JPS63309387A - 圧延ロ−ルの表面加工方法 - Google Patents

圧延ロ−ルの表面加工方法

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JPS63309387A
JPS63309387A JP62141608A JP14160887A JPS63309387A JP S63309387 A JPS63309387 A JP S63309387A JP 62141608 A JP62141608 A JP 62141608A JP 14160887 A JP14160887 A JP 14160887A JP S63309387 A JPS63309387 A JP S63309387A
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JP
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laser beam
roll
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nitrogen gas
projected
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JP62141608A
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Toru Toshimitsu
利光 徹
Hidehiko Motokawa
本河 英彦
Akiyoshi Takeda
武田 亜紀良
Katsuhiro Minamida
勝宏 南田
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は圧延ロールの表面加工方法、特に圧延ロール
の表面に微小な、たとえば数μ0以下の凹凸を無数に形
成する加工方法に関する。
上記のように加工された圧延ロールは、自動車や家電製
品の外板、建築外装材その他に用いられる梨地状の鋼板
やアルミ板などの圧延に用いられる。
(従来の技術) 自動車や家電製品の外板、あるいは建築外装材などの塗
装面が鮮やかな光沢を示すこと (塗装鮮映性)は、そ
の商品価値を一層高めるものである。したがって、自動
車その他のメーカー各社は塗料および塗装法の改善によ
って、塗装鮮映性の向上を図っている。
一方、塗装性およびプレス加工性を高めるために塗装用
金属板の表面は梨地状に加工されている。金属板表面を
梨地状に加工するには、表面に微小な凹凸を無数にもっ
た圧延ロールにより金属板を圧延する。
微小な凹凸を圧延ロールの表面に形成するには、従来シ
ョツトブラストまたは放電加工が広く用いられている。
最近、特開昭60−18749号公報により、ロール表
面を梨地状に加工する新しい方法が提案されている。こ
の加工方法では、ロールを熱気化性液体中に浸した状態
でパルスレーザ−光をロール表面に照射する。照射部分
は溶融するとともに高圧の気化カスが爆発的に発生する
。これにより、溶融した部分は小さい塊となって吹き飛
ばされ、ロール表面に微小な凹みが形成される。
(発明が解決しようとする問題点) 上記ショツトブラスト、放電加工あるいはパルスレーサ
ー光による従来の方法で加工された圧延ロールは、形成
された凹凸部の硬度が低く、摩耗しやすいので、長期の
使用に耐えることはできなかった。したがって、圧延ロ
ールの長寿命化を図るには、従来の何わの表面加工方法
においても表面加工後に焼入ね、めっきなど何らかの表
面処理を行う必要かあった。
また、ロール表面を液体で覆い、液体を通してロール表
面にレーサー光を照射する場合、レーサ°−光か液体に
より屈折する。したがって、レーザー光か透過する液体
の厚みが変化すると、レーサー光かロール表面に集光せ
ず、また照射位置がずわる。一方、塗装面の高い鮮映性
および金属板の良好なプレス加工性を得るには、微小な
凹凸を形成する際に圧延ロールの表面うねりおよび表面
粗さをある限られた範囲に収めなけわばならない。しか
し、上記のようにレーザー光の照射が不正確であると、
所要の表面うねりあるいは表面粗さが得られないという
問題もあった。
そこで、この発明は耐摩耗性に優ねたロール表面を得る
ことができ、また高い粒度でロール表面に凹凸を形成す
ることかできる圧延ロールの表面加工方法を提供しよう
とするものである。
(問題点を解決するための手段) この発明のロール表面の加工方法は、ロール表面を走査
するようにしてパルスレーザ−光を照射する。このとき
、少なくともロールのレーザー光照射部およびその周辺
を冷媒中に浸し、レーザー光照射中にレーザー光照射部
の冷媒を一時的に吹き払うようにレーザー光照射部に高
圧ガスを吹き付ける。
パルスレーザ−としては、CO。レーザー、などの気体
レーザー、あるいはYAGレーザーなどの固体レーザー
が用いられる。パルスレーザ−の出力は、ロールの材質
および凹凸の高さにより決めら打る。また、パルス周波
数は高いほど作業能率が高くなる。
パルスレーザ−光によりロール表面を走査するには、た
とえばロールを回転させながらレーザー光照射ヘットを
ロール軸方向に送るようにするばよい。また、レーザー
光照射ヘッドを固定してロールを回転させながら、ロー
ル軸方向に送るようにしてもよい。
冷媒は沸点が高く、蒸発潜熱が大きいもので用いるレー
ザー波長に対し吸収特性を示さないもの、たとえば水、
マシン油、石油系焼入油などが用いられる。冷媒液面か
らロール表面まで深さは2〜l Omm程度が適当であ
る。また、ロール全体を冷媒中に浸してもよく、あるい
はレーザー光を照射する部分およびその周辺のみを浸す
ようにしてちよい。
レーザー光照射中にレーサー光照射部の冷媒を一時的に
吹き払うには、カス吹付はノズルの口径を絞り、吹付は
位置をレーザー照射位置の合せてノズルを移動する。吹
き付けるガスは空気、または窒素カス、アルゴンガスな
との非酸化性ガスが用いられ、吹付は圧力は1〜10k
g/cm2程度である。
ロール表面に形成される凹凸の高さは2〜15μm程度
であり、ピッチは25〜300μm程度である。
(作用) レーザー光照射部の冷媒は高圧ガスにより吹き払われて
いるので、照射部分にはレーザー光が屈折することなく
直接照射される。照射部分とその近傍は数千℃に加熱さ
れて溶融し、凹凸が形成される。レーザー光照射部が次
の位置に移動すると、高圧ガスの吹付は位置もレーザー
光照射部に従って移動する。したがって、形成された凹
