JP2010082659A - 金属シート成形用ロールおよび金属シートの成形方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 同一の軸線を有する第1胴部10、第2胴部11、12および軸部13、14を含み、第1胴部10を、その表面に複数の凹部が形成されるロール部材とし、第2胴部11、12を、第1胴部10の軸線方向の両端面20a、20bから第1胴部10に離反する方向に延び、その径が第1胴部10の軸線方向端部の径よりも小さいロール部材とし、軸部13、14を、第2胴部11、12の軸線方向の端面21a、21bから第1胴部10に離反する方向に延び、その径が第2胴部11、12の径よりも小さいロール部材とし、第1胴部10と第2胴部との間に段差がある金属シート成形用ロールを用いて金属シートを加圧成形する。
【選択図】図1
Description
10は、ロール101の構成を模式的に示す正面図である。ロール101は、第1胴部124、急テーパ部125aおよび緩テーパ部125bを有している。第1胴部124は、ロール101の軸線方向中間に配置されるクラウンロールである。急テーパ部125aは、ロール101の軸線方向において第1胴部124の軸線方向両端に設けられ、第1胴部124との第2胴部分では第1胴部124の端部と同一径で、かつ第1胴部124から離反するにつれて径が急激に小さくなっている。また、緩テーパ部125bは、ロール101の軸線方向において急テーパ部124aの両端に設けられ、急テーパ部124aとの第2胴部分では急テーパ部124aの端部と同じ径を有し、急テーパ部124aから離反するにつれて徐々に径が小さくなっている。
第1胴部は、その表面に複数の凹部が形成されたロール部材であり、
第2胴部は、第1胴部の軸線方向の両端面から第1胴部に離反する方向に延び、その径が第1胴部の軸線方向端部の径よりも小さいロール部材であり、
軸部は、第2胴部の軸線方向の端面から第1胴部に離反する方向に延び、その径が第2胴部の径よりも小さいロール部材であり、かつ
第1胴部と第2胴部との間に段差がある金属シート成形用ロールに係る。
第2胴部は、その軸線方向において第1胴部から離反するにつれて径が徐々に小さくなるテーパ部を含むことが好ましい。
第1胴部の軸線方向中央部の径が150mm以下であることが好ましい。
第1胴部の軸線方向中央部の径と軸線方向両端部の径との差が300μm未満であることが好ましい。
第1胴部と2つの第2胴部との合計の軸線長さWdと、第1胴部の軸線長さWeとの比(Wd/We)が、1.05〜3であることが好ましい。
少なくとも第1胴部の凹部が形成される表層部は、超硬合金、サーメット、ハイス鋼、ダイス鋼および鍛鋼よりなる群から選ばれる少なくとも1種の高融点金属材料を含有することが好ましい。
第1胴部の軸線長さWeと、金属シートの幅Wmとの比(We/Wm)は、1〜1.5であることが好ましい。
金属シートは、厚さ10μm〜100μmの金属箔であることが好ましい。
本実施形態では、1つの凹部15とそれに隣り合う他の凹部15とが繋がらないように形成されているが、それに限定されず、複数の凹部15の一部が繋がって一体化されてもよい。また、複数の凸部15全体が繋がって一体化されてもよい。
また、本実施形態では、凹部15の第1胴部10周面における開口の形状は、ほぼ円形であるが、それに限定されず、ほぼ楕円形、ほぼ菱形、ほぼ正多角形などでもよい。正多角形は、好ましくは3〜8角形、さらに好ましくは4〜6角形である。
第1胴部10の周面に垂直な方向における凹部15の断面形状は、第1胴部10の周面から凹部15の底面に向けて、断面幅が徐々にまたは連続的に小さくなるテーパ形状であることが好ましい。凹部15がテーパ状の断面形状を有することによって、金属箔の加圧成形により金属箔表面に凸部を形成する際に、第1胴部10周面の凹部15と金属箔の凸部との離型性が顕著に向上し、凸部の変形などの不具合が非常に起こり難い。
成形装置35は、上下ロール1、1、上ロール用バックアップロール30a、30b、下ロール用バックアップロール31a、31b、入口用ピンチロール32a、32bおよび出口用ピンチロール33a、33bを含んでいる。
接触半値幅(b[mm])={(8r/2w)/(π×E×I}1/2
ヘルツ最大圧力(Pmax(kg/mm2))=(2w)/(π×b×I)
(実施例1)
ワークロールとして、胴部と、胴部の両端からロールの軸線方向に延びる軸部とからなる鍛鋼ロール(大同マシナリー(株)製)を用いた。この鍛鋼ロールにおいて、胴部径は100.31mm、胴部長さ230mm、軸部長さの合計は150mm、軸部径は50.03mmであった。この鍛鋼ロールの胴部が、本発明のロール1における第1胴部10と第2胴部11、12になる。
まず、レーザ加工装置(スペクトラ・フィジックス(株)製)に、レーザ発振器としてNb:YAGレーザを装着した。加工ヘッドから出力されるレーザ光の強度を1回の照射あたり23μJに設定した。また、集光レンズおよび焦点距離を調整して、加工ヘッドの結像倍率を16倍に設定した。すなわち、加工ヘッドの結像サイズは、レーザ加工用マスクの開口の1/16倍になる。レーザ加工用マスクとしては、厚さ0.3mm、寸法22mm×22mmのステンレス鋼板(SUS304)に放電加工を施し、形状が円形であるレーザ通過孔を形成したものを用いた。レーザ通過孔の円形の直径は、0.16mmであった。
ワークロールとして、実施例1と同様に、胴部と、胴部の両端からロールの軸線方向に延びる軸部とからなる鍛鋼ロール(大同マシナリー(株)製)を用いた。この鍛鋼ロールにおいて、胴部の軸線方向中央部の径は100.31mm、胴部長さ230mm、軸部長さの合計は240mm、軸部径は50.03mmであった。この鍛鋼ロールの胴部に実施例1の研削加工せずに、胴部中央部から両端に向けてそれぞれ50mmの領域に実施例1と同様にレーザ加工を行い、凹部15を千鳥格子状配置で形成した。このようにして、胴部に段差のない、全長470mmの比較例のロールを作製した。
