JPH06297004A - 鮮映性及び耐押疵性に優れた塗装用鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレス成形時等にピンプルの原因となり得る
異物が金型と鋼板の間に挟まれた状態であっても、プレ
ス後の成形品のピンプル発生を効果的に防止でき、更に
鮮映性に優れた塗装用鋼板を提供する。 【構成】 鋼板表面の両面に、環状凹部とその中心の凸
部を除いた平滑な部分(平滑部)の中心線平均粗さＲaが
０.５μm≦Ｒaで、ろ波中心線うねりＷcaがＷca≦０.６
μmを満足するレーザダル面を有することを特徴として
いる。また、鋼板表面の片面に、平滑部の中心線平均粗
さＲaが０.５μm≦Ｒaで、ろ波中心線うねりＷcaがＷca
≦０.６μmを満足するレーザダル面を有し、もう一方の
面に、Ｒaが１.２μm≦Ｒaを満足するショットダル面を
有することを特徴としている。自動車外板に適してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に鋼板製造工程及び
プレス加工時に押疵防止効果を有し、更に鮮映性が優れ
ており、自動車等に適する塗装用鋼板に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】塗装用
鋼板を自動車外板用パネル等にプレス成形する場合、以
下に示す数々の要因によって発生する異物が、図１のよ
うに金型と鋼板の間に挟まれた状態となり、プレス後の
成形品に図２に示すようなピンプルと呼ばれる押疵が生
じ、面品質が低下するため、プレス後に検査及び手直し
が必要となるだけでなく、手直し不可能でスクラップと
なることが問題となっている。

【０００３】異物の発生要因として、鉄鋼メーカー側で
は、工場内の雰囲気、防錆油の汚れ等が考えられ、自動
車メーカー側では、工場内の雰囲気、洗浄油の汚れ、バ
リ、めっき等の表面皮膜損傷により生じた脱落粉等が考
えられ、それぞれの側で次のような対策が講じられてい
る。

【０００４】鉄鋼メーカー側においては、鋼板洗浄ライ
ンでの鋼板洗浄、防錆油の清浄化、トリムエッジの管
理、鋼板包装様式の改善などが行われ、また自動車メー
カー側においては、プレス前のライン清掃、鋼板洗浄、
洗浄油の清浄化などが行われている。

【０００５】図４は自動車メーカーが有する洗浄ライン
にて鋼板を洗浄した後の鋼板表面の異物(汚れ)の粒径分
布を調査した結果であるが、図より、粒径約１００μm
以上の比較的大きい異物は殆ど除去することが可能であ
るが、現在ピンプルの発生で問題となり得ると考えられ
る異物粒径は３０μm以上であるので、従来技術ではピ
ンプルの発生を完全に防止することは不可能であること
がわかる。

【０００６】その他、鋼板の表面粗度に関する提案も数
多くなされているが(特開昭６１−１７７０８１号、特
開平１−２９９８４２号)、これらは、鋼板表面全体の
Ｒaをある範囲内に規定することにより、プレス成形性
や鮮映性の向上を目的としたものであり、ピンプル不良
を低減する効果を目的としたものではない。

【０００７】以上のように、従来技術では、ピンプルの
発生は減少傾向にはあるが、現在でも外板パネル全体不
良率の約５０％の割合を占めており、歩留りの低下、品
質低下、検査員の増加など、問題を抱えた状態となって
いるのが実情である。

【０００８】本発明は、プレス成形時等にピンプルの原
因となり得る異物が金型と鋼板の間に挟まれた状態であ
っても、プレス後の成形品のピンプル発生を効果的に防
止でき、更に鮮映性に優れた塗装用鋼板を提供すること
を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】現在、自動車の外板に使
用されている塗装用鋼板は、高級化指向に伴い高鮮映性
が求められている。このため、鮮映性の優れたレーザダ
ルを鋼板表面の両面に施した鋼板や、成形組立後に自動
車ボディの外側になる面についてレーザダルを施し、裏
面については疵が比較的目立ちにくい観点からショット
ダルを施した鋼板を使用する場合が多い。

【００１０】本発明者は、前記課題を解決するため、こ
れらの鮮映性に優れた塗装用鋼板の鋼板表裏面の粗度と
プレス成形後の成形品でのピンプルの発生防止との関連
について鋭意研究を重ねた結果、ここに本発明を完成し
たものである。

【００１１】すなわち、本発明は、鋼板表面の両面に、
環状凹部とその中心の凸部を除いた平滑部の中心線平均
粗さＲaが０.５μm≦Ｒaで、ろ波中心線うねりＷcaがＷ
ca≦０.６μmを満足するレーザダル面を有することを特
徴とする鮮映性及び耐押疵性に優れた塗装用鋼板を要旨
としている。

