KR100419629B1 - 쌍롤형 박판주조기용 주조롤의 표면처리방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대상강종에 적정한 조건으로 숏가공법에 의해 딤플이 시공된 주조롤이 주조중 딤플이 변형, 마모된 경우나 내마모성이 우수한 크롬(Cr),코발트(Co)등의 고경질의 주조롤을 숏가공만으로는 적정한 딤플깊이로 시공이 어려운 경우에 포토에칭법을 통한 숏가공법으로 시공된 초기 딤플 형성조건을 그대로 유지하면서 딤플 기저부의 깊이만을 추가로 에칭하여 롤의 내구성의 향상을 통하여 롤의 장수명화를 도모할 수 있는 쌍롤형 박판주조기용 주조롤표면처리방법 및 장치에 관한 것으로, 주조롤(1)(1a)의 표면에 형성된 딤플깊이(h)와 임계딤플깊이(H)를 서로 비교하는 판별단계; 상기 딤플의 융기부(9)에만 감광액을 도포하는 도포단계(10); 상기 딤플의 융기부(9)에 도포된 감광액을 광분해시켜 도포막을 경화시킬수 있도록 자외선을 조사하는 노광단계(20); 상기 감광액이 도포된 딤플의 융기부(9)는 부식시키지 않고, 감광액이 도포되지 않은 딤플의 기저부(8)만 부식액으로서 부식하여 임계딤플깊이(H)를 형성하는 에칭단계(30);를 포함하는 쌍롤형 박판주조기용 주조롤 표면처리방법을 제공한다.

Description

쌍롤형 박판주조기용 주조롤의 표면처리방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR TEXTURING THE SURFACE OF ROLL IN TWIN ROLL STRIP CASTING MACHINE}

본 발명은 쌍롤형 박판주조기에 채용되는 주조롤의 표면을 처리하는 방법과 표면처리하는 장치에 관한 것으로 보다 상세히는 대상강종에 적정한 조건으로 숏가공법에 의해 딤플이 시공된 주조롤이 주조중 딤플이 변형, 마모된 경우나 내마모성이 우수한 크롬(Cr),코발트(Co)등의 고경질의 주조롤을 숏가공만으로는 적정한 딤플깊이로 시공이 어려운 경우에 포토에칭법을 통한 숏가공법으로 시공된 초기 딤플 형성조건을 그대로 유지하면서 딤플 기저부의 깊이만을 추가로 에칭하여 롤의 내구성의 향상을 통하여 롤의 장수명화를 도모할 수 있는 쌍롤형 박판주조기용 주조롤표면처리방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 쌍롤형 박판주조기(100)는 도 1에 도시한 바와같이, 래들로부터 용강을 받는 턴디쉬(3)에서 용강주입용 주입노즐(4)을 통하여 미도시된 구동장치에 의해서 서로 반대방향으로 회전하는 쌍롤(이하 주조롤이라 한다.)(1)(1a)사이로 용강을 주입하여 마주하는 주조롤(1)(1a)과 에지댐(2)사이에 용탕풀(5)을 형성하고, 회전하는 주조롤(1)(1a)과 용강의 접촉을 통하여 용강을 급속응고하여 응고쉘을 형성하면서 박판(6)을 주조하는 설비이다.

이러한 쌍롤형 박판주조기(100)에 채용되는 주조롤(1)(1a)은 구리(Cu) 또는 구리합금슬리브(sleeve)표면층에 전기도금 또는 용사법으로 1 내지 3mm 두께로 니켈(Ni)층을 얇게 피복시켜 사용한다.

즉, 구리 또는 구리합금 그 자체로만 롤표면을 구성하면 열전도도가 매우 크기 때문에 박판주조와 같이 급속가열, 냉각이 반복되는 가혹한 열싸이클(thermal cycle)공정에서 장시간 주조하게 되면, 열충격(thermal shock)에 의해 표면균일이 발생되기 쉽고, 또한 주조롤(1)(1a)표면에 용강의 응고에 의해 형성되는 응고쉘이 열전도도가 매우 큰 구리와 직접 접촉하게 되면 용강응고시 발생되는 수축응력에 의해 주편표면에 균열이 발생되기 쉬운 경향을 나타낸다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 열전도도를 조정하면서 열응력이 강한 니켈층을 구리층 표면에 전기도금또는 용사법으로 피복시켜 사용한다.

그러나, 니켈피복층만으로는 용강의 응고시 발생하는 응고수축력이나 STS 304강과 같이 응고시 발생되는 변태응력으로 인해 발생되는 균열을 완전히 방지할수 없는 문제점이 존재한다.

