KR0118995B1 - 표면스크래치를 갖는 석도원판의 제조방법 - Google Patents

표면스크래치를 갖는 석도원판의 제조방법

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KR0118995B1 KR1019940030414A KR19940030414A KR0118995B1 KR 0118995 B1 KR0118995 B1 KR 0118995B1 KR 1019940030414 A KR1019940030414 A KR 1019940030414A KR 19940030414 A KR19940030414 A KR 19940030414A KR 0118995 B1 KR0118995 B1 KR 0118995B1
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Abstract

본 발명는 일반캔용 및 식관용으로 사용되는 주석도금강판의 원판을 제조하는 방법에 관한 것으로써, 적절한 롤연마조건으로 연마한 롤을 스킨패스 롤장치의 2번 스탠드의 워크롤로 사용하여 적절한 조건으로 석도원판을 조질압연하여 석도원판표면에 적절한 조도와 스크래치를 부여하므로써, 최종 제품의 도금밀착성 및 외관을 향상시킬 수 석도원판의 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
본 발명은 휠 캐리에이지 및 헤드스톡을 포함하여 구성되는 롤 연마기를 사용하여 황삭,중삭 및 사상을 이루어진 롤연마공정에 의해 조도가 0.6-0.75um가 되도록 롤을 연마하는 단계; 및 상기와 같이 연마된 롤을 2개의 스탠드로 구성된 스킨패스 롤장치의 2번 스탠드의 워크롤로 사용하여 석도원판을 조질압연하여 석도원판 표면에 조도 및 스크래치를 부여하는 단계로 이루어지고, 상기 롤 연마공정중 황삭이, 휠속도:1300-1400MPM, 캐리에이지 속도:60-80IPM,헤드스톡속도:25-30MPM,휠전류:25-30A 및 캐리에이지 왕복횟수:7-9회인 조건으로 행하여지고, 상기 중삭이, 횔속도:1250-1300MPM, 캐리에이지 속도:30-40IPM,헤드스톡속도:25-30MPM,휠전류:20-30A 및 캐리에지이 왕복횟수:1-2회인 조건으로 행하여지고, 상기 중삭이, 휠속도:1200-1400MPM,캐리에이지 속도:15-18IPM,헤드스톡속도:30-45MPM, 휠전류:8-15A 및 캐리에이지 왕복횟수:1회인 조건으로 행하여지고, 그리고 상기 조질압연시 1번 스탠드의 압연하중을 630-670ton으로 하고,2번 스탠드의 압연하중을 380-420ton으로 하는 표면 스크래치를 갖는 석도원판의 제조방법을 그 요지로 한다.

