JP2005280170A - 意匠性に優れた丸棒及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 新たな意匠性を有するステンレス鋼丸棒を提供すると共に新たな意匠性を有するステンレス鋼丸棒の製造方法を提供する。
【解決手段】 ステンレス鋼からなる意匠性に優れた丸棒であって、その表面に３．５μｍ以上の高低差の凹凸を付与したステンレス鋼丸棒にヘアーライン研磨が施されることによって、明瞭な縞状の模様（光沢）を現出させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は意匠性に優れた丸棒及びその製造方法に関する。詳しくは、主に手すりや柱等の建築金物として用いられるステンレス鋼からなる意匠性に優れた丸棒及びその製造方法に係るものである。

手すりや柱等の建築金物は、錆び難いという特性からステンレス鋼丸棒が用いられることが多く、近年はこの建築金物に用いるステンレス鋼丸棒に意匠性が求められるようになってきている。

ここで、ステンレス鋼丸棒は、一般に熱間圧延を行い、熱間圧延やその後の熱処理等で生じる酸化スケールを除去するピーリング処理を施した後に使用に供される。また、上記した様な意匠性の求めに応じて、従来、鏡面仕上げ、ヘアーライン仕上げ等の研磨加工、カラー塗装、エンボス加工及びエッチング加工といった様々な方法によってステンレス鋼丸棒に意匠性を付与している。

なお、上記したピーリング処理を施した後に、図３で示す様な、互いに交差・対向する様に配置され、各々が回転する凹型ローラ１１と凸型ローラ１２からなる一対の棒材矯正用ローラの間に棒材１３をその軸方向に沿って搬送し、搬送された棒材に上記した棒材矯正用ローラによって矯正負荷をかけて棒材を矯正する２ロール矯正機を用いてステンレス鋼丸棒表面に発生するバイト目を潰して光沢を出すと共に、ステンレス鋼丸棒の曲がりの矯正を行うこと（以下、ポリッシングと言う）が一般的に行われている（例えば、特許文献１参照。）。

特公平８−２９３４７号公報 （第１−４頁、第２図）

さて、上記した様な種々の方法によってステンレス鋼丸棒に意匠性を付与しているのであるが、ステンレス鋼丸棒には更なる意匠性が求められており、新たな意匠性を有するステンレス鋼丸棒の創作が求められている。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、新たな意匠性を有するステンレス鋼丸棒の提供及び新たな意匠性を有するステンレス鋼丸棒の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明者は、上記した課題を解決するために様々な検討を行い、以下の知見を得た。

（１）上記した様に一般にピーリング処理を施した後に、ステンレス鋼丸棒表面のバイト目を潰して光沢を出すと共にステンレス鋼丸棒の曲がりの矯正を行うためにポリッシング処理が施されているが、一定条件下でポリッシングを行うとステンレス鋼丸棒の表面に一定ピッチで数μｍ高さの波型のうねりである凹凸を形成できるということが明らかになった。
即ち、通常は棒材の表面を平滑にするために行うポリッシングについて、一定条件下ではステンレス鋼丸棒の表面に一定ピッチで数μｍ高さの凹凸を形成できるということが明らかになった。

（２）そこで、上記（１）の知見に基づいて更に検討を重ねた結果、表１に示す様に、図４で示す様な２ロール矯正機の凹型ローラ１１と凸型ローラ１２の交差角θによってステンレス鋼丸棒表面の凹凸の高低差を調整できることが明らかになった。

図２（ａ）は表１のＮｏ．１試験片の表面粗さの測定結果であり、図２（ｂ）は表１のＮｏ．４試験片の表面粗さの測定結果である。これらの図から、Ｎｏ．１試験片の表面凹凸高低差が１μｍ程度、Ｎｏ．４試験片の表面凹凸高低差が３．５μｍ程度であることが分かる。

（３）また、機械研磨による表面仕上げの１つであるヘアーライン研磨はステンレス鋼の表面研磨を行うことにより光沢を抑制する方法として知られているが、一定以上の高低差の凹凸が形成されたステンレス鋼丸棒表面にヘアーライン研磨を施すことによって、縞状の模様が明瞭に現出することが明らかになった。
即ち、通常はステンレス鋼の表面の光沢を抑制するために行うヘアーライン研磨であるが、一定以上の高低差の凹凸が形成されたステンレス鋼丸棒表面にヘアーライン研磨を施すと、研磨前には確認することができなかった縞状の模様（光沢）が明瞭に現出することが明らかになった。

