JPH02295605A - 圧延ロールの粗面化処理方法 - Google Patents
圧延ロールの粗面化処理方法Info
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- JPH02295605A JPH02295605A JP11652289A JP11652289A JPH02295605A JP H02295605 A JPH02295605 A JP H02295605A JP 11652289 A JP11652289 A JP 11652289A JP 11652289 A JP11652289 A JP 11652289A JP H02295605 A JPH02295605 A JP H02295605A
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Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は圧延によって鋼板表面に凹凸を形成して、ｗ
４板の美観，塗装性，プレス加工性などの向上をはかる
圧延ロールの粗面化処理方法に関するものであり、特に
その手段としてレーザ光を利用したものである． 〔従来の技術〕 近年、圧延鋼板の美観，ぬれ・塗装性，プレス加工性な
どの表面品質向上の１つとして鋼板上に凹凸の表面粗さ
をほどこす事が実施されだした。
４板の美観，塗装性，プレス加工性などの向上をはかる
圧延ロールの粗面化処理方法に関するものであり、特に
その手段としてレーザ光を利用したものである． 〔従来の技術〕 近年、圧延鋼板の美観，ぬれ・塗装性，プレス加工性な
どの表面品質向上の１つとして鋼板上に凹凸の表面粗さ
をほどこす事が実施されだした。
圧延鋼板表面に粗さを付けるには、普通圧延ロールに．
あらかじめ所要の粗さを付けておき、圧延によって鋼板
の表面にその粗さを転写する方法が実施されている。
あらかじめ所要の粗さを付けておき、圧延によって鋼板
の表面にその粗さを転写する方法が実施されている。
圧延ロールの粗面化方法として、先ずロール表面を研削
，研磨して平滑な面にし、ロール表面にグリッドと称す
る鉄粉、スケールなどの硬い粒子を吹き付けてロール面
を粗くするショットブラスト法が実用化されているが粗
さの制御が困難であるという欠点がある．新らしい試み
としてロールに電極を対向させ、ロールを回転させかつ
電極をロール軸方向に移動させながらロールと電極間に
火花放電を生じさセ、この放電エネルギーでロール表面
にクレータ群を発生させる放電加工法があるが、粗さの
微細化に限界があるとともにクレータ特に凸部は機械的
に弱く粗度の初期寿命は短いという欠点がある．さらに
新らしい試みとしてロール表面の凹凸の深さ、ピッチを
均一にでき規則性を有する粗面が得られる処理方法とし
てレーザによる粗面化処理方法がある． 第７図は、例えば特公昭６０ − ２１５６号公報にお
いて示された従来のレーザによるロール粗面化装置の基
本構成図である．図において、（１）は被加工ロール、
《２》はこのロールを回転させる駆動部、《３》はレー
ザ発振器で、ＹＡＧレーザ，ルビレーザなどのパルスを
出させるための素子Ｑスイッチング可能なものが用いら
れる．（４）はビーム径を調整する光学装置、（５）は
発信器《３》より出力され光学装１！ （４１でビーム
径を調整されたレーザ光Ｌ．をロール（１）の所望の位
置へ投射する光走査器である．この光走査器（５）はレ
ーザ光Ｌ．をｎ本のレーザ光Ｌ１〜Ｌ，に分配し、ｎ箇
所で同時加工させる機能を有する．《６》は光走査器（
５）をロール軸方向に分配したレーザ光Ｌ，，Ｌ，，一
・・−Ｌ１の間隔だけ移動させる駆動部である．（７》
は粗度検出器、《８》は粗度解析器、《９》は表示器、
α鴎はパルスを出させるための素子からなるＱスイッチ
、０１１は制御信号発生器である．次に動作について簡
単に説明する．Ｑスイッチザ光１，＋，Ｌ＊．−・−Ｌ
，，に分配してロール１１）の表面に投射する。ロール
（１》は駆動部（２）により回転され、かつ光走査器《
５》は駆動部（６）によりロール軸方向に移動される．
バルスレーザの周期によって定まる微細な間隔の光点群
でロール（１１の全表面が照射されて均一微細な凹凸が
ほどこされて粗面化処理が行なわれる．ロール＋１１に
付ける凹凸は多くの場合、孔径５０〜２００μｍ．深さ
５〜２０μｍ，孔間の間隔つまりピッチ５０〜２００μ
ｍである．〔発明が解決しようとする課題〕 上記のような従来のレーザ照射による粗面化処理方法で
は、ショットプラスト法や放電加工法に比べ、ロール表
面の凹凸の深さ、ピンチを均一にでき規則性を有する粗
面が得られるようになったが、表面の硬度が低く、また
この方法による粗面では凸部の磨耗も早く、粗度の寿命
が短かいという問題点があった． この発明は係る問題点を解決するためになされたもので
