JP2005305376A - Marking method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼板やステンレス板を含む鉄合金板或いはアルミ板やアルミ合金板等の金属板に加熱及び冷却しても認識し得る基準線を形成するマーキング方法に関するものである。 The present invention relates to a marking method for forming a reference line that can be recognized even when heated and cooled on an iron alloy plate including a steel plate or a stainless steel plate, or a metal plate such as an aluminum plate or an aluminum alloy plate.
鋼板やステンレス板を含む鉄合金板や、アルミ板やアルミ合金板等の金属板に対する加工としては、これらの金属板に酸素ガスやプラズマアークを噴射したりレーザ光を照射して母材を溶融させると共に溶融物を排除して切断する加工や、予め所定の形状に形成された二つの部材を接近させて該接近部位にプラズマアークを噴射したりレーザ光を照射して母材と心線を溶融させて溶接する加工がある。 For processing of iron alloy plates including steel plates and stainless steel plates, and metal plates such as aluminum plates and aluminum alloy plates, the base metal is melted by injecting oxygen gas or plasma arc or irradiating laser light to these metal plates. In addition, the cutting process is performed by removing the molten material, or by bringing two members formed in advance into a predetermined shape and injecting a plasma arc or irradiating a laser beam to the approaching part to form the base material and the core wire. There is a process of melting and welding.
上記加工を円滑に行うために、予め金属板の表面に切断線をマーキングしたり、溶接部位に溶接線や溶接すべき部材の番号等をマーキングすることが行われている。このようなマーキングは、容器に収容した液体の着色剤を1本のノズルから噴射させて金属板の表面に線状に付着させる方法、前記ノズルをマトリックス状に形成しておき、このマトリックスを構成する複数の孔の開閉を制御することで、文字や記号をマーキングする方法がある。 In order to perform the said process smoothly, marking a cutting line on the surface of a metal plate previously, or marking a welding line, the number of the member which should be welded, etc. to a welding part is performed. Such marking is a method in which a liquid colorant contained in a container is sprayed from a single nozzle to adhere linearly to the surface of a metal plate, and the nozzles are formed in a matrix and the matrix is configured. There is a method of marking characters and symbols by controlling the opening and closing of a plurality of holes.
また容器に亜鉛粉末を収容しておき、この亜鉛粉末を火炎を形成したノズルに供給し、該亜鉛粉末が火炎を通過する際に溶融或いは燃焼した生成物を金属板の表面に付着させる方法も提供されている。これらのマーキング方法は、プラズマ切断トーチやガス切断トーチ或いはレーザ切断トーチを搭載すると共に、搭載した切断トーチの移動方向や速度を数値制御装置によって制御し得るように構成した加工装置に採用されるのが一般的である。 There is also a method in which zinc powder is stored in a container, the zinc powder is supplied to a nozzle that forms a flame, and the molten or burned product adheres to the surface of the metal plate when the zinc powder passes through the flame. Is provided. These marking methods are employed in a processing apparatus that is equipped with a plasma cutting torch, a gas cutting torch, or a laser cutting torch, and that is configured so that the moving direction and speed of the mounted cutting torch can be controlled by a numerical controller. Is common.
一方、金属板の加工の一分野として、金属板の一方側の表面を線状に加熱すると共に急冷して該金属板を曲げる加工方法がある。例えば、船首や船尾の曲面は極めて微妙なカーブを描いており、これらの加工を行う場合、高度な技能を持った職人がガスバーナーと冷却水ホースを手に持って、予め船首や船尾の部分の展開形状で切断されている金属板を加熱し、更に急冷して徐々に曲げて行くのである。このような曲げ加工を行う場合、予め加熱及び冷却すべき範囲或いは線がマーキングされている。 On the other hand, as one field of processing of a metal plate, there is a processing method in which a surface of one side of a metal plate is heated linearly and rapidly cooled to bend the metal plate. For example, the curved surfaces of the bow and stern have extremely delicate curves, and when performing these processes, highly skilled craftsmen hold the gas burner and cooling water hose in their hands, and the bow and stern parts in advance. The metal plate cut in the developed shape is heated, further cooled rapidly, and bent gradually. When such bending is performed, a range or a line to be heated and cooled is marked in advance.