Description

표면스크래치를 갖는 석도원판의 제조방법
제1도는 통상적인 롤 연마기를 나타내는 개략도.
제2도는 본 발명에 따라 제조된 석도원판의 표면의 조직사진.
제3도는 본 발명에 따른 제조된 석도원판의 3차원 조도를 나타내는 조도사진.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11:회전축 12:주축대(head stock)
13:심압대(foot stock) 14:롤 받침대(neck rest)
15:왕복대(carriage) 15:지석
본 발명은 일반캔용 및 식관용으로 사용되는 주석도금강판의 원판을 제조하는 방법으로써, 보다 상세하게는 표면 스크래치(scatch)를 갖는 석도원판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
통상, 석도원판은 주석도금강판을 제조하기 위한 원판으로서 냉연강판을 전해청정한 후, 소둔처리한 다음, 스킨패스처리하므로써 제조된다.
상기 석도원판 제조시 스킨패스처리는 항복연신율의 제거,형상제어 및 조도(roughness)부여를 위하여 행하여지고 있다.
강판의 조도는 표면거칠기 정도를 나타내는 중심평균거칠기(umRa) 및 최대높이(umRmax)로 나타내고 있다. 통상 석도원판은 표면조도에 따라 브라이트피니쉬(brightfinish)재 및 덜피니쉬(dullfinish)재로 크게 나눌 수 있다.
상기 브라이트피니쉬재는 일반적으로 B2(0.3-0.5umRa), B4(0.15-0.3umRa), 및 B6(≤0.15umRa)로 구분되며, 덜피니쉬재는 D5(1.2-1.8umRa), D7(0.75-1.3umRa), D2(0.40-0.6umRa)로 구분된다.
상기 브라이트피니쉬재는 롤 연마기(roll grinder)로 연마한 그 자체의 상태를 조도정도에 따라 구분되는 것이며, 덜피니쉬재는 롤 연마기로 1차 연마한 후 덜머시인(dull machine)에서 롤을 회전 및 직선운동을 시키면서 미세한 금속입자(grit)를 분사시켜 롤표면에 소정의 조도(곰보)를 형성시켜 준 것을 말한다.
통상적인 롤 연마기(10)는, 제1도에 나타난 바와 같이, 회전가능하게 구성되어 있는 회전축(11), 롤(20)의 충격흡수 및 롤을 구동시키는 주축대(head stock)(12), 이 주축대(12)과 롤(20)의 센터를 일치시켜 주는 심압대(foot stock)(13), 롤의 저널(journal)부(21)를 지지시키는 롤 받침대(neck rest)(14), 상기 휠(11)을 좌우로 이동시키면서 롤(20)을 연마해주는 역할을 하는 왕복대(carriage)(15), 및 상기 회전축(11)에 부착되어 롤(20)의 변형을 수정하고 롤 피로층을 제거하며, 또한 표면조도를 부여해주는 지석(16)을 포함하여 구성된다.
제1도에서 미설명부호 17은 주축대 구동모타, 18은 전방받침대 19는 후방받침대 22는 보조대(sub-base)를 나타낸다.
상기와 같이 구성되는 롤 연마기를 사용하여 롤을 연마하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 연마하고자 하는 롤(20)을 주축대(12)과 심압대(13) 사이에 위치시키며, 이때 롤(20)의 저널부(21)는 롤 받침대(14)에 의해 회전가능하게 유지된다.
다음에, 주축대 구동모타(17)에 의해 주축대(12)을 구동시켜 롤(20)을 회전시키면서, 회전축(11)을 회전시켜 자석(16)에 의해 롤 표면을 연마하게 되며, 또한, 지석이 달린 회전축(11)은 왕복대(15)에 의해 롤(20)의 길이 방향으로 왕복운동하면서 롤 표면을 연마하게 된다.
상기와 같이 연마된 롤을 스킨패스 압연롤로 사용하여 석도원판을 조절압연하여 브라이트피니쉬재를 제조하게 된다.
덜피니쉬재는 상기와 같이 롤을 연마기에서 연마한 후 덜머시인에 미세한 금속입자를 분사시켜 롤 표면에 소정의 조도(곰보)를 형성시켜준 롤을 스킨패스 압연롤로 사용하여 석도원판을 조질압연하므로써 제조된다.
상기와 같이 제조된 석도원판 중에서 브라이트피니쉬재를 원판을 사용하여 주석도금강판을 제조하는 경우에는 수요가 가공시 강판표면에 국부적으로 가공 스크래치가 발생되어 도금층의 박리가 우려되고, 외관을 손상시키게 된다.
특히 최종제품에 국부적으로 스크래치가 형성되는 경우에는 그 제품을 구입하는 소비자들은 국부적인 스크래치를 커다란 결함으로 여겨 제품에 대한 호응도가 떨어지게 된다. 실제로는, 부식방지 등을 위하여 최종제품에 라카처리 등을 행하게 되므로, 식품용캔 등에 사용된다 하더라도 최종제품에 형성된 스크래치는 인체에는 해롭지 않다.
이에, 본 발명자들은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 연구와 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로써, 본 발명은 적절한 롤연마조건으로 연마한 롤을 스킨패스롤 장치의 2변 스탠드의 워크롤로 사용하여 적절한 조건으로 석도원판을 조질압연하여 석도원판 표면에 적절한 조도와 스크래치를 부여하므로써, 최종제품의 도금밀착성 및 외관을 향상시킬 수 있는 석도원판의 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
본 발명은 회전축왕복대 및 주축대를 포함하여 구성되는 롤 연마기를 사용하여 황삭, 중삭 및 사상으로 이루어진 롤 연마공정에 의해 조도가 0.6-0.75㎛ 가 되도록 롤을 연마하는 단계; 및 상기와 같이 연마된 롤을 2개의 스탠드로 구성된 스캔패스 롤장치의 2번 스탠드의 작업 롤로 사용하여 석도원판을 조질압연하여 석도원판 표면에 조도 및 스크래치를 부여하는 단계로 이루어지고, 상기 롤 연마공정중 황삭이, 회전축속도 : 1300-1400MPM, 왕복대속도 : 60-80IPM, 주축대속도 : 25-30MPM, 회전축전류 : 25-30A 및 왕복대왕복횟수:7-9회인 조건으로 행하여지고, 상기 중삭이, 회전축속도:1250-1300MPM, 왕복대속도:30-40IPM, 주축대속도 25-30MPM, 회전축전류:20-30A 및 왕복대 왕복횟수:1-2회인 조건으로 행하여지고, 상기 사상이, 회전축속도 : 1200-1400MPM, 왕복대속도 : 15-18IPM, 주축대속도 : 30-45MPM, 회전축전류 : 8-15A 및 압축이 왕북횟수:1회인 조건으로 행하여지고, 상기 사상이 회전축속도:1200-1400MPM, 왕복대속도:15-18IPM, 주축대속도:30-45MPM, 회전축전류:8-15A 및 왕복대 왕복횟수:1회인 조건으로 행하여지고, 그리고 상기 조질압연시 1회 스탠드의 압연하중을 630-670ton으로 하고, 2번 스탠드의 압연하중을 380-420ton으로 하는 표면스크래치를 갖는 석도원판의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
