JP6449642B2 - Manufacturing method of rust-proof steel sheet for automobiles - Google Patents
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Description
本発明は、自動車用防錆鋼板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a rust-proof steel sheet for automobiles.
自動車用の車体や部品には、高い防錆性能が求められている。自動車用防錆鋼板としては、主に、Zn−Fe合金めっき鋼板やZn−Ni合金めっき鋼板に代表されるZn系めっき鋼板が使用されている(例えば、特許文献1参照)。前記防錆鋼板は、面内の防錆力は十分なものである。しかし、前記防錆鋼板においても、エッヂ部ではめっきと鋼板との境界面が露出しており、また、溶接部においては溶接によるZnの溶融に起因する鋼板露出部が生じることにより、防錆力が低くなる部分ができてしまうことがある。そこで、部材加工後に部材全体を覆うようにめっきする、後めっきという手法が使用されている。 Car bodies and parts for automobiles are required to have high rust prevention performance. As a rust-proof steel plate for automobiles, a Zn-based plated steel plate represented by a Zn-Fe alloy-plated steel plate or a Zn-Ni alloy-plated steel plate is mainly used (for example, see Patent Document 1). The rust-proof steel sheet has sufficient in-plane rust-proofing power. However, also in the rust-proof steel plate, the interface between the plating and the steel plate is exposed at the edge portion, and the steel plate exposed portion due to the melting of Zn by welding is generated at the weld portion, so There may be a portion where becomes low. Therefore, a method called post-plating is used in which plating is performed so as to cover the entire member after the member is processed.
一方で、板金部品においては、その成形性と強度とを両立するために、BH鋼板(ベーク・ハードニング(Bake Hardning)鋼板)が用いられるようになってきた。しかし、BH鋼板を用いて後めっきを行うと、めっき層に割れが発生し、さらに塗装を行うと、塗装面にハジキが発生するという問題が出てきた。 On the other hand, in sheet metal parts, in order to achieve both formability and strength, a BH steel plate (Bake Harding steel plate) has been used. However, when post-plating is performed using a BH steel sheet, there is a problem that cracks occur in the plating layer, and further repelling occurs on the painted surface when coating is performed.
本発明は上記問題点を解決するものであり、BH鋼板を用いた場合であっても、めっき層の割れや塗装面のハジキ等の外観不良の発生を抑制し、外観が良好であるとともに防錆力が向上した自動車用防錆鋼板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above problems, and even when a BH steel sheet is used, it suppresses the occurrence of defective appearance such as cracking of the plating layer and repellency of the coated surface, and the appearance is good and prevented. It aims at providing the manufacturing method of the rust-proof steel plate for motor vehicles which the rust power improved.
上記目的を達成するために、本発明の防錆鋼板の製造方法は、加工後に、その表面にZn層が存在しているBH鋼板を用いる自動車用防錆鋼板の製造方法であって、前記加工後のBH鋼板に、酸エッチング工程、後めっき工程および乾燥工程をこの順に行い、前記酸エッチング工程において、前記加工後のBH鋼板表面に存在するZn層除去の適正条件で酸エッチングを行い、前記後めっき工程において、めっき層の厚みが8〜50μmの範囲内となるようにめっきを行い、前記乾燥工程において、乾燥温度を120℃以下とすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for producing a rust-proof steel sheet according to the present invention is a method for producing a rust-proof steel sheet for automobiles using a BH steel sheet having a Zn layer on the surface thereof after the processing. the BH steel sheet after performs acid etching process, the post-plating and drying in this order, in the acid etching step, performed acid etching with proper conditions of Zn layer removal present in BH steel sheet surface after the machining, the In the post-plating step, plating is performed so that the thickness of the plating layer is in the range of 8 to 50 μm, and in the drying step, the drying temperature is 120 ° C. or less.
本発明によれば、BH鋼板を用いた場合であっても、めっき層の割れや塗装面のハジキ等の外観不良の発生を抑制し、外観が良好であるとともに防錆力が向上した自動車用防錆鋼板の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, even when a BH steel sheet is used, the occurrence of poor appearance such as cracking of the plating layer and repellency of the coated surface is suppressed, and the appearance is good and the rust prevention power is improved. The manufacturing method of a rust-proof steel plate can be provided.