凸部は直ちに冷媒により覆うねれて急冷され、硬化する
(実施例) この実施例では、自動車用鋼板 (斤通鋼)を梨地加工
するための軽圧下圧延ロールを例として、圧延ロールに
凹凸を形成する方法について説明する。第1図はこの実
施例に用いる装置の構成図である。
図面に示すように、冷媒タンク11内に圧延ロール1を
回転可能に支持する軸受台13が設けられている。冷媒
タンク11に隣接して減速機付きモーター15が配置さ
れており、減速機付きモーター15の出力軸16は冷媒
タンク11の側壁を貫通して圧延ロール軸3に連結され
ている。
冷媒タンク11の直上にレーザー加工装置21が配置さ
れている。レーサー発振器22は平均出力100WのY
AGレーザー発振器で、周波数1〜40 KHzのパル
スレーザ−光りを出力する。レーザー発振器22からの
レーザー光しはベンディングミラー23.24゜25お
よび集光レンズ27を経てロール表面2に照射される。
レーザー光照射ヘッド31はロール軸方向に送り装置 
(図示しない)により送られる。
窒素ガス噴射装置35はレーザー光照射ヘット31と一
体的に移動し、先端部には窒素ガス噴射ノズル36が設
けられている。ノズル36は窒素ガス供給源 (図示し
ない)が接続されており、先端部はロール表面2に近接
している。ノズル径は2〜3φ mm  であり、ノズル先端とロール表面2との間の距
離は1〜5mmである。
つぎに、上記のように構成された装置により圧延ロール
−の表面2を加工する方法について説明する。
第1図に示すように、冷媒タンク11を冷媒 (石油系
の焼入油)Cで満たしておく。そして、ロール全体が冷
媒Cに浸されるようにして圧延ロール−を軸受台13に
より支持する。圧延ロールの表面2は予め鏡面近くに仕
上げられている。
圧延ロール−を回転するとともにレーサー光照射ヘッド
31およびガス噴射装置35を送りなからロール表面2
にパルスレーザ−光りを照射する。
レーザー光照射部の冷媒Cは高圧窒素ガスNにより吹き
払われているので、照射部分には直接レーザー光りが照
射される。こむより、照射部分とその近傍は数千℃に加
熱されて溶融し、凹凸が形成される。レーザー光照射部
が次の位置に移動すると、高圧窒素ガスNの吹付は位置
もレーザー光照射部に従って移動する。したがって、形
成された凹凸部は直ちに冷媒により覆うねれて急冷され
、硬化する。
表面加工された圧延ロールのる域中心線うねり(低域フ
ィルタのカットオフ値0.8mm)WaAは 0.3〜
1.5μmであり、中心線平均粗さRaは1.5〜3.
5μmであった。
上記圧延ロールを用いて板厚0.7mmの自動車用鋼板
 (普通鋼)を圧下率1.Hで軽圧下圧延した。その結
果、表面粗さを一定の範囲に抑えることにより、良好な
鮮映性およびプレス性を得ることができた。また、所要
の表面性状をもった鋼板を延へ160km圧延すること
ができた。これに対して、従来の方法 (冷媒なしでレ
ーザー光照射)では、所要の表面性状をもった鋼板を圧
延できた延べ長さは6kmであった。
(発明の効果) この発明ではパルスレーザ−光によりロール表面を直接
照射して溶融し、凹凸を形成したのち、直ちに冷媒によ
り凹凸部を冷却するようにしている。したがって、ロー
ル表面の凹凸部の硬度は高くなり、耐摩耗性に優れた圧
延ロールを得ることができる。また、レーザー光をロー
ル表面に直接照射するので、ロール表面に凹凸を高い精
度で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明によるロール表面加工に用いられる装
置の一例を示す装置構成図でる。 1・・・圧延ロール、2・・・ロール表面、5・・・凹
部、6・・・凸部、11−・・冷媒タンク、13・・・
軸受台、15・・・減速機付きモーター、21・・・レ
ーサー加工装置、22・・・レーザー発振器、27・・
・集束レンズ、3I・・・レーザー光照射ヘッド、35
・・・窒素ガス噴射装置、36・・・′や素カス噴射ノ
ズル、C・・・冷媒、し・・・レーザー光、N・・・噴
射窒素カス。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 圧延ロールの表面を走査するようにしてパルスレーザー
    光を照射してロール表面に微小な凹凸を無数に形成する
    加工方法において、少なくとも圧延ロールのレーザー光
    照射部およびその周辺を冷媒中に浸し、レーザー光照射
    中にレーザー光照射部の冷媒を一時的に吹き払うように
    レーザー光照射部に高圧ガスを吹き付けることを特徴と
    する圧延ロールの表面加工方法。
JP62141608A 1987-06-08 1987-06-08 圧延ロ−ルの表面加工方法 Granted JPS63309387A (ja)

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JP62141608A JPS63309387A (ja) 1987-06-08 1987-06-08 圧延ロ−ルの表面加工方法

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JP62141608A JPS63309387A (ja) 1987-06-08 1987-06-08 圧延ロ−ルの表面加工方法

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JPS63309387A true JPS63309387A (ja) 1988-12-16
JPH0341271B2 JPH0341271B2 (ja) 1991-06-21

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100318248B1 (ko) * 1996-06-27 2002-04-22 마우로 파네스키 레이저빔에의한공동글래스물품절단방법및장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100318248B1 (ko) * 1996-06-27 2002-04-22 마우로 파네스키 레이저빔에의한공동글래스물품절단방법및장치

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JPH0341271B2 (ja) 1991-06-21

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