롤 연마기를 사용하여 롤을 연마하는 공정은 크게 횡삭, 중삭, 및 사상공정으로 이루어진다.
황삭은 롤 피로층을 완전제거시킬 때까지 연마를 행하는 공정으로서 연마량은 통상 0.20-0.23mm 정도이다.
황삭공정에서 연마량이 너무 적은 경우에는 롤 피로층이 충분히 제거되지 못하여 롤의 내부에 잔류응력이 발생하여 조질압연시 압연하중에 견디지 못하여 롤의 표면이 국부적으로 박리되는 결함을 유발하게 된다.
한편, 연마량이 너무 많은 경우에는 황삭마크가 롤 표면에 형성되어 다음 공정인 중삭시 연마량을 증가시켜야 하는 문제점이 있다.
본 발명에서도 상기한 통상적인 방법에서와 같이 롤 피로층의 충분한 제거 및 황삭마크형성 저지 등의 측면에서 황삭조건이 선정된 것이다.
즉, 본 발명에 따라 황삭을 하는 경우, 회전축속도를 1300-1400MPM, 왕복대속도를 60-80IPM, 주축대속도를 25-30MPM, 회전축전류를 25-30A, 왕복대 왕복횟수를 7-9회로 제한한다.
본 발명에 있어 중삭은 황삭마크를 제거해줄 뿐만 아니라 롤 표면에 조도 및 스크래치 부여를 위한 기초 롤 바탕을 만들어주는 공정이며, 사상은 중삭마크를 제거하고 최종 롤 표면 조도 및 스크래치를 부여해주는 공정이다.
본 발명에 있어 중삭 및 사상은 롤 표면의 조도 및 스크래치 부여 측면을 고려하여 회전축속도, 왕복대속도, 주축대속도, 회전축전류 및 왕복대 왕복회수를 적절히 선정한 것이다.
즉, 중삭시에는 회전축속도를 1250-1300MPM, 왕복대속도를 30-40IPM, 주축대속도를 25-30MPM, 회전축전류를 20-30A 및 왕복대 왕복횟수를 1-2회로 하여야 한다.
사상시에는 회전축속도를 1200-1400MPM, 왕복대속도를 15-18IPM, 주축대속도를 30-45MPM, 회전축전류를 8-15A, 왕복대 왕복횟수를 1회로 하여야 한다.
그 이유는 중삭 및 상상시 회전축 속도가 너무 느리거나, 왕복대속도가 너무 빠르거나, 주축대속도가 너무작거나, 회전축전류가 너무 크거나, 또는 왕복대 왕복횟수가 너무 많은 경우에는 조도가 높게 되고 또한 스크래치 길이가 너무 길고 길이편차가 크게 되고, 상기와 반대인 경우에는 조도가 너무 적고, 또한 스크래치 길이가 너무 짧고 길이편차가 크게 되기 때문이다.
상기와 같은 황삭, 중삭 및 사상의 조건으로 롤 표면의 조도가 0.6-0.75mm가 되고, 스크래치가 부여되도록 롤을 연마한다.
다음에, 상기와 같은 표면조도 및 스크래치가 부여된 롤을 2개의 스탠드로 구성되는 통상적인 스킨패스롤장치의 2번 스탠드의 워크롤로 사용하여 석도원판을 조질 압연한다.
이때, 압연하중은 1번째 스탠드의 경우에는 630-670ton으로, 2번째 스탠드의 경우에는 380-420ton으로 선정하는 것이 바람직하다. 그 이유는 각 스탠드의 압연하중이 상기한 값보다 낮은 경우에는 항복연신을 완전히 제거할 수 없고, 또한 형상제어도 어려울 뿐만 아니라 원판에 부여된 스크래치의 길이가 너무 짧아 광택성이 떨어지게 되고, 하중이 큰 경우에는 두께감소율이 너무 커 원하는 두께의 강판을 얻을 수 없을 뿐만 아니라 원판에 부여된 스크래치 길이가 너무 커 광택성을 떨어뜨리기 때문이다.
본 발명에 있어 롤 연마 및 조질압연조건은 석도원판에 부여된 스크래치가 25mm×25mm 면적당 1.3-1.5mm의 길이를 갖도록 선정되는 것이 바람하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
[실시예1]
통상적인 롤 연마기를 사용하여 하기 표 1의 롤연마조건으로 롤을 연마한 후 하기 표 2의 조건으로 석도원판을 조질압연한 다음, 석도원판의 표면조직사진을 관찰하여 제2도에, 그리고 3차원 조도를 측정하여 제3도에 나타내었다. 제2도에서 (a)는 50배로 확대된 표면의 조직사진이고, (b)는 100배로 확대된 표면의 조직사진을 나타낸다.
상기 제3도는 스크래피 정도를 수치화하기 위하여 NANO SURF 488 측정기(프랑스 SAS사 제품)로 3차원 조도를 축정한 결과인데, 2.5×2.5mm의 면적을 축정하여 나타낸 것이다.
제2도 (a)에 나타난 바와 같이, 50배로 확대한 경우에는 스크래치의 형성정도가 미세하며, 제2도 (b)에 나타난 바와 같이, 100배로 확대한 경우에는 스크래치가 선명하게 나타나 있음을 알 수 있다.
또한, 제3도에 나타난 바와 같이, 색차간격은 0.5mm이며, 스크래치 길이는 일정하게 1.4mm 정도임을 알 수 있다.
[실시예 2]
통상적인 롤 연마기를 사용하여 하기 표 3의 롤연마조건으로 롤을 연마한 후 하기 표 4의 조질압연조건으로 석도원판을 조질압연한 다음, 스크래치 발생정도를 관찰하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
한편, 상기와 같이 제조된 석도원판에 대하여 방향별 조도변화 및 압연거리(km)별 조도변화를 조사하고, 그 결과를 방향별 조도변화는 하기 표 4에 압연거리(km)별 조도변화는 하기 표 6에 나타내었다.
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 연마된 롤을 사용하여 석도원판을 조질압연하는 경우 발명재(1-4)에는 원판표면에 일정한 크기의 스크래치가 형성됨에 반하여, 본 발명을 벗어나는 비교재(1-2)의 경우에는 길이가 일정하지 않은 스크래치가 형성됨을 알 수 있다.
한편, 상기 표 5 및 표 6에 나타난 바와 같이, 발명재(1-4)의 경우 방향별 조도 및 압연 Km별 조도도 우수함을 알 수 있다.