이에 따라, 상기와 같은 응고수축력과 변태응력을 효과적으로 분산 또는 완화시킬 목적으로 니켈표면층에 딤플(dimple)을 가공하는 표면처리기술은 박판주조공정의 핵심기술이라고 할수 있는데, 이처럼 주조롤(1)(1a)의 표면에 딤플을 부여하는 구체적인 목적으로는 1) 딤플-응고쉘사이에 단열층인 에어갭(air gap)형성에 따른 완냉(緩冷)으로 강성이 낮은 상태에 있는 딤플가공부(응고지연부)를 상대적으로 충분히 냉각하여 강성이 높은 딤플주연부(테두리부)가 에워싸게 함으로써, 열응력을 효과적으로 분산시키는 작용과, 2) 응고시 수반되는 응고수축을 강성이 낮은 무수한 딤플부에 걸치게 함으로써 균열발생을 방지하는 것이라고 볼수 있다.

이때, 주조롤(1)(1a)의 표면에 딤플을 형성하는 것에 따른 효과를 극대화하기 위해서는, 1) 딤플에 의한 응고쉘을 구속함으로써 롤-응고쉘간의 들뜸방지를 통한 균일한 냉각을 유도해야 하고, 2) 응고쉘과 접촉하는 요(凹)부와 철(凸)부의 두군데 모두에서 작은 에어갭을 형성하도록 해야하며 이러한 에어갭에 의한 완냉각으로 인해 응력이 효과적으로 분산될 수 있다고 일본국 특개소 62-240479호, 특개소 64-83340호, 특개소 64-83342호, 특개평 1-218743호, 특개평 2-521152호등에 알려져 있다.

상기와 같은 목적으로 주조롤(1)(1a)에 딤플을 형성시킴으로써 주편의 표면균열을 방지할 수는 있지만, 한편으로는 주편표면으로의 딤플전사에 의하여 주편에 표면요철이 발생된다는 문제점과 이로 인해 최종재인 박판제품의 광택도 불량을 유발시키는 부정적인 문제점도 동반한다.

따라서, 무결함 주편제조와 더불어 광택도향상을 위해서는 딤플의 모양, 직경, 밀도분포 및 깊이가 적정한 조건을 만족시켜야 한다고 특개평 3-66460호, 특개평 4-158957호, 특개평 5-285601호, 특개평 6-328204호등에 개시되어 있으며, 특히 STS 304강 박판주조시 표면품질의 고도화를 위해서는 딤플의 평균깊이와 최대깊이의 차이를 가급적 작게 가공하는 것이 바람직하다고 특개평 9-136145호에 개시된 바 있으며, 특개평 9-262643호에서는 대상 강종에 따라 적정한 딤플형성조건이 다르며, STS 304강인 경우는 딤플의 평균깊이가 50 내지 60㎛이상, 최대깊이 100㎛이하, 면적율 30%이상, 보통강인 경우 평균깊이가 60 내지 70㎛이상, 최대깊이 200㎛이하, 면적율 30%이상이 적정한 표면처리 조건이라고 보고하고 있다.

상기와 같은 주조롤(1)(1a)의 표면에 딤플을 형성하기 위한 조건을 만족시키기 위한 종래의 주조롤 표면처리기술로서는 일본 특개평 5-329585호에서 개시된 바와같이 기계적인 널링(knurling)가공법으로 롤표면에 압력을 변화시켜 조각하는 것에 따라 롤표면을 거칠게 하게 하는 것으로 되어 있다. 하지만 이러한 널링가공법으로는 원하는 치수와 형태를 가진 롤표면 요철을 형성하기 어렵고, 또한 롤 폭방향과 원주방향으로 요철의 분포를 임의로 개량할 수 없는 제약으로 인해 무결함 주편제조를 위한 적정 요철형성조건의 도출이 어렵고, 또한 널링가공법은 이러한 문제점외에도 음각주위부의 융기(隆起)와 가공상의 결함등을 유발하기 쉽기 때문에 효과적인 롤표면처리기술로는 부적합하다.

한편, 일본의 특개소 64-83342호에서는 주조롤에 딤플을 형성시킬수 있는 방업으로 레이저가공, 방전가공, 플라즈마가공, 전자비임가공기술등이 있다고 언급하고 있지만 상기 기술들은 외경이 큰 대형 주조롤에 적용하기에는 가공시간이 길고, 가공비가 매우 높게 소요되기 때문에 경제적인 방법이 되지 못한다.