あり、ロールの表面層を硬化させるとともに、粗面を凹
部のみで形成して、寿命の長い圧延ロールの粗面化処理
方法の提供を目的としている． （課題を解決するための手段） この発明に係る圧延ロールの粗面化処理方法においては
、圧延ロール面上に再溶融処理されたセラミック粒子含
有金属層を形成し、金属材としては吸収が小さく、セラ
ミック材としては吸収の大きなレーザを金属層表面に照
射して、金属層の表面に露出したセラミック粒子を除去
して勘小な凹部からなる粗面を形成するものである．〔
作用〕 この発明における圧延ロール表面の金属層に含有された
セラミック粒子は、圧延ロール表面の硬度を増大させ、
ロール表面のセラミック粒子は表面から除去されること
によって圧延ロール面に凹部を形成する． 〔実施例〕 この発明の一実施例を以下の図面にそって説明する．第
１図は圧延ロール面上に溶射層を形成する工程図、第２
図は第１図で形成された溶射層を再溶融処理する工程図
、第３図は第２図工程で得られた圧延ロール表面層の断
面図、第４図は第２図で再溶融処理された層表面のセラ
ミック粒子を除去する工程図、第５図は第４図の工程後
の本発明一実施例によって形成された圧延ロール表面層
の断面図である． まず、第１図において、＠は圧延ロール、α湯は圧延ロ
ール（自）の面に対して熔射材料０荀を吹き付けて溶射
層ａリを形成するプラズマ溶射ノズルである．ここで溶
射材料■は、例えば異なる粒径分布０．５〜３ ｐ ｍ
と２０〜ＴＯ，ｕｎを持つＴ ｉ Ｃ ＋ Ａ ｌ ２
０ ２ ．ＳｉｉＮａ．Ｔ ｉ Ｏ＠などのセラミッ
ク材および、例えばＮｌ−Ｃｒ合金、ステンレス鋼など
の金属とから構成される材料であり、セラミックの含有
率は通常２０〜７０％の範囲で選ばれ、中でも４０％程
が加工状態も良好である．なお図中に示した矢印は処理
工程中の圧延ロール＠の回転方向を示す。
，研磨して平滑な面にし、ロール表面にグリッドと称す
る鉄粉、スケールなどの硬い粒子を吹き付けてロール面
を粗くするショットブラスト法が実用化されているが粗
さの制御が困難であるという欠点がある．新らしい試み
としてロールに電極を対向させ、ロールを回転させかつ
電極をロール軸方向に移動させながらロールと電極間に
火花放電を生じさセ、この放電エネルギーでロール表面
にクレータ群を発生させる放電加工法があるが、粗さの
微細化に限界があるとともにクレータ特に凸部は機械的
に弱く粗度の初期寿命は短いという欠点がある．さらに
新らしい試みとしてロール表面の凹凸の深さ、ピッチを
均一にでき規則性を有する粗面が得られる処理方法とし
てレーザによる粗面化処理方法がある． 第７図は、例えば特公昭６０ − ２１５６号公報にお
いて示された従来のレーザによるロール粗面化装置の基
本構成図である．図において、（１）は被加工ロール、
《２》はこのロールを回転させる駆動部、《３》はレー
ザ発振器で、ＹＡＧレーザ，ルビレーザなどのパルスを
出させるための素子Ｑスイッチング可能なものが用いら
れる．（４）はビーム径を調整する光学装置、（５）は
発信器《３》より出力され光学装１！ （４１でビーム
径を調整されたレーザ光Ｌ．をロール（１）の所望の位
置へ投射する光走査器である．この光走査器（５）はレ
ーザ光Ｌ．をｎ本のレーザ光Ｌ１〜Ｌ，に分配し、ｎ箇
所で同時加工させる機能を有する．《６》は光走査器（
５）をロール軸方向に分配したレーザ光Ｌ，，Ｌ，，一
・・−Ｌ１の間隔だけ移動させる駆動部である．（７》
は粗度検出器、《８》は粗度解析器、《９》は表示器、
α鴎はパルスを出させるための素子からなるＱスイッチ
、０１１は制御信号発生器である．次に動作について簡
単に説明する．Ｑスイッチザ光１，＋，Ｌ＊．−・−Ｌ
，，に分配してロール１１）の表面に投射する。ロール
（１》は駆動部（２）により回転され、かつ光走査器《
５》は駆動部（６）によりロール軸方向に移動される．
バルスレーザの周期によって定まる微細な間隔の光点群
でロール（１１の全表面が照射されて均一微細な凹凸が
ほどこされて粗面化処理が行なわれる．ロール＋１１に
付ける凹凸は多くの場合、孔径５０〜２００μｍ．深さ
５〜２０μｍ，孔間の間隔つまりピッチ５０〜２００μ
ｍである．〔発明が解決しようとする課題〕 上記のような従来のレーザ照射による粗面化処理方法で
は、ショットプラスト法や放電加工法に比べ、ロール表
面の凹凸の深さ、ピンチを均一にでき規則性を有する粗
面が得られるようになったが、表面の硬度が低く、また
この方法による粗面では凸部の磨耗も早く、粗度の寿命
が短かいという問題点があった． この発明は係る問題点を解決するためになされたもので
あり、ロールの表面層を硬化させるとともに、粗面を凹
部のみで形成して、寿命の長い圧延ロールの粗面化処理
方法の提供を目的としている． （課題を解決するための手段） この発明に係る圧延ロールの粗面化処理方法においては
、圧延ロール面上に再溶融処理されたセラミック粒子含