Claims (1)

  1. 회전축왕복대 및 주축대를 포함하여 구성되는 롤 연마기를 사용하여 황삭, 중삭 및 사상으로 이루어진 롤 연마공정에 의해 조도가 0.6-0.75㎛ 가 되도록 롤을 연마하는 단계 ; 및 상기와 같이 연마된 롤을 2개의 스탠드로 구성된 스킨패스 롤장치의 2번 스탠드의 작업롤로 사용하여 석도원판을 조질압연하여 석도원판 표면에 조도 및 스크래치를 부여하는 단계로 이루어지고, 상기 롤 연마공정중 황삭이, 회전축속도 : 1300-1400MPM, 왕복대속도 : 60-80IPM, 주축대속도 : 25-30MPM, 회전축전류 : 25-30A 및 왕복대 왕복횟수 : 7-9회인 조건으로 행하여지고, 상기 중삭이, 회전축속도 : 1250-1300MPM, 왕복대속도 : 30-40IPM, 주축대속도 : 25-30MPM, 회전축전류 : 20-30A 및 왕복대 왕복횟수 : 1-2회인 조건으로 행하여지고, 상기 사상이, 회전축속도 : 1200-1400MPM, 왕복대속도 : 15-18IPM, 주축대속도 : 30-45MPM, 회전축전류 : 8-15A및 왕복대 왕복횟수 : 1회인 조건으로 행하여지고, 그리고 상기 조질압연시 1번 스탠드의 압연하중을 630-670ton으로 하고, 2번 스탠드의 압연하중을 380-420ton으로 하는 것을 특징으로 하는 표면스크래치를 갖는 석도원판의 제조방법.
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KR100771834B1 (ko) * 2001-12-26 2007-10-30 주식회사 포스코 석도원판 제조방법
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