본 출원인은 효과적인 주조롤의 표면을 처리하는 기술로서 포토에칭(photo-etching)법을 대한민국 특허출원 97-71245호, 98-56279호에 각각 출원한 있는데, 이에 개시된 포토에칭법은 딤플의 직경, 깊이 및 분포변화에 대한 자유도가 매우 크고, 롤폭 및 원주방향으로 균일한 딤플가공이 가능하며, 또한 롤폭방향으로 딤플의 밀도, 깊이변화 부여 가능하다는 장점이 있지만, 딤플 주연부의 형상이 직각에 가깝기 때문에 표면장력에 의한 딤플내부로의 용강침투가 어렵고, 딤플내부의 에어갭층이 상대적으로 두꺼우며, 딤플-딤플사이부(평면)와 가공된 딤플기저부의 표면조도 부여가 불가능하다는 문제점이 있음이 주조실시예를 통하여 확인되었다.

또다른 롤표면을 처리하는 기술로서는 일본의 특개평 8-165523호, 특개평 8-281385호, 특개평 8-290245호, 특개평 9-136145호등에 개시되어 있는 숏가공법(shot blasting)에 의하면, 숏가공에 의해 형성된 딤플은 포토에칭된 딤플에 비해 형상적으로 유지한 점을 갖고 있다.

즉, 딤플 주연부의 완만한 경사로 딤플기저부까지 용강침투가 용이하고, 이로 인해 딤플내부의 에어갭층이 상대적으로 얇기 때문에 딤플 요철(凹凸)부의 냉각속도차이가 줄어듬으로써 균일한 응고를 도모할 수 있다고 보고하고 있다. 이와 더불어 숏가공법에 의한 주조롤의 표면처리는 단시간내에 저렴하게 그리고 인라인(in line)작업이 가능하다는 경제적인 잇점이 있다고 알려져 있다.

그러나, 이러한 숏가공법은 롤폭 및 원주방향으로의 마크(mark)로 인한 불균일이 야기되기 쉽기 때문에 투사압력, 숏볼(shot ball)재질, 숏볼 입도분포등의 엄격한 작업조건이 요구되는데 이러한 문제점은 기술고도화를 통해 해결가능하다고 볼수 있으나, 롤의 내마모성을 향상시키기 위해 도금층 재료로 많이 사용되는 크롬(Cr), 코발트(Co)등과 같이 경도가 높은 롤 재질의 경우는 숏가공법으로 딤플을 가공하는 것이 어렵기 때문에 원하는 깊이의 딤플을 형성시킬수 없는 근본적인 문제점이 있다.

또한 상술한 바와같이 대상강종의 무결함 주편제조뿐만 아니라 표면품질의 고도화를 달성하기 위해서는 딤플형성조건 즉, 평균깊이, 최대깊이, 면적율 및 밀도분포등을 적정한 조건으로 시공 및 유지하는 것이 필수적인데, 이러한 측면에서 볼 때 숏가공법은 시공상 여려가지 제약이 있다고 볼수 있다.

그리고 롤재질로 많이 사용되는 니켈도금층은 크롬, 코발트에 비해 연질이기 때문에 가공성이 양호하여 숏가공법으로 딤플을 가공하기가 용이하지만, 장시간 주조하면 열부하로 인해 연화되어 딤플이 변형되거나 마모되기 쉽다. 또한 롤표면에 부착된 산화물등의 이물질을 제거하기 위해 롤표면에 브러쉬(brush)를 부착하여 일정한 압력과 속도로 브러슁하는 것이 필수적인 기술인데, 이로 인해 롤표면의 딤플은 한층 더 변형 및 마모가 잘 된다. 이러한 상태에서 일정시간 이상으로 주조하면 주편에 균열이 발생되는 근본적인 문제점이 존재한다.

이러한 롤 브러슁에 관계없이 딤플가공된 롤표면의 내구성을 향상시키기 위해서는 내마모성의 우수한 크롬, 코발트등과 같은 고경도의 재료로 롤표면을 도금하는 것이 바람직하지만 전술한 바와같이 경질의 롤표면에 딤플형성하는 방법으로서 숏가공법은 부적합하다.

니켈도금층에 형성된 딤플을 마모시키는 또다른 원인으로는 주조중 외란에 의해 유입된 스컬(skull)인데, 이러한 스컬유입에 따른 롤 압하력의 급격한 증가는 딤플을 쉽게 손상, 마모시키고, 이로 인해 주편에 표면균열이 발생되기 때문에 롤의 장수명화가 달성될 수 없다.