（４）そこで、上記（３）の知見に基づいて更に検討を重ねた結果、表２に示す様に、その表面に３．５μｍ以上の高低差の凹凸が形成されたステンレス鋼丸棒表面にヘアーライン研磨を施すと、縞状の模様が現れることが明らかになった。
また、表１における交差角θと高低差との関係に着目すると、３．５μｍ以上の高低差の凹凸が形成されるための２ロール矯正機の凹型ローラと凸型ローラの条件としては、交差角θが１２．０°以上でなければならないということも明らかになった。

以上の知見に基づいて上記の目的を達成するために、本発明に係る意匠性に優れた丸棒は、ステンレス鋼からなる意匠性に優れた丸棒であって、その表面に３．５μｍ以上の高低差の凹凸を有するステンレス鋼丸棒にヘアーライン研磨が施された。

図１は、本発明の意匠性に優れたステンレス鋼丸棒を示す模式図であり、その表面に３．５μｍ以上の高低差の凹凸を有するステンレス鋼丸棒１にヘアーライン研磨が施されたことによって、ステンレス鋼丸棒表面に縞状の模様２が現出することになる。ここで、図１中符号４はピーリング方向、符号５はヘアーライン研磨方向を示している。なお、明瞭な縞状の模様を現出させるには、凹凸の高低差は５０μｍ程度までが好ましい。

また、上記の目的を達成するために、本発明に係る意匠性に優れた丸棒の製造方法は、ステンレス鋼からなる意匠性に優れた丸棒の製造方法であって、交差角θが１２°以上となる様に配置された凹型ローラと凸型ローラからなる一対の棒材矯正用ローラによりステンレス鋼丸棒に矯正負荷を与える工程と、該矯正負荷が与えられたステンレス鋼丸棒にヘアーライン研磨を施す工程とを備える。

ここで、交差角θが１２°以上となる様に配置された凹型ローラと凸型ローラからなる一対の棒材矯正用ローラによりステンレス鋼丸棒に矯正負荷を与えることによって、ステンレス鋼丸棒の表面に３．５μｍ以上の高低差を有する凹凸を形成することができる。
また、交差角θが１２°以上となる様に配置された凹型ローラと凸型ローラからなる一対の棒材矯正用ローラにより矯正負荷が与えられたステンレス鋼丸棒にヘアーライン研磨を施すことによって、ステンレス鋼丸棒表面に縞状模様が明瞭に現出する。

以上述べてきた如く、本発明の意匠性丸棒及びその製造方法では、新たな意匠性を有するステンレス鋼丸棒の創作という要求に応じた新たなステンレス鋼丸棒を提供することができる。

以下、本発明の要件としている交差角と凹凸の高低差との関係について説明する。
上記した様に、２ロール矯正機の凹型ローラと凸型ローラの交差角θによってステンレス鋼丸棒表面の凹凸の高低差を調整できることが明らかになったのであるが、これは、交差角θが小さい場合には２ロール矯正機の矯正ローラ（凹型ローラ及び凸型ローラ）とステンレス鋼丸棒との接触面積が大きいために、ステンレス鋼丸棒に付与される矯正応力が小さく、ステンレス鋼丸棒表面に形成される凹凸の高低差が小さくなると考えられる。
一方、交差角θが大きな場合には２ロール矯正機の矯正ローラ（凹型ローラ及び凸型ローラ）とステンレス鋼丸棒との接触面積が小さいために、ステンレス鋼丸棒に付与される矯正応力が大きく、ステンレス鋼丸棒表面に形成される凹凸の高低差が大きくなると考えられる。

以下、本発明の実施例を説明し、本発明の理解に供する。

本発明の実施例では試験片として、ＪＩＳに規定してある１８Ｃｒ−８Ｎｉのステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いて１６ｍｍφ、１９ｍｍφ及び２５ｍｍφの丸棒に熱間圧延、固溶化熱処理を行い、ピーリング処理を施したものを用いた。