鍛鋼ロールに代えて、次に示すダイス鋼ロール(大同マシナリー(株)製)を使用する以外は、実施例1と同様にして研削加工を行い、第1胴部10の長さ100mm、第1胴部10と第2胴部11、12との合計長さ230mmのロールを作製した。ダイス鋼ロールは、胴部と、胴部の両端からロールの軸線方向に延びる軸部とからなり、胴部の長さは230mm、胴部の径は50.18mm、軸部長さの合計150mm、軸部径30.08mmであった。
鍛鋼ロールに代えて、次に示す超硬合金製ロール(富士ダイス(株)製)を使用する以外は、実施例1と同様にして研削加工を行い、第1胴部10の長さ100mm、第1胴部10と第2胴部11、12との合計長さ230mmのロールを作製した。超硬合金製ロールは、胴部と、胴部の両端からロールの軸線方向に延びる軸部とからなり、胴部の長さは230mm、胴部の径は135.3mm、軸部長さの合計150mm、軸部径50.10mmであった。
鍛鋼ロールに代えて、次に示す鍛鋼ロール(大同マシナリー(株)製)を使用する以外は、実施例1と同様にして研削加工を行い、第1胴部10の長さ200mm、第1胴部10と第2胴部11、12との合計長さ230mmのロールを作製した。鍛鋼ロールは、胴部と、胴部の両端からロールの軸線方向に延びる軸部とからなり、胴部の長さは230mm、胴部の径は50.6mm、軸部長さの合計150mm、軸部径30.03mmであった。
2 金属シート
10 第1胴部
11、12 第2胴部
13、14 軸部
15 凹部
30a、30b、31a、31b バックアップロール
32a、32b、33a、33b ピンチロール
Claims (12)
- 1つの軸線を共有する第1胴部、第2胴部および軸部を有し、
第1胴部は、その表面に複数の凹部が形成されたロール部材であり、
第2胴部は、第1胴部の軸線方向の両端面から第1胴部に離反する方向に延び、その径が第1胴部の軸線方向端部の径よりも小さいロール部材であり、
軸部は、第2胴部の軸線方向の端面から第1胴部に離反する方向に延び、その径が第2胴部の径よりも小さいロール部材であり、かつ
第1胴部と第2胴部との間に段差がある金属シート成形用ロール。 - 第1胴部は、軸線方向両端部の径が同じである請求項1に記載の金属シート成形用ロール。
- 第2胴部は、その軸線方向において第1胴部から離反するにつれて径が徐々に小さくなるテーパ部を含む請求項1または2に記載の金属シート成形用ロール。
- 第1胴部の軸線方向中央部の径が150mm以下である請求項1〜3のいずれか1つに記載の金属シート成形用ロール。
- 第1胴部の軸線方向中央部の径と軸線方向両端部の径との差が300μm未満である請求項1〜4のいずれか1つに記載の金属シート成形用ロール。
- 第1胴部の軸線方向両端部の径と第2胴部の径との差が150μm以上である請求項1〜5のいずれか1つに記載の金属シート成形用ロール。
- 第1胴部と2つの第2胴部との合計の軸線長さWdと、第1胴部の軸線長さWeとの比(Wd/We)が、1.05〜3である請求項1〜6のいずれか1つに記載の金属シートの成形方法。
- 少なくとも第1胴部の凹部が形成される表層部が、超硬合金、サーメット、ハイス鋼、ダイス鋼および鍛鋼よりなる群から選ばれる少なくとも1種の高融点金属材料を含有する請求項1〜7のいずれか1つに記載の金属シート成形用ロール。
- 請求項1〜8のいずれか1つの金属シート成形用ロール同士または前記金属シート成形用ロールと表面の平坦なロールとをそれぞれの軸線が平行になるように圧接させてニップ部を形成し、このニップ部に長尺の金属シートをその幅方向に垂直な方向に通過させて、前記金属シートを塑性変形により成形し、表面にミクロンオーダーの複数の凸部を有する金属シートを得る金属シートの成形方法。
- 金属シート成形用ロール同士または金属シート成形用ロールと表面の平坦なロールとの圧接圧が、ヘルツ圧力で1000N/mm2〜3000N/mm2である請求項9に記載の金属シートの成形方法。
- 第1胴部の軸線長さWeと、金属シートの幅Wmとの比(We/Wm)が、1〜1.5である請求項9または10に記載の金属シートの成形方法。
- 金属シートが、厚さ10μm〜100μmの金属箔である請求項9〜11のいずれか1つに記載の金属シートの成形方法。
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KR101438774B1 (ko) | 2012-12-27 | 2014-09-05 | 주식회사 포스코 | 극후강판 압연 설비와 압연 방법 |
WO2017179791A1 (ko) * | 2016-04-11 | 2017-10-19 | 주식회사 포스코 | 압연롤 및 이를 포함하는 압연 시스템 |
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WO2001091212A1 (en) * | 2000-05-24 | 2001-11-29 | Kushibe Manufacturing Co., Ltd. | Thin, meshy porous body and method of manufacturing the porous body |
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2008
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