JP7152245B2 - アルミニウム合金板の洗浄方法 - Google Patents
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Description
このため、圧延油および摩耗粉の除去方法として、特許文献1には、空気を加圧溶解したアルカリ洗浄液を金属帯に噴射することを特徴とする金属帯の洗浄方法が提案されている。
そこで、本発明は、このような問題を解決すべく創案されたもので、その課題は、圧延油および摩耗粉の除去性に優れたアルミニウム合金板の洗浄方法を提供することにある。
まず、アルミニウム合金板の洗浄方法に用いられる洗浄装置について、図面を参照して説明する。
ブラシ洗浄装置2は、アルミニウム合金板1の表面から圧延油および摩耗粉を除去する装置で、スプレーノズル22およびブラシロール25を室内に配置した洗浄室21と、タンク23と、ろ過器26と、を備える。
熱処理装置3は、アルミニウム合金板1に、溶体化処理または焼鈍処理を施す加熱炉である。アルミニウム合金板1がAl-Mg系合金(5000系合金)からなる際に焼鈍処理が施され、アルミニウム合金板1がAl-Mg-Si系合金(6000系合金)からなる際に溶体化処理が施される。
アルカリ洗浄装置4は、アルミニウム合金板1の表面の圧延油を除去する装置で、アルミニウム合金板1の表面にアルカリ液43を吹きかけるスプレーノズル41と、アルカリ液43を収容するタンク42と、を備える。また、スプレーノズル41は、アルミニウム合金板1の上下方向に単数本または複数本、かつ、アルミニウム合金板1の流動方向に単数列または複数列で配置される。アルカリ洗浄装置4は、アルミニウム合金板1を浸漬する図示しないアルカリ浴であってもよい。
酸洗浄装置5は、アルミニウム合金板1の表面の酸化皮膜を除去する装置で、アルミニウム合金板1の表面に酸液53を吹きかけるスプレーノズル51と、酸液53を収容するタンク52と、を備える。また、スプレーノズル51は、アルミニウム合金板1の上下方向に単数本または複数本、かつ、アルミニウム合金板1の流動方向に単数列または複数列で配置される。酸洗浄装置5は、アルミニウム合金板1を浸漬する図示しない酸浴であってもよい。
表面処理装置6は、アルミニウム合金板1の使用時の脱脂性、化成処理性、接着性を向上させるために、Zr系、TiZr系の表面処理剤などを用いて、アルミニウム合金板1の表面に表面改質膜を形成させるための装置で、常用の装置が使用される。
塗油装置7は、アルミニウム合金板1を保管する際、表面状態が経時変化しないように、アルミニウム合金板1の表面に防錆油73を塗布するための装置で、防錆油73をアルミニウム合金板1の表面に吹きかけるスプレーノズル71と、防錆油73を収容するタンク72と、を備える。また、スプレーノズル71は、アルミニウム合金板1の上下方向に単数本または複数本、かつ、アルミニウム合金板1の流動方向に単数列または複数列で配置される。塗油装置7は、アルミニウム合金板1を浸漬する防錆油浴であってもよい。
本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法の実施形態について、図1、図2を参照して詳細に説明する。なお、洗浄装置の構成については、図3を参照する。
図1、図2に示すように、本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法は、準備工程S1と、ブラシ洗浄工程S2と、を含み、好ましくは、さらに熱処理工程S3と、アルカリ洗浄工程S4と、酸洗浄工程S5と、を含む。
また、図2に示すように、本発明に係るアルミニウム合金板の洗浄方法は、準備工程S1と、熱処理工程S3と、ブラシ洗浄工程S2と、アルカリ洗浄工程S4と、酸洗浄工程S5と、をこの順で行うことが好ましい。以下、2つの洗浄方法の各工程について説明する。
準備工程S1は、アルミニウム合金からなる圧延後のアルミニウム合金板1を準備する工程である。
ここで、アルミニウム合金は、アルミニウム合金板1の用途に応じて、JISに規定される、または、JISに近似する種々のアルミニウム合金から適宜選択される。例えば、アルミニウム合金は、純アルミニウム(1000系)、Al-Mn系合金(3000系)、Al-Si系合金(4000系)、Al-Mg系合金(5000系)、Al-Cu-Mg系合金(2000系)、Al-Mg-Si系合金(6000系)、Al-Zn-Mg系合金(7000系)である。自動車パネル材に使用されるアルミニウム合金としては、Al-Mg系合金(5000系)またはAl-Mg-Si系合金(6000系)が好ましい。