【００１２】また、他の本発明は、鋼板表面の片面に、
平滑部の中心線平均粗さＲaが０.５μm≦Ｒaで、ろ波中
心線うねりＷcaがＷca≦０.６μmを満足するレーザダル
面を有し、もう一方の面に、Ｒaが１.２μm≦Ｒaを満足
するショットダル面を有することを特徴とする鮮映性及
び耐押疵性に優れた塗装用鋼板を要旨としている。

【００１３】以下に本発明を更に詳細に説明する。

【作用】

【００１４】本発明は、要するに、図３で斜線で示した
平滑部の中心線平均粗さＲaが０.５μm≦Ｒaの範囲にあ
り、ろ波中心線うねりＷcaがＷca≦０.６mの範囲を満足
するレーザダルを鋼板の両面に施すこと、或いは、平滑
部の中心線平均粗さＲaが０.５μm≦Ｒaの範囲にあり、
ろ波中心線うねりＷcaがＷca≦０.６μmの範囲を満足す
るレーザダル面を、成形組立後に自動車ボディの外側に
なる面に施し、裏面にＲaが１.２μm≦Ｒaの範囲を満足
するショットダルを施した塗装用鋼板である。

【００１５】ここで、Ｒaとは、表面粗度の抽出曲線か
ら、その中心線の方向に測定長さＬの部分を抜き取り、
その抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の方向をＺ軸
とし、抽出曲線をＺ＝ｆ(x)で表わした時、次式で与え
られる。

【００１６】

【００１７】また、Ｗcaとは、表面粗度の断面曲線から
長波長及び短波長成分を除去して得られるろ波中心線う
ねり曲線Ｚ＝ｆ(x)から中心線の方向に測定長Ｌの部分
を抜き取り、次式から求められるものである。

【００１８】

【００１９】図６は自動車メーカー側でピンプル発生の
原因と考えられている粒径約１００μmの異物が金型と
鋼板の間に挟まれた状態で、両表面にレーザダルを施し
た鋼板をプレス成形した時の鋼板表裏面の平滑部粗度Ｒ
aとピンプル高さの関係を示したものである。図より、
鋼板表裏面のレーザダル面の平滑部粗度Ｒaが大きくな
るほど、ピンプル高さが小さくなることがわかる。

【００２０】一般に、自動車外板のプレス成形時に発生
するピンプル高さが１０μm以下であれば不良とはなら
ないとされていることから、図より、０.５μm≦Ｒaを
満足すれば、ピンプルによるスクラップは生じないこと
がわかる。

【００２１】図７は自動車メーカー側でピンプル発生の
原因とされている粒径約１００μmの異物が金型と鋼板
の間に挟まれた状態で、成形組立後に自動車ボディの外
側になる面についてレーザダルを施し、裏面については
ショットダルを施した鋼板を、ショットダル面をポンチ
側としてプレス成形した時のショットダル面粗度Ｒaと
ピンプル高さの関係を示したものである。なお、レーザ
ダル面の平滑部粗度ＲaはＲa＝０.５μmである。

【００２２】図より、ショットダル面の粗度Ｒaが大き
くなるほど、ピンプル高さが小さくなることがわかる。
したがって、ショットダル面のＲaが１.２μm≦Ｒaを満
足すれば、ピンプルの高さが１０μm以下となり、ピン
プルによるスクラップが生じないことがわかる。

【００２３】一方、最近の高級化指向に伴う高鮮映性が
求められる中で、鋼板表面のＲaが大きくなると鮮映性
が阻害されることになる。鮮映性を表わす指標としてＤ
ＯＩ値が用いられることが多いが、図５から、ＤＯＩ値
とＷcaには非常に良い相関関係があることがわかる。自
動車外板材の鮮映性は、一般にＤＯＩ値で７５以上が好
ましいとされていることから、ＷcaではＷca≦０.６μm
であることが必要である。

【００２４】以上の作用効果は、鋼板に限らず、アルミ
等の薄い金属板にも適用が可能であることは云うまでも
ない。

【００２５】また、レーザダル面及びショットダル面の
Ｒa及びＷcaの調整には、レーザダルロール又はショッ
トダルロールを用いた冷間圧延により行うことができ
る。

【００２６】次に本発明の実施例を示す。

【実施例】

【００２７】以下に述べる２種類の供試材(本発明材)を
作成した。

【００２８】まず、第１の供試材には、素材鋼板として
アルミキルドの３１０(Ｎ／mm²)級冷延鋼板(板厚０.８m
m)を用いた。タンデム冷間圧延の最終スタンドで表面粗
さＲa＝３.５μmのショットブラストロールを用いて圧
下率５％の圧延を行い、鋼板表裏面にショットダルを施
した。更に焼鈍した後、鋼板の両面にレーザダルロール
を用いて圧下率約１％の調質圧延を行い、鋼板表裏面に
レーザダルを転写した。この方法によって作成した両面
レーザダル鋼板のレーザダル面の平滑部粗度Ｒaは、両
面ともにＲa＝０.６μmであり、Ｗca＝０.４μmであっ
た。