上記各マーキング方法は、金属板を切断する切断線や、溶接する際の溶接線或いは指示記号を形成する際に有効である。しかし、切断線の近傍に形成されている溶接線や指示記号が切断時の熱によって変色したり、金属板の表面から剥離してしまうという問題が生じている。特に、金属板を加熱及び冷却して曲げ加工を行うような場合、急激な加熱と急激な冷却の繰り返しによって比較的に初期の段階でマーキング線が剥離或いは変色してしまい、マーキングの役をなさないという問題がある。 Each of the marking methods is effective when forming a cutting line for cutting a metal plate, a welding line for welding, or an instruction symbol. However, there is a problem that a welding line or an instruction symbol formed in the vicinity of the cutting line is discolored by heat at the time of cutting or peels off from the surface of the metal plate. In particular, when bending is performed by heating and cooling a metal plate, the marking line peels off or discolors at a relatively early stage due to repeated rapid heating and rapid cooling, which serves as a marking. There is no problem.
本発明の目的は、繰り返し加熱及び冷却しても認識し得るマーキングを実現することにある。 An object of the present invention is to realize a marking that can be recognized even after repeated heating and cooling.
本件発明者等は上記課題を解決するために、幾つかの粉末材料を調合してマーキングを形成すると共に、予め調合した粉末材料を火炎を形成したマーキングノズルから噴射して溶解させた溶融物を金属板としての鋼板に付着させてマーキングを形成し、その後、マーキングを含む周囲をバーナーで試験温度まで加熱し、更に、加熱部位に冷却水を散水して急冷する試験を行った。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention blended several powder materials to form markings, and sprayed and melted a melt prepared by spraying a powder material prepared in advance from a marking nozzle that formed a flame. A marking was formed by adhering to a steel plate as a metal plate, and then the periphery including the marking was heated to a test temperature with a burner, and further a cooling test was performed by sprinkling cooling water on the heated portion.
上記試験では、予め調合した粉末材料としては、チタン系顔料とガラスを主成分とした粉末材料(材料a)、亜鉛系顔料とガラスを主成分とした粉末材料(材料b)、蓄光顔料系とガラスを主成分とした粉末材料(材料c)、無機系酸化物黒色顔料とガラスを主成分とした粉末材料(材料d)、カーボンとガラスを主成分とした粉末材料(材料e)を用い、比較材料として従来のマーキングに用いられている亜鉛粉末を用いた。 In the above test, powder materials prepared in advance include a powder material (material a) mainly composed of a titanium pigment and glass, a powder material (material b) mainly composed of a zinc pigment and glass, a phosphorescent pigment system, and the like. Using a powder material (material c) based on glass, a powder material (material d) based on inorganic oxide black pigment and glass, and a powder material (material e) based on carbon and glass, As a comparative material, zinc powder used in conventional marking was used.
試験は、上記材料a〜e、及び比較材料によってマーキングを形成し、このマーキングの形成し易さ(マーキング性能)と、マーキングが形成された金属板を該マーキングを含んで、700℃(低温)、900℃(高温)に加熱し、この後、マーキングを認識し得るか否かを調査することで行った。 In the test, a marking is formed by the materials a to e and the comparative material, and the ease of forming the marking (marking performance) and the metal plate on which the marking is formed, including the marking, 700 ° C. (low temperature) , Heating to 900 ° C. (high temperature), and then investigating whether or not the marking can be recognized.
上記試験の結果、材料aではマーキング性能に多少難があるものの、低温ではマーキングに変化がなく問題なく認識することが出来たが、高温ではマーキングが消えて認識出来なかった。材料bではマーキング性能に多少の難があり且つ低温でマーキングが消えて認識出来なかった。材料cではマーキング性能は略良好であり、低温ではマーキングに変化がなく問題なく認識出来、高温ではマーキングに多少の変色があるものの認識出来た。材料dではマーキング性能は略良好であり、低温,高温共にマーキングに変化がなく問題なく認識出来た。材料eでは高速でマーキングを形成することが出来マーキング性能は良好であり、低温,高温共にマーキングに多少の変色があるものの認識出来た。 As a result of the above test, although the marking performance was somewhat difficult with the material a, the marking could be recognized without any problem at low temperatures, but the marking disappeared at high temperatures and could not be recognized. With material b, the marking performance was somewhat difficult, and the marking disappeared at low temperatures and could not be recognized. In the material c, the marking performance was substantially good, and the marking could be recognized without any problem at low temperature, and the marking could be recognized although there was some discoloration at high temperature. With the material d, the marking performance was substantially good, and the marking was not changed at both low and high temperatures and could be recognized without any problem. With the material e, the marking can be formed at high speed and the marking performance is good, and although the marking has some discoloration at both low and high temperatures, it can be recognized.