有金属層を形成し、金属材としては吸収が小さく、セラ
ミック材としては吸収の大きなレーザを金属層表面に照
射して、金属層の表面に露出したセラミック粒子を除去
して勘小な凹部からなる粗面を形成するものである．〔
作用〕 この発明における圧延ロール表面の金属層に含有された
セラミック粒子は、圧延ロール表面の硬度を増大させ、
ロール表面のセラミック粒子は表面から除去されること
によって圧延ロール面に凹部を形成する． 〔実施例〕 この発明の一実施例を以下の図面にそって説明する．第
１図は圧延ロール面上に溶射層を形成する工程図、第２
図は第１図で形成された溶射層を再溶融処理する工程図
、第３図は第２図工程で得られた圧延ロール表面層の断
面図、第４図は第２図で再溶融処理された層表面のセラ
ミック粒子を除去する工程図、第５図は第４図の工程後
の本発明一実施例によって形成された圧延ロール表面層
の断面図である． まず、第１図において、＠は圧延ロール、α湯は圧延ロ
ール（自）の面に対して熔射材料０荀を吹き付けて溶射
層ａリを形成するプラズマ溶射ノズルである．ここで溶
射材料■は、例えば異なる粒径分布０．５〜３ ｐ ｍ
と２０〜ＴＯ，ｕｎを持つＴ ｉ Ｃ ＋ Ａ ｌ ２
０ ２ ．ＳｉｉＮａ．Ｔ ｉ Ｏ＠などのセラミッ
ク材および、例えばＮｌ−Ｃｒ合金、ステンレス鋼など
の金属とから構成される材料であり、セラミックの含有
率は通常２０〜７０％の範囲で選ばれ、中でも４０％程
が加工状態も良好である．なお図中に示した矢印は処理
工程中の圧延ロール＠の回転方向を示す。
次に第２図において、０１は矩形状のエネルギー分布を
有するように集光された例えばＹＡＧレーザービームで
ある．θ乃は再溶融処理層で、圧延口ぐ 一ル■を回転借せながらレーザビームＱｌを２〜２０ｋ
ｗ／ｃｄのパワー密度で溶射層αつに照射させることに
より圧延ロール（ロ）上に得られる．この処理速度は５
〜５０ｃｍ／ｗｉｎ程度である．この処理によって溶射
層０５中に存在する空孔の除去と圧延ロール（自）との
密着力が向上される。
有するように集光された例えばＹＡＧレーザービームで
ある．θ乃は再溶融処理層で、圧延口ぐ 一ル■を回転借せながらレーザビームＱｌを２〜２０ｋ
ｗ／ｃｄのパワー密度で溶射層αつに照射させることに
より圧延ロール（ロ）上に得られる．この処理速度は５
〜５０ｃｍ／ｗｉｎ程度である．この処理によって溶射
層０５中に存在する空孔の除去と圧延ロール（自）との
密着力が向上される。
このようにして得られた圧延ロール表面層の断面は、第
３図のようになっている。図において、Ｏｌはセラミッ
ク粒子、ａｌは金属層である．さらに第４図において、
備は矩形状のエネルギで、このＣＯ！レーザビームの場
合例えばＴ ＋ Ｏ ｓ粒子には吸収率９０％以上で金
属には吸収率５％以を吸収するため一部溶融する場合も
あるが機能上支障のないことを確認している。
３図のようになっている。図において、Ｏｌはセラミッ
ク粒子、ａｌは金属層である．さらに第４図において、
備は矩形状のエネルギで、このＣＯ！レーザビームの場
合例えばＴ ＋ Ｏ ｓ粒子には吸収率９０％以上で金
属には吸収率５％以を吸収するため一部溶融する場合も
あるが機能上支障のないことを確認している。
第５図において、（２２）はセラミック粒子の除去によ
り圧延ロール表面に形成された凹部である。
り圧延ロール表面に形成された凹部である。
なお、上記実施例では圧延ロール表面に金属とセラミッ
クの混合層を形成するにあたっては、溶射（第１図）と
再溶融処理（第２図）を施したものを例示したが、特に
これに限るものでなく、第６図に示されるように、セラ
ミック粒子（２３）をセラミック供給ノズル（２４）か
らロール表面に吹き付けながら、例えばＹＡＧレーザＯ
ｌをロール表面に照射することによってロール表面に形
成される溶融池（２５）にセラミック粒子を混入させ金
属とセラミックの混合層を形成するレーザアロイング法
でも良い。
クの混合層を形成するにあたっては、溶射（第１図）と
再溶融処理（第２図）を施したものを例示したが、特に
これに限るものでなく、第６図に示されるように、セラ
ミック粒子（２３）をセラミック供給ノズル（２４）か
らロール表面に吹き付けながら、例えばＹＡＧレーザＯ
ｌをロール表面に照射することによってロール表面に形
成される溶融池（２５）にセラミック粒子を混入させ金
属とセラミックの混合層を形成するレーザアロイング法
でも良い。
また、先に記載した実施例におけるセラミック粒子の大
きさは、２種類の粒径を例示したが、２０〜７０μｍの
粒径のみとしても所定の効果をあげる事ができる． 〔発明の効果〕 この発明に係る圧延ロールの粗面化処理方法においては
、圧延ロール面上に再溶融処理されたセラミック粒子含
有金属層を形成し、金属材としては唆収が小さく、セラ
ミック材としては吸収の大きなレーザを金属層表面に照
射して、金属層の表面に露出したセラミック粒子を除去
