したが、これに限られるも
のではなく、例えば赤外線ヒータにより加熱するように
構成しても良い。また、塗装鋼板1のうちの曲げ加工さ
れた部分2だけに熱風(例えば200℃以上の熱風)を
吹き付けることにより、上記部分2を加熱するように構
成しても良い。更に、塗装鋼板1のうちの曲げ加工され
た部分2に熱湯をかけて該部分を加熱するように構成し
ても良い。
【0027】一方、冷蔵庫を製造する場合、外箱と内箱
との間にウレタンフォームを発泡充填して断熱箱体を形
成する工程を備えており、この工程においては、ウレタ
ンフォームを発泡充填するために、予熱炉を使用して外
箱を予熱している。従って、この予熱炉により外箱を加
熱する予熱時に、前記した加熱工程(アニール加温工
程)を同時に実行するように構成することが好ましい構
成である。
【0028】また、上記各実施例では、冷間圧延鋼板
(SPCC)をベースとした鋼板に塗膜をコーティング
した塗装鋼板1を用いたが、これに代えて、亜鉛鋼板を
ベースとした鋼板に塗膜をコーティングしたものを用い
ても良い、この構成によれば、耐蝕(防錆)性能をより
一層向上させることができる。
【0029】尚、上記各実施例では、塗装鋼板1をCR
F成形する工程を備えた方法に本発明を適用したが、こ
れに限られるものではなく、例えば塗装鋼板をプレス成
形する工程を備えた方法に適用しても良い、この構成の
場合、プレス成形後の塗装鋼板を加熱するように構成す
れば良い。
【0030】
【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなよう
に、塗装鋼板を曲げ加工する曲げ加工工程と、塗装鋼板
のうちの少なくとも曲げ加工された部分を加熱する加熱
工程とを備えたので、塗装鋼板を曲げ加工したときに、
曲げ加工された部分の塗膜に発生する残留応力を消滅さ
せることができ、上記曲げ加工された部分の塗膜の劣化
を防止することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すものであり、外箱
の製造工程のフローを示す図
【図2】外箱及び冷蔵庫の製造工程を概略的に示す図
【図3】塗装鋼板の曲げ加工された部分を示す部分側面
【図4】本発明の第2の実施例を示すものであり、塗装
鋼板及び高周波加熱ヘッドを示す斜視図
【符号の説明】
1は塗装鋼板、2は部分、3は外箱、6は断熱箱体、7
は冷蔵庫、8は高周波加熱ヘッドを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中内 英人 大阪府茨木市太田東芝町1番6号 株式会 社東芝大阪工場内 (72)発明者 黒坂 貴孔 大阪府茨木市太田東芝町1番6号 株式会 社東芝大阪工場内 Fターム(参考) 3L102 JA01 KA01 LB03 LB39 MA01 MB14 4E063 AA01 KA15 KA16 MA21

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塗装鋼板を曲げ加工する曲げ加工工程
    と、 塗装鋼板のうちの少なくとも曲げ加工された部分を加熱
    する加熱工程とを備えたことを特徴とする塗装鋼板の加
    工方法。
  2. 【請求項2】 前記加熱工程においては、曲げ加工され
    た塗装鋼板全体をオーブンの中に投入して加熱するよう
    に構成されていることを特徴とする請求項1記載の塗装
    鋼板の加工方法。
  3. 【請求項3】 前記加熱工程においては、前記塗装鋼板
    のうちの曲げ加工された部分を高周波加熱手段により加
    熱するように構成されていることを特徴とする請求項1
    記載の塗装鋼板の加工方法。
  4. 【請求項4】 前記加熱工程においては、前記塗装鋼板
    のうちの曲げ加工された部分を赤外線ヒータにより加熱
    するように構成されていることを特徴とする請求項1記
    載の塗装鋼板の加工方法。
  5. 【請求項5】 前記加熱工程においては、前記塗装鋼板
    のうちの曲げ加工された部分に熱風を吹き付けて該部分
    を加熱するように構成されていることを特徴とする請求
    項1記載の塗装鋼板の加工方法。
  6. 【請求項6】 前記加熱工程においては、前記塗装鋼板
    のうちの曲げ加工された部分に熱湯をかけて該部分を加
    熱するように構成されていることを特徴とする請求項1
    記載の塗装鋼板の加工方法。
  7. 【請求項7】 前記塗装鋼板を曲げ加工することにより
    冷蔵庫の外箱を製造する工程と、 前記外箱と内箱との間にウレタンフォームを発泡充填し
    て断熱箱体を形成する工程とを備え、 前記ウレタンフォームを発泡充填するために前記外箱を
    予熱するときに、前記加熱工程を同時に実行するように
    構成されていることを特徴とする請求項1記載の塗装鋼
    板の加工方法。
  8. 【請求項8】 前記塗装鋼板は、冷間圧延鋼板をベース
    とした鋼板に塗膜をコーティングしたものであることを
    特徴とする請求項1ないし7記載の塗装鋼板の加工方
    法。
  9. 【請求項9】 前記塗装鋼板は、亜鉛鋼板をベースとし
    た鋼板に塗膜をコーティングしたものであることを特徴
    とする請求項1ないし7記載の塗装鋼板の加工方法。
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