また比較材料では、高速でマーキングを形成することが出来マーキング性能は良好であり、低温ではマーキングに多少の変色があるものの認識出来、高温ではマーキングが消えて認識出来なかった。 In the comparative material, the marking could be formed at high speed and the marking performance was good. Although the marking had some discoloration at low temperature, the marking disappeared at high temperature and could not be recognized.
繰り返し加熱及び冷却が行われる金属板では、少なくとも上記試験に於ける低温域では変色のない良好なマーキングを維持して確実に認識し得ることが必要である。また高温域では多少の変色があったとしても、認識し得ることが好ましい。 For a metal plate that is repeatedly heated and cooled, it is necessary to maintain good markings that are not discolored at least in the low temperature range in the above test and to be able to recognize them reliably. Further, it is preferable that even if there is some discoloration in the high temperature range, it can be recognized.
従って、本発明に係る第一のマーキング方法は、加熱及び冷却して金属板を加工するに際し、金属板に基準となる線を形成するマーキング方法であって、加熱及び冷却しても認識出来ることを特徴とするものである。 Therefore, the first marking method according to the present invention is a marking method for forming a reference line on a metal plate when the metal plate is processed by heating and cooling, and can be recognized even by heating and cooling. It is characterized by.
上記第一のマーキング方法に於いて、粉末材料を加熱して溶解させた溶融物を付着させて、金属板に基準となる線を形成することを特徴とするものである。 The first marking method is characterized in that a melted material obtained by heating and dissolving a powder material is adhered to form a reference line on the metal plate.
上記第一のマーキング方法に於いて、粉末材料の主成分を無機系着色顔料とガラスとしたことを特徴とするものである。 In the first marking method, the main component of the powder material is an inorganic color pigment and glass.
また上記第一のマーキング方法に於いて、金属板を鉄及びステンレスを含む鉄合金、アルミ及びアルミ合金とするものである。 In the first marking method, the metal plate is an iron alloy containing iron and stainless steel, aluminum, and an aluminum alloy.
上記本発明に係る第一のマーキング方法では、金属板に加熱及び冷却しても認識し得る基準となる線を形成したので、切断線の近傍にある溶接の指示線や、曲げ加工を行う際の基準となる線が確実に認識されることとなり、これらの加工を容易に且つ確実に行うことが出来る。 In the first marking method according to the present invention, since a reference line that can be recognized even when heated and cooled is formed on the metal plate, a welding instruction line in the vicinity of the cutting line or a bending process is performed. The reference line is surely recognized, and these processes can be easily and reliably performed.
またマーキングが粉末材料を加熱して溶解した溶融物を付着させることによって、従来の亜鉛粉末を加熱してマーキングを形成するマーキング装置を利用することが出来る。 In addition, a marking device that heats the powder material and adheres the melted material to the marking can heat the zinc powder to form a marking.
また粉末材料の主成分を無機系着色顔料とガラスとすることによって、該ガラス成分が溶融して金属板の表面に強固に付着し、繰り返される加熱及び冷却に対しても剥離することがない。また溶融して付着したガラスに無機系着色顔料が含まれるので、この顔料によってマーキング線が着色され、且つ着色されたマーキング線が金属板に対して強固に付着することで、認識することが出来る。 In addition, by using the inorganic coloring pigment and glass as the main components of the powder material, the glass component melts and adheres firmly to the surface of the metal plate, and does not peel off even with repeated heating and cooling. Moreover, since the inorganic color pigment is contained in the glass adhered by melting, the marking line is colored by this pigment, and the colored marking line can be recognized by firmly adhering to the metal plate. .