ブラシ洗浄工程S2は、ブラシ洗浄装置2を用いて、アルカリ液24とブラシロール25とでアルミニウム合金板1の表面を洗浄する工程である。具体的には、ブラシ洗浄工程S2は、圧延後のアルミニウム合金板1の表面に、スプレーノズル22からアルカリ液24を吹きかけ、アルカリ液24が塗られたアルミニウム合金板1を対面するブラシロール25の間を通過させて、アルミニウム合金板1の表面を洗浄する工程である。この工程で、アルカリ液24とブラシロール25とを併用して洗浄を行うことによって、アルミニウム合金板1の表面に付着した圧延油および摩耗粉が除去される。また、スプレーノズル22からのアルカリ液24の吹きかけは、ブラシロール25の前方でアルミニウム合金板1に吹きかけるパターンの他に、ブラシロール25にアルカリ液24を吹きかけてアルカリ液24をブラシロール25と一緒にアルミニウム合金板1に接触させるパターン、ブラシロール25の後方からブラシロール25とアルミニウム合金板1の接触部に斜めに吹きかけるパターンであってもよい。なお、圧延油および摩耗粉は、アルミニウム合金板1の表面全体に付着し、摩耗粉の大きさは、数μm~数十μm程度である。
熱処理工程S3は、熱処理装置3を用いて、アルミニウム合金板1を熱処理としての溶体化または焼鈍する工程である。この工程で、溶体化処理または焼鈍処理を行うことによって、アルミニウム合金板1の成形性および強度を調整することが可能である。
アルカリ洗浄工程S4は、アルカリ洗浄装置4を用いて、アルミニウム合金板1の表面にアルカリ液を接触させて、アルミニウム合金板1の表面を洗浄する工程である。具体的には、アルカリ洗浄工程S4は、スプレーノズル41からアルカリ液43をアルミニウム合金板1に吹きかける工程であるが、図示しないアルカリ浴にアルミニウム合金板1を浸漬させてもよい。この工程で、アルカリ液43を用いて洗浄を行うことによって、アルミニウム合金板1の表面に残存する圧延油が除去される。
酸洗浄工程S5は、酸洗浄装置5を用いて、アルミニウム合金板1の表面に酸液53を接触させて、アルミニウム合金板1の表面を洗浄する工程である。具体的には、酸洗浄工程S5は、スプレーノズル51から酸液53をアルミニウム合金板1に吹きかける工程であるが、図示しない酸浴にアルミニウム合金板1を浸漬させてもよい。この工程では、酸液53を用いて洗浄を行うことによって、アルミニウム合金板1の表面に形成された酸化皮膜が除去される。
常法により、厚さ1.0mmのアルミニウムJIS合金である5182合金または6016合金からなる表面形態MF(Mill Finish)の供試材(No.1~15)を作製した。なお、表面形態MFは、通常の圧延ロールを使用した圧延板であることを示す。
洗浄された供試材(No.1~15)について、以下の手順で圧延油および摩耗粉の除去性について評価した。その結果を表2、表3に示す。
圧延油の除去性については、水濡れ面積率で評価した。
各供試材を、30秒間水洗(流水)した後の供試材面積に対する水濡れ面積率(表裏の平均)を測定した(良好な程、高い数値となり、完全に水濡れする場合は100%となる)。各供試材は、それぞれ3枚とし、水濡れ面積率は、これらの平均値とした。なお、水漏れ面積率が40%以上のものを、圧延油の除去性が良好、40%未満のものを、圧延油の除去性が不良とした。
摩耗粉の除去性については、摩耗粉量で評価した。
摩耗粉量としては、明度L値と摩耗粉量の相関式より求めた摩耗粉量計算値を使用した。相関式は、以下に示す方法で求めた。
2 ブラシ洗浄装置
21 洗浄室
22 スプレーノズル
23 タンク
24 アルカリ液
25 ブラシロール
3 熱処理装置
4 アルカリ洗浄装置
41 スプレーノズル
42 タンク
43 アルカリ液
5 酸洗浄装置
51 スプレーノズル
52 タンク
53 酸液
6 表面処理装置
7 塗油装置
71 スプレーノズル
72 タンク
73 防錆油
8 繰出装置
10 繰入装置
S1 準備工程
S2 ブラシ洗浄工程
S3 熱処理工程
S4 アルカリ洗浄工程
S5 酸洗浄工程
Claims (4)
- アルミニウム合金からなる圧延後のアルミニウム合金板を準備する準備工程と、前記準備工程の終了後に、前記アルミニウム合金板の表面にアルカリ液を接触させながらブラシロールで前記表面を洗浄するブラシ洗浄工程と、前記ブラシ洗浄工程の終了後に、前記アルミニウム合金板を溶体化または焼鈍する熱処理工程と、を含むことを特徴とするアルミニウム合金板の洗浄方法。
- さらに、前記準備工程の終了後に、前記アルミニウム合金板にアルカリ液を接触させて前記アルミニウム合金板の表面を洗浄するアルカリ洗浄工程と、前記アルミニウム合金板の表面に酸液を接触させて前記アルミニウム合金板の表面を洗浄する酸洗浄工程と、を含む請求項1に記載のアルミニウム合金板の洗浄方法。
- 前記準備工程に続いて、前記ブラシ洗浄工程と、前記熱処理工程と、前記アルカリ洗浄工程と、前記酸洗浄工程と、をこの順で行うことを特徴とする請求項2に記載のアルミニウム合金板の洗浄方法。
- 前記アルミニウム合金は、Al-Mg系合金またはAl-Mg-Si系合金であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のアルミニウム合金板の洗浄方法。
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