以下、この発明の実施の形態を、詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定および制限されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited or limited to the following description.
本発明の自動車用防錆鋼板の製造方法は、BH鋼板を後めっきする場合に好適に用いることができるプロセスである。BH鋼板とは、低強度の成形性のよい鋼板でありながら、プレス成形後の焼付き塗装の熱によってひずみ時効を生じさせ、高い降伏点が得られる鋼板であり、成形性、強度、耐デント性に優れるという特徴を有している。ここで、デントとは、自動車が走行中に跳ねた石などの衝突により鋼板がへこむ現象をいう。 The manufacturing method of the antirust steel plate for motor vehicles of this invention is a process which can be used suitably when post-plating a BH steel plate. BH steel sheet is a steel sheet that is low in strength and good in formability, but that produces strain aging due to the heat of seizure coating after press forming and obtains a high yield point. Formability, strength, dent resistance It has the characteristic that it is excellent in property. Here, “dent” refers to a phenomenon in which a steel plate is dented due to a collision of a stone or the like that jumps while the automobile is running.
図3に、従来のプロセスで後めっきを行った場合の、BH鋼板のめっきの状態を説明する模式図を示す。 FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the state of plating of the BH steel sheet when post-plating is performed by a conventional process.
後めっきを行う場合には、前処理として、酸化被膜や表面付着残留物の除去を主目的とした酸エッチング処理が行われる。BH鋼板10に、他の鋼板と同条件での酸エッチング処理を行うと、図3(a)に示すように、BH鋼板10表面のFe粒界が掘られるという現象が起こり、これによって生じた凹部11にH2や異物12が固着することを、本発明者は見出した。そして、酸エッチング処理後にめっき処理を行い(図3(b))、乾燥すると、図3(c)に示すように、前記の固着したH2や異物12が、めっき層20を割って噴出すると同時に、めっき層20表面に異物12が固着することが判明した。
When post-plating is performed, an acid etching process mainly for the purpose of removing oxide films and surface adhesion residues is performed as a pretreatment. When acid etching treatment was performed on the
図3(d)および(e)に、異物12が固着しためっき層20表面の塗装プロセス時の状態を示す。図3(d)は、めっき層20表面に電着塗装を行い、電着塗装膜31を形成した状態である。めっき層20表面の異物12が存在する部分では電着塗装ができず、塗装ハジキ41が発生する。図3(e)は、電着塗装後に中塗および上塗を行った状態である。電着塗装で塗装ハジキ41が発生した部分では、中塗膜32および上塗膜33についても塗装ハジキ41が発生した状態となる。
FIGS. 3D and 3E show a state during the coating process of the surface of the
これに対して、図1に、本発明の自動車用防錆鋼板の製造方法における、BH鋼板のめっきの状態を説明する模式図を示す。 On the other hand, in FIG. 1, the schematic diagram explaining the state of the plating of the BH steel plate in the manufacturing method of the antirust steel plate for motor vehicles of this invention is shown.