また金属板を、鉄及びステンレスを含む鉄合金、アルミ及びアルミ合金とすることによって、溶接の基準線や曲げ加工の基準線として有利なマーキングとすることが出来る。 In addition, when the metal plate is made of an iron alloy including iron and stainless steel, aluminum, and an aluminum alloy, marking that is advantageous as a welding reference line or a bending reference line can be obtained.
以下、上記マーキング方法の好ましい実施形態について説明する。先ず、図1により本発明に係るマーキング方法を実施することが可能なマーキング装置の例について説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the marking method will be described. First, an example of a marking apparatus capable of carrying out the marking method according to the present invention will be described with reference to FIG.
図に於いて、マーキングノズル1はマーキングトーチ2の先端に着脱可能に取り付けられている。マーキングノズル1はガス切断火口と同様の構造を有しており、アセチレンガスや液化石油ガス等の燃料ガスと、酸素ガスを混合させた混合ガスを噴射して点火することで、火炎を形成し得るように構成されている。このため、マーキングトーチ2には燃料ガスを供給する燃料ガス配管3と、酸素ガスを供給する酸素ガス配管4が接続されている。
In the figure, a marking nozzle 1 is detachably attached to the tip of a marking
またマーキングトーチ2にはマーキングを形成するための粉末材料を収容するパウダーチャンバー6が接続され、このパウダーチャンバー6に粉末材料をマーキングノズル1に搬送する搬送ガス配管5が接続されている。
The marking
各ガス配管3〜5には、夫々の配管を開閉する電磁弁7a〜7cが配置されると共に、ガスの流量を調整するニードル弁8a〜8cが配置されている。前記ニードル弁8a〜8cの開度を調整することによって、各ガス配管3〜5を流れるガスの流量を調整することが可能であり、これにより、マーキングノズル1に形成される火炎の性状や、粉末材料の供給量を設定することが可能となる。
In each of the
また電磁弁7a〜7cの開閉を制御することで、マーキングノズル1に於ける火炎に形成及び消火を行い、且つ火炎の形成に伴う粉末材料の噴射を制御することが可能である。 Further, by controlling the opening and closing of the electromagnetic valves 7a to 7c, it is possible to form and extinguish the flame in the marking nozzle 1, and to control the injection of the powder material accompanying the formation of the flame.
従って、マーキングトーチ2を図示しない移動装置に搭載しておき、該マーキングトーチ2を図示しない金属板の上方に位置させた後、マーキングノズル1から火炎を形成すると共に粉末材料を噴射しながら移動装置を稼働させてマーキングトーチ2を所望の方向に移動させることで、金属板の表面に火炎によって溶解した溶融物を付着させてマーキング線を形成することが可能である。
Therefore, after the marking
マーキングトーチ2を移動させる移動装置としては構造を特に限定するものではなく、数値制御装置によって制御される加工装置を用いることが可能であり、場合によってはマーキングトーチ2を手で把持して手動操作してマーキングを形成することも可能である。
The structure of the moving device for moving the marking
パウダーチャンバー6には、マーキングを形成する材料が収容されている。この材料は粉末材料であり、供給される搬送ガスの流れに伴って良好な状態で搬送される程度の比重を有することが好ましい。このため、例えば粉末材料の比重が大きい場合、粉末化することによってかさ比重を調整しておくことが好ましい。
The
マーキングを形成する粉末材料は、マーキングノズル1の中心に形成されたノズルを通って噴射され、火炎の包囲を通過する際に溶解する。粉末材料が受ける熱量は、火炎の大きさや火炎の包囲を通過する時間に応じて変化することになる。従って、粉末材料は、火炎を通過する際に受ける熱で確実に溶解することが可能な材質とサイズ(粒度)を有することが好ましい。 The powder material forming the marking is injected through a nozzle formed in the center of the marking nozzle 1 and dissolves as it passes through the flame envelope. The amount of heat received by the powder material will vary depending on the size of the flame and the time it takes to pass through the flame envelope. Therefore, the powder material preferably has a material and a size (particle size) that can be reliably dissolved by the heat received when passing through the flame.