【００２９】更に、第２の供試材には、第１の材料と同
一の素材鋼板を使用し、更に同一の方法で冷間圧延及び
焼鈍を行った後、片面にレーザダルロールを用い、もう
片面に表面粗さＲa＝３.５μmのショットブラストロー
ルを用いて圧下率１％の調質圧延を行い、鋼板表面の片
面にレーザダルを転写した。この方法によって作成した
片面レーザダル片面ショットダル鋼板のレーザダル面の
平滑部粗度ＲaはＲa＝０.６μmであり、ＷcaはＷca＝
０.５μmであった。また、ショットダル面の粗度Ｒaは
Ｒa＝１.４μmであった。

【００３０】これらの供試材と、比較材として従来の片
面レーザダル・片面ショットダルの自動車外板用冷延鋼
板を用いて、ピンプルの目立ち易さに関する実験室成形
実験として、図８に示すような曲率半径が８００(mm)の
カマボコ型ポンチを用いたプレス成形を行った。その
際、ポンチ底面に約７０μmのＮi粉を異物として置き、
更にその上に鋼板を置き、所定のしわ押さえをかけなが
ら成形した。この時、しわ押さえ力は実成形時のプレス
成形品と同等の歪みとなるように調整し、縦壁部で１０
〜１２％、ポンチ底部で１〜２％とした。

【００３１】得られたプレス成形品について、ピンプル
発生が考えられる位置の表面性状を２次元粗さ計でピン
プル高さ及び鮮映性を評価した。その結果を表１に示
す。

【００３２】表より、従来材では、ピンプル高さが１０
μmを大きく上回っていることから、修正不可能であ
り、ピンプル発生によるスクラップとなるのに対して、
本発明材の場合、両面レーザダル鋼板及び片面レーザダ
ル・片面ショットダル鋼板ともに、ピンプル高さが１０
μm以下であり、ピンプル発生によるスクラップとはな
らないことがわかる。

【００３３】また、鮮映性については、本発明材は、従
来材に比べて、Ｗcaで０.１〜０.２μm程度劣化してい
るが、自動車メーカー側で求められている範囲内には十
分にあり、良好な鮮映性が得られていることがわかる。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
現状自動車外板のピンプル発生の原因となり得る３０μ
m以上の異物が、従来技術によっては取り除き切れず
に、鋼板と金型の間に挟まれた状態でプレス成形が行わ
れたとしても、ピンプル発生は起こりにくく、また発生
しても１０μm以下程度のものであるため、修正が可能
であり、スクラップとはならない。したがって、歩留り
が非常に良くなると共に、プレス成形後のピンプルの検
査員を減少(人員削減)が実現できる。また、外板の高品
質化につながると共に鋼板洗浄装置やカエリ取り装置等
の設備を新たに設置する必要性がなく、コストダウンが
可能となる。また、鋼板製造現場においても、圧延ロー
ル等の押疵が鋼板に転写しにくく、歩留りが非常に良く
なると共に、人員削減、コストダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プレス成形時に異物が金型と板の間に挟まれた
状態を模式的に示した説明図である。

【図２】フェンダーにピンプルが発生した状況の一例を
示す図である。

【図３】レーザダル面の平滑部(斜線部)及びその位置を
示す図である。

【図４】自動車メーカー側が有する洗浄ラインにて鋼板
を洗浄した後の鋼板表面の異物(汚れ)粒径分布調査結果
を示す図である。

【図５】鮮映性を表わすＤＯＩ値とＷcaの関係を示した
図である。

【図６】自動車外板用の冷延鋼板を用いてプレス成形し
た場合のレーザダル面平滑部粗度Ｒaとピンプル高さの
関係を示した図である。

【図７】自動車外板用の冷延鋼板を用いてプレス成形し
た場合のショットダル面粗度Ｒaとピンプル高さの関係
を示した図である。

【図８】自動車外板用の冷延鋼板を用いて実験室的プレ
ス成形に用いたポンチを示した図である。

【符号の説明】

１ ポンチ ２ ダイス ３ ブランクホルダー ４ 鋼板 ５ 異物 ６ ピンプル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板表面の両面に、環状凹部とその中心
   の凸部を除いた平滑な部分(以下、平滑部と呼ぶ)の中心
   線平均粗さＲaが０.５μm≦Ｒaで、ろ波中心線うねりＷ
   caがＷca≦０.６μmを満足するレーザダル面を有するこ
   とを特徴とする鮮映性及び耐押疵性に優れた塗装用鋼
   板。
2. 【請求項２】 鋼板表面の片面に、平滑部の中心線平均
   粗さＲaが０.５μm≦Ｒaで、ろ波中心線うねりＷcaがＷ
   ca≦０.６μmを満足するレーザダル面を有し、もう一方
   の面に、Ｒaが１.２μm≦Ｒaを満足するショットダル面
   を有することを特徴とする鮮映性及び耐押疵性に優れた
   塗装用鋼板。