まず、加工後のBH鋼板10に後めっきの前処理として、酸エッチング処理を行う(酸エッチング工程)。このとき、酸エッチングは、加工後のBH鋼板表面に存在するZn層除去の適正条件で行う。加工前のBH鋼板の表面には、Zn層が形成されているが、切断やアーク溶接等の加工後のBH鋼板の端部や接合部では前記Zn層のない露出部分が存在する。加工後のBH鋼板に後めっきおよび塗装を行う前に、残存Zn層の除去を行うことにより、めっき層および塗料層を均質に形成することができる。
First, an acid etching process is performed on the processed
前記Zn層除去の適正条件とは、BH鋼板表面に存在するZn層が過不足なく除去される条件をいう。前記適正条件は、図2に示すように、エッチング処理時間tを横軸に、エッチング処理液の温度Tを縦軸に取り、所定厚みのZnが除去される条件をプロットしたグラフにおいて、斜線を付与したエリアの条件で表すことができる。このエリアは、除去すべきZn層に厚みムラ等があった場合であっても、Zn層は除去され、かつ、BH鋼板表面のFe粒界は掘られることがない条件を指す。酸エッチング工程は、加工後のBH鋼板を酸に浸漬することによって行われる。酸エッチング工程は、例えば、Zn層の目付が45g/m2である場合、温度32℃以下で濃度300〜450mL/LのHCl水溶液(38%HCl)中に、加工後のBH鋼板を1.5〜4.0分の範囲内で浸漬するといった条件で行うことができる。このとき、酸の濃度、酸の温度および浸漬時間は、前記の適正条件となるような組み合わせとする。例えば、酸の濃度が一定である場合、温度が高くなれば浸漬時間は短くすることとなる。 The appropriate conditions for removing the Zn layer refer to conditions under which the Zn layer present on the surface of the BH steel sheet is removed without excess or deficiency. As shown in FIG. 2, the appropriate condition is shown in a graph in which the etching processing time t is plotted on the horizontal axis, the temperature T of the etching processing solution is plotted on the vertical axis, and the conditions under which Zn having a predetermined thickness is removed are plotted with diagonal lines. It can be expressed by the conditions of the assigned area. This area refers to a condition in which the Zn layer is removed and the Fe grain boundary on the surface of the BH steel sheet is not dug even if the Zn layer to be removed has thickness unevenness. The acid etching step is performed by immersing the processed BH steel sheet in acid. In the acid etching step, for example, when the basis weight of the Zn layer is 45 g / m 2 , the processed BH steel sheet is placed in an aqueous HCl solution (38% HCl) at a temperature of 32 ° C. or lower and a concentration of 300 to 450 mL / L. It can be performed under the condition of immersing within a range of 5 to 4.0 minutes. At this time, the acid concentration, the acid temperature, and the immersion time are combined so as to satisfy the above-mentioned appropriate conditions. For example, when the acid concentration is constant, the immersion time is shortened as the temperature increases.
酸エッチング工程を前記適正条件で行うと、図1(a)に示すように、BH鋼板表面10は、従来のもの(図3(a)参照)より平坦な状態となり、H2や異物12の固着が低減する。
When the acid etching step is performed under the appropriate conditions, as shown in FIG. 1A, the BH
本発明においては、酸エッチング工程の前に、脱脂工程を行うことが好ましい。脱脂工程を行うことで、加工によりBH鋼板の表面に付着した油汚れ等を除去できるので、後工程において均等な層形成を行うことができる。脱脂工程は、加工後のBH鋼板をNaOH水溶液等のアルカリ浴中に浸漬することによって行われる。脱脂工程は、例えば、濃度50〜60g/L、温度64〜65℃のNaOH水溶液中に、加工後のBH鋼板を10〜18分の範囲内で浸漬するといった条件で行うことができる。前記除去すべきZn層は、脱脂工程においても一部が除去され、例えば当初厚みが8μmのZn層が、脱脂工程後には厚みが6μm程度になる。 In the present invention, it is preferable to perform a degreasing step before the acid etching step. By performing the degreasing process, oil stains and the like adhering to the surface of the BH steel sheet can be removed by processing, so that an even layer can be formed in the subsequent process. The degreasing step is performed by immersing the processed BH steel sheet in an alkaline bath such as NaOH aqueous solution. The degreasing step can be performed, for example, under the condition that the processed BH steel sheet is immersed in a NaOH aqueous solution having a concentration of 50 to 60 g / L and a temperature of 64 to 65 ° C. within a range of 10 to 18 minutes. A part of the Zn layer to be removed is also removed in the degreasing step. For example, a Zn layer having an initial thickness of 8 μm has a thickness of about 6 μm after the degreasing step.
