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Info
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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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Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Laser Beam Processing (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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
−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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62141608A JPS63309387A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 圧延ロ−ルの表面加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62141608A JPS63309387A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 圧延ロ−ルの表面加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63309387A true JPS63309387A (ja) | 1988-12-16 |
JPH0341271B2 JPH0341271B2 (ja) | 1991-06-21 |
Family
ID=15295971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62141608A Granted JPS63309387A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 圧延ロ−ルの表面加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63309387A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100318248B1 (ko) * | 1996-06-27 | 2002-04-22 | 마우로 파네스키 | 레이저빔에의한공동글래스물품절단방법및장치 |
-
1987
- 1987-06-08 JP JP62141608A patent/JPS63309387A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100318248B1 (ko) * | 1996-06-27 | 2002-04-22 | 마우로 파네스키 | 레이저빔에의한공동글래스물품절단방법및장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0341271B2 (ja) | 1991-06-21 |
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