粉末材料を溶解させて溶融物を金属板に付着させることでマーキングを形成したとき、このマーキングは金属板に対する繰り返し加熱,冷却が行われた場合であっても、金属板の表面から剥離したり変色することがない。即ち、粉末材料の溶融物の金属板の表面に対する付着力は、加熱,冷却に伴う膨張,収縮が生じても金属板の表面から剥離しない程度の大きさを有している。 When marking is formed by dissolving the powder material and adhering the melt to the metal plate, the marking may be peeled off from the surface of the metal plate even when the metal plate is repeatedly heated and cooled. No discoloration. That is, the adhesion force of the melt of the powder material to the surface of the metal plate has such a magnitude that it does not peel from the surface of the metal plate even if expansion or contraction accompanying heating or cooling occurs.
特に、粉末材料の主成分を無機系着色顔料とガラスとすることによって、該粉末材料をマーキングノズル2から噴射させて火炎の包囲を通過する際に、無機系着色顔料とガラス成分が溶解して無機系着色顔料の材質に応じた色の溶融物となり、金属板の表面に付着して冷却することによってマーキングが形成される。
In particular, by using the inorganic coloring pigment and glass as the main components of the powder material, the inorganic coloring pigment and the glass component are dissolved when the powder material is sprayed from the marking
無機系着色顔料の種類や材質を限定するものではないが、例えば無機系着色顔料としてチタンを用いた場合、白色のマーキングを形成することが可能であり、またコバルトを用いた場合、黒色のマーキングを形成することが可能である。従って、マーキングを形成すべき金属板の塗装色や素材の色に応じて、最適な無機系着色顔料を適宜選択することが好ましい。 The type and material of the inorganic coloring pigment are not limited. For example, when titanium is used as the inorganic coloring pigment, white marking can be formed. When cobalt is used, black marking is formed. Can be formed. Therefore, it is preferable to select an optimal inorganic coloring pigment as appropriate according to the coating color of the metal plate on which the marking is to be formed and the color of the material.
上記マーキング方法は、平板を目的の形状を持った部材に切断し、切断した部材に他の部材を溶接するように、切断による加熱とその後の冷却、更に、溶接による加熱とその後の冷却が繰り返されるような加工が行われるような金属板や、加熱,冷却により三次元的な曲げ加工が行われる金属板に対して好ましく適用される。 In the above marking method, heating by cutting and subsequent cooling, and further heating by heating and subsequent cooling are repeated so that a flat plate is cut into a member having a desired shape and another member is welded to the cut member. It is preferably applied to a metal plate that is subjected to such processing, or a metal plate that is subjected to three-dimensional bending by heating and cooling.
このため、金属板として鉄及びステンレスを含む鉄合金、アルミ及びアルミ合金とすることで、これらの金属板の中から選択された何れかの板に対し、最終的な加工を行うためのマーキングを好ましい状態で形成することが可能となる。 For this reason, by setting the metal plate as an iron alloy including iron and stainless steel, aluminum, and an aluminum alloy, marking for final processing is performed on any of the plates selected from these metal plates. It can be formed in a preferable state.
上記本発明では、マーキングが繰り返し加熱,冷却に耐えて認識することが可能であり、金属板を加熱及び冷却することによって曲げ加工する際の基準となる線や、ガス切断やプラズマ切断或いはレーザ切断のように熱が加えられる切断部位に他の部材を溶接するような溶接指示線や部材を指示する指示記号等をマーキングする際に利用して有利である。 In the present invention, the marking can withstand repeated heating and cooling and can be recognized, and a line used as a reference for bending by heating and cooling a metal plate, gas cutting, plasma cutting or laser cutting. Thus, it is advantageous to use when marking a welding instruction line for welding another member to a cutting site to which heat is applied, an instruction symbol for indicating a member, or the like.
1 マーキングノズル
2 マーキングトーチ
3 燃料ガス配管
4 酸素ガス配管
5 搬送ガス配管
6 パウダーチャンバー
7a〜7c 電磁弁
8a〜8c ニードル弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
The marking method according to claim 1, wherein the metal plate is an iron alloy containing iron and stainless steel, aluminum, or an aluminum alloy.
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