酸エッチング工程後に、後めっき工程を行う(図1(b))。後めっき工程においては、めっき層20の厚みが8〜50μmの範囲内となるようにめっきを行う。めっき層20の厚みは、めっきの対象となる部品によって好ましい厚みは異なるが、15μm以上であることが好ましい。めっき層20を厚くすることにより、めっき層20が割れにくくなる。
After the acid etching step, a post plating step is performed (FIG. 1B). In the post-plating step, plating is performed so that the thickness of the
後めっき工程後に乾燥工程を行う(図1(c))。乾燥工程においては、乾燥温度を120℃以下と、従来の乾燥温度180℃に比べて低温の乾燥条件で行う。乾燥温度は、50℃〜120℃の範囲内であることが好ましい。このように乾燥温度を低温化することにより、めっき層20が割れにくくなる。本発明における酸エッチング工程の条件で酸エッチングを行った場合であっても、H2や異物12の固着は低減するものの完全になくすことは困難である。そのため、乾燥工程において、前記の固着したH2や異物12は、従来条件の場合と同様にめっき層20を割って噴出しようとする。しかし、本発明においては、めっき層20の厚みが8〜50μmと厚く、かつ、乾燥条件が緩やかであるため、H2や異物12はめっき層の途中で止まり、表面まで突き破ることはない。
A drying process is performed after a post-plating process (FIG.1 (c)). In the drying process, the drying temperature is 120 ° C. or lower, and the drying conditions are lower than the conventional drying temperature of 180 ° C. The drying temperature is preferably in the range of 50 ° C to 120 ° C. Thus, by lowering the drying temperature, the
図1(d)に、乾燥工程後に塗装プロセスを行い、塗装膜30を形成した状態のBH鋼板10を示す。図1(d)に示すように、めっき層20の表面の割れや塗装膜30の塗装ハジキは見られず、良好な外観品質であるとともに防錆力も向上した自動車用防錆鋼板が得られる。
FIG. 1 (d) shows the
このように、酸エッチング工程において、加工後のBH鋼板表面に存在するZn層除去の適正条件で酸エッチングを行い、後めっき工程において、めっき層の厚みが8〜50μmの範囲内となるようにめっきを行い、乾燥工程において、乾燥温度を120℃以下とすることで、BH鋼板にも後めっきや塗装が可能となる。したがって、防錆力や塗装を要する部品や車体において、成形性向上と強度向上を図ることができる。また、BH鋼板を使用することで、ゲージダウンによるコスト低減や軽量化も可能となる。 Thus, in the acid etching step, acid etching is performed under appropriate conditions for removing the Zn layer present on the surface of the processed BH steel sheet, and in the post plating step, the thickness of the plating layer is in the range of 8 to 50 μm. By performing plating and setting the drying temperature to 120 ° C. or lower in the drying step, post-plating and coating can be performed on the BH steel sheet. Therefore, it is possible to improve moldability and strength in parts and vehicle bodies that require rust prevention and coating. Moreover, by using a BH steel plate, cost reduction and weight reduction by gauge down are also possible.
10 …BH鋼板
11 …凹部
12 …異物
20 …めっき層
30 …塗装膜
31 …電着塗装膜
32 …中塗膜
33 …上塗膜
41 …塗装ハジキ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記加工後のBH鋼板に、酸エッチング工程、後めっき工程および乾燥工程をこの順に行い、
前記酸エッチング工程において、前記加工後のBH鋼板表面に存在するZn層除去の適正条件で酸エッチングを行い、
前記後めっき工程において、めっき層の厚みが8〜50μmの範囲内となるようにめっきを行い、
前記乾燥工程において、乾燥温度を120℃以下とすることを特徴とする、
防錆鋼板の製造方法。 After processing, a method for producing a rust-proof steel sheet for automobiles using a BH steel sheet having a Zn layer on its surface ,
The BH steel sheet after the processing, performed acid etching process, the post-plating and drying in this order,
In the acid etching step, acid etching is performed under appropriate conditions for removing the Zn layer present on the surface of the processed BH steel sheet,
In the post-plating step, plating is performed so that the thickness of the plating layer is in the range of 8 to 50 μm,
In the drying step, the drying temperature is 120 ° C. or less,
A method for producing a rust-proof steel sheet.
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