表３に、上記した３種類の試験片に施すポリッシングの条件を示しており、表３に示す様な条件でポリッシング処理を施すことによって、ステンレス鋼丸棒の表面に表４で示す様な高低差及びピッチの凹凸を有する波型のうねりを付与することができた。

ここで、上記した実施例ではポリッシング処理を施すことによりステンレス鋼丸棒表面に波型のうねりを付与しているために、ステンレス鋼丸棒表面の凸部（若しくは凹部）がステンレス鋼丸棒の軸方向にスパイラル状に形成されることになるが、その高低差が３．５μｍ以上である凹凸であればステンレス鋼丸棒表面の凹凸は必ずしもステンレス鋼丸棒の軸方向にスパイラル状に形成される必要は無く、ステンレス鋼丸棒の半径方向と平行に凸部（若しくは凹部）が形成されたとしても構わないことは言うまでもない。

また、上記した実施例ではポリッシング処理を施すことによりステンレス鋼丸棒表面に波型のうねりを付与しているために、ステンレス鋼丸棒表面に一定ピッチの波型のうねりが付与されることになるが、その高低差が３．５μｍ以上の凹凸を有する波型のうねりが付与されるのであれば必ずしも一定ピッチの波型のうねりが付与される必要は無い。但し、ヘアーライン研磨を施すことによって、意匠性のある明瞭な縞状の模様を一定ピッチで現出させるには、ステンレス鋼丸棒の表面には一定ピッチの波型のうねりを付与した方が好ましいと考えられる。

さて、上記した様に２ロール矯正機によってポリッシング処理を施した後に、各ステンレス鋼丸棒表面にヘアーライン研磨を施すと、図１で示した様に、ステンレス鋼丸棒１の軸方向に明瞭な縞状の模様２が現出した。

上記した本発明の実施例では、２ロール矯正機の凹型ロールと凸型ロールとの交差角θが１２°以上となる様に配置した状態でポリッシング処理を施し、その後、ヘアーライン研磨を行うだけでステンレス鋼丸棒に縞状の模様を形成することができ、極めて容易にステンレス鋼丸棒に新たな意匠性を付与することが可能である。
即ち、既存のステンレス鋼丸棒の製造方法に大きな変更を加えることなく、ステンレス鋼丸棒に新たな意匠性を付与することが可能である。

これに対して、上記した３種類の試験片を本発明の規定から外れた表５で示す様な条件でポリッシングを行った場合には、ステンレス鋼材の表面に表６で示す様な高低差及びピッチの凹凸を有する波型のうねりを付与することができるものの、ポリッシング処理を施した後に、各ステンレス鋼丸棒表面にヘアーライン研磨を施したとしても、明瞭な縞状の模様を確認することはできなかった。

本発明の意匠性に優れたステンレス鋼丸棒を示す模式図である。 （ａ）は表１のＮｏ．１試験片の表面粗さの測定結果を示すものであり、（ｂ）は表１のＮｏ．４試験片の表面粗さの測定結果を示すものである。 ２ロール矯正機を説明するための模式的な図である。 ２ロール矯正機の凹型ローラと凸型ローラの交差角θを説明するための模式的な図である。

符号の説明

１ ステンレス鋼丸棒
２ 模様
３ 模様のピッチ
４ ピーリング方向
５ ヘアーライン研磨方向
１１ 凹型ローラ
１２ 凸型ローラ
１３ 棒材

Claims (3)

1. ステンレス鋼からなる意匠性に優れた丸棒であって、
   その表面に３．５μｍ以上の高低差の凹凸を有するステンレス鋼丸棒にヘアーライン研磨が施された
   ことを特徴とする意匠性に優れた丸棒。
2. 前記凹凸が一定間隔で形成された
   ことを特徴とする請求項１に記載の意匠性に優れた丸棒。
3. ステンレス鋼からなる意匠性に優れた丸棒の製造方法であって、
   交差角θが１２°以上となる様に配置された凹型ローラと凸型ローラからなる一対の棒材矯正用ローラによりステンレス鋼丸棒に矯正負荷を与える工程と、
   該矯正負荷が与えられたステンレス鋼丸棒にヘアーライン研磨を施す工程とを備える
   ことを特徴とする意匠性に優れた丸棒の製造方法。

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