して微小な凹部からなる粗面を形成するので、寿命の長
い粗面をもった圧延ロールを提供できる．
きさは、２種類の粒径を例示したが、２０〜７０μｍの
粒径のみとしても所定の効果をあげる事ができる． 〔発明の効果〕 この発明に係る圧延ロールの粗面化処理方法においては
、圧延ロール面上に再溶融処理されたセラミック粒子含
有金属層を形成し、金属材としては唆収が小さく、セラ
ミック材としては吸収の大きなレーザを金属層表面に照
射して、金属層の表面に露出したセラミック粒子を除去
して微小な凹部からなる粗面を形成するので、寿命の長
い粗面をもった圧延ロールを提供できる．
第１図はこの発明の一実施例の一段階、圧延ロール上に
溶射層を形成する工程図、第２図は第１図で形成された
溶射層を再溶融処理する工程図、第３図は第２図工程で
得られた圧延ロール表層の断面図、第４図は第２図で再
溶融処理された層表面のセラミック粒子を除去する工程
図、第５図は第４図の工程後、本発明一実施例によって
形成された圧延ロール表層の断面図、第６図はレーザア
ロイング法を本発明の前工程として適用した図、第７図
は従来のレーザを用いた圧延ロール粗面化装置の基本構
成図である． 図において、＠は圧延ロール、α刀は再溶融処理層、ａ
ｌはセラミック粒子、（ＩＩは金属層、Ｃ！鴫はレーザ
ビーム、（２２）はロール表面凹部である。 なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す．
溶射層を形成する工程図、第２図は第１図で形成された
溶射層を再溶融処理する工程図、第３図は第２図工程で
得られた圧延ロール表層の断面図、第４図は第２図で再
溶融処理された層表面のセラミック粒子を除去する工程
図、第５図は第４図の工程後、本発明一実施例によって
形成された圧延ロール表層の断面図、第６図はレーザア
ロイング法を本発明の前工程として適用した図、第７図
は従来のレーザを用いた圧延ロール粗面化装置の基本構
成図である． 図において、＠は圧延ロール、α刀は再溶融処理層、ａ
ｌはセラミック粒子、（ＩＩは金属層、Ｃ！鴫はレーザ
ビーム、（２２）はロール表面凹部である。 なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す．
Claims (1)
- 圧延ロール面上に再溶融処理されたセラミック粒子含有
金属層を形成し、上記金属材には吸収が小さく、上記セ
ラミック材には吸収の大きなレーザを上記金属層表面に
照射し、上記金属層の表面に露出した上記セラミック粒
子を除去して微小な凹部からなる粗面を形成することを
特徴とする圧延ロールの粗面化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11652289A JPH02295605A (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 圧延ロールの粗面化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11652289A JPH02295605A (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 圧延ロールの粗面化処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02295605A true JPH02295605A (ja) | 1990-12-06 |
Family
ID=14689219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11652289A Pending JPH02295605A (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 圧延ロールの粗面化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02295605A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111902917A (zh) * | 2018-03-22 | 2020-11-06 | 应用材料公司 | 对用于半导体器件制造的处理部件的陶瓷表面进行激光抛光 |
-
1989
- 1989-05-09 JP JP11652289A patent/JPH02295605A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111902917A (zh) * | 2018-03-22 | 2020-11-06 | 应用材料公司 | 对用于半导体器件制造的处理部件的陶瓷表面进行激光抛光 |
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