JP4893293B2 - レーザー切断用鋼材とそのための塗料組成物 - Google Patents
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Description
(1)従来のジンクプライマーを塗装した鋼材の大出力レーザー切断機での切断作業において見られる切断不良、特に夜間無人自動運転時に切断中断を引き起こす大きな要因が、鋼材のうねり、傷などに起因するレーザー焦点距離の変動であり、塗装した鋼材が焦点距離の変動に鈍感、すなわち切断可能焦点距離幅が大きいと、切断速度を上げることができ、且つ厚い鋼板でも切断が可能になる。
(a)2以上のアルコキシ基を有するアルコキシシランおよび/もしくはその加水分解物もしくは縮合物、
(b)亜鉛末、ならびに
(c)リン酸アルミニウムの粉末もしくはリン酸アルミニウムとリン酸亜鉛の混合粉末。
本発明によればまた、上記塗料組成物の塗布により形成された膜厚9μm超、25μm以下の乾燥塗膜を表面に有することを特徴とするレーザー切断用鋼材も提供される。
Cはプライマー塗布鋼材のレーザー切断性の確保に有効な元素である。C量が0.01%未満ではレーザー切断性が劣化し、一方0.20%を超えて含有すると溶接性が劣化する。C含有量の下限については望ましくは0.06%以上、さらに望ましくは0.10%以上であり、上限については0.15%以下とすることが望ましい。
Siも、プライマー塗布鋼材のレーザー切断性の確保に有効な元素である。Si量が0.03%未満では、レーザー切断面にノッチが発生し、切断性が劣化する。一方、Si量が0.6%を超えると、溶接性が劣化する。Si含有量の下限は0.10%以上とするのが望ましく、さらに望ましくは0.3%以上とするのが良い。
Mnは鋼材の強度確保に有効な元素であり、レーザー切断性にも影響を及ぼす。Mn量が0.3%未満であると鋼材の強度が不足する。一方、Mn量が2.0%を超えると、靱性劣化に加えて、レーザー切断性が劣化する。
Alは、脱酸のために必要な元素であり、solAl量が0.005%以下では、鋼材の脱酸が不足し、靱性が劣化する。一方、solAl量が0.10%を超えると、溶接部に硬質の島状マルテンサイトが生成し、靱性が劣化する。
N量が0.0005%未満であると、鋼材の結晶粒径が粗大になり、靱性が劣化する。一方、N量が0.008%を超えると、やはり靱性が劣化する。
Nb:0.005%以上、0.08%以下
Nbは強度確保に有効な元素である。添加する場合、0.005%以上でないと効果を発揮しない。一方、0.08%を超えて含有させると靱性が劣化する。
Tiも強度確保に有効な元素であり、連続鋳造におけるヒビ割れ防止に有効である。添加する場合、0.005%以上でないと効果を発揮しない。一方、0.03%を超えて含有させると、靱性が劣化する。
Vも強度確保に有効な元素であり、添加する場合、0.005%以上でないと効果を発揮しない。一方、0.08%を超えて含有させると、靱性が劣化する。
Cuも強度確保に有効な元素である。添加する場合、0.3%以上とするのが望ましい。一方、1.5%を超えて含有させても、含有量に見合う効果が見られない。
Niは強度および靱性の確保に有効な元素である。添加する場合、0.2%以上とするのが望ましい。一方、3.0%を超えて含有させても、含有量に見合うだけの効果が見られない。
Crも強度確保に有効な元素である。添加する場合、0.2%以上とするのが望ましい。一方、1.0%を超えて含有させても、含有量に見合うだけの効果が見られない。
Moも強度確保に有効な元素である。添加する場合、0.1%以上とするのが望ましい。一方、0.8%を超えて含有させても、含有量に見合うだけの効果が見られない。
リン酸塩粉末としては、テイカ製トリポリリン酸アルミニウム(K−White No.84、平均粒子径3.7μm)および東邦顔料(株)製オルトリン酸亜鉛(EXPERT NP−530、平均粒子径0.5μm)の各粉末を用いた。
塗装は、小型塗装ロボット(安川電機(株)製PX−800、移動線速380mm/sec)と塗装ガン(デビルビスT−AGHV、ノズル径1.2mm、キャップNo.807)とを用いて、霧化エアー圧:1.3kgf/cm2、パターンエアー圧:1.0kgf/cm2、塗料吐出量:132g/min、ガン距離:150mmの条件で行った。塗装後に塗膜を自然乾燥させた。形成された乾燥塗膜の膜厚は、(株)サンコウ電子研究所製CRT−2000II電磁式デジタル膜厚計を用いて鋼板表面の81点で測定し、その平均値として求めた。
◎:ノロ、ノッチ現象のいずれも無し、
△:ノロ付着および/またはノッチ発生
×:切断不可。
Claims (4)
- (a)2以上のアルコキシ基を有するアルコキシシランおよび/もしくはその加水分解物もしくは縮合物、(b)亜鉛末、ならびに(c)リン酸アルミニウムの粉末もしくはリン酸アルミニウムとリン酸亜鉛との混合粉末、を含有することを特徴とする、レーザー切断用鋼材に塗布するための塗料組成物。
- リン酸アルミニウムが縮合リン酸アルミニウムである、請求項1に記載の塗料組成物。
- 縮合リン酸アルミニウムがトリポリリン酸アルミニウムである、請求項2に記載の塗料組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の塗料組成物の塗布により形成された、膜厚9μm超、25μm以下の乾燥塗膜を表面に有することを特徴とするレーザー切断用鋼材。
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