따라서 상기와 같이 숏가공법에 의해 형성된 딤플은 그 형상(shape)이 무결함 주편제조뿐만 아니라 광택도 향상 측면에서 매우 유리하고, 경제적인 방법이 지만 숏가공법의 가장 큰 문제점으로 지적되고 있는 롤의 내구성을 향상시킬 수 없는 문제점이 존재하기 때문에 이를 해결할 수 있는 방안이 절실히 요구된다.

도 2(a)는 주조롤(1)(1a) 표면의 니켈(Ni)도금층에 숏가공법으로서 딤플을형성한 것인데 이는 크롬,코발트등으로 도금된 주조롤(1)(1a)에 비하여 상대적으로 경도가 낮기 때문에 가공성이 양호하다. 이와 같이 숏가공만으로도 롤표면에 적정한 딤플 임계치깊이(H)로 시공할수 있지만 박판주조가 거듭될수록 열부하로 인해 연화되어 도 2(b)(c)에 도시한 바와같이, 딤플이 변형되거나 마모되어 그 깊이(h)가 임계치(H)보다 낮게 된다. 이러한 현상은 브러쉬롤에 의한 브러슁과 스컬유입에 따른 과압하로 더욱 촉진된다.

도 2(c)에 도시한 바와같이 주조롤(1)(1a)의 표면상태가 되면 무결함 주편제조를 위해 부적합한 딤플형성조건, 즉 딤플깊이(h)가 임계치(H)에 절대적으로 미달되기 때문에 이러한 롤로는 더 이상 무결함 박판주조가 불가능하게 되어 상기 주조롤(1)(1a)을 교체해야 하는데, 이러한 경우 롤교체를 위해 많은 시간과 경비가 소요됨은 물론 박판주조공정의 생산성을 크게 저하시키는 요인으로 작용한다.

상기 주조롤(1)(1a)의 내구성을 향상시키기 위한 방안으로 내마모성이 우수한 크롬, 코발트등의 고경질소재로 표면도금층을 형성하는 것이 강구되는데, 이경우에 있어서는 딤플의 변형이나 마모는 크게 저감시킬수는 있으나 도 3(a)에 도시한 바와같이 숏가공법으로 원하는 임계치깊이(H)로 딤플을 형성시킬수 없는 문제점이 잔존한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 그 목적은, 주조롤의 딤플이 주조중 변형, 마모된 경우나 내마모성이 우수한 크롬(Cr),코발트(Co)등의 고경질의 주조롤을 숏가공만으로는 적정한임계딤플깊이(H)로 시공이 어려운 경우에 초기 딤플 형성조건을 그대로 유지하면서 딤플 기저부의 깊이만을 추가로 에칭하여 임계딤플깊이로 간편하게 가공하여 롤의 장수명화를 도모할 수 있는 쌍롤형 박판주조기용 주조롤표면처리방법 및 장치를 제공하고자 한다.

도 1은 일반적인 쌍롤형 박판주조기를 도시한 개략도,

도 2(a)(b)(c)는 니켈도금층을 갖는 주조롤의 표면에 주조시간 경과에 따라 숏가공법으로 형성된 딤플의 형상변화를 도시한 개략도,

도 3(a)(b)는 크롬, 코발트도금층을 갖는 주조롤의 표면을 숏가공법으로 딤플을 형성하는 것과 숏가공법과 포토에칭법으로 딤플을 형성한 것으로 도시한 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 쌍롤형 박판주조기용 주조롤 표면처리방법에 의해서 주조롤의 표면을 처리하는 상태도,

도 5(a)(b)는 본 발명에 따른 쌍롤형 박판주조기용 주조롤 표면처리장치를 도시한 평면도와 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1,1a ... 주조롤 2 ..... 에지댐

3 ...... 턴디쉬 4 ..... 주입노즐

5 ..... 용탕풀 6 ..... 박판

8 ..... 기저부 9 ..... 융기부

41 .... 도포롤 42 .... 실린더부재

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은,

박판을 주조하는 주조롤 표면에 딤플을 형성하도록 표면을 처리하는 방법에 있어서,상기 주조롤의 표면에 형성된 딤플깊이가 임계딤플깊이보다 낮은 경우 상기 주조롤과 나란하게 배치되는 도포롤을 실린더부재에 의해 전진시켜 상기 딤플의 융기부에 감광액을 도포하는 도포단계;상기 딤플의 융기부에 도포된 감광액을 광분해시켜 도포막을 경화시킬수 있도록 자외선을 조사하는 노광단계;

상기 감광액이 도포된 딤플의 융기부는 부식시키지 않고, 감광액이 도포되지 않은 딤플의 기저부를 부식액으로서 부식하여 임계딤플깊이를 형성하는 에칭단계;를 포함함을 특징으로 하는 쌍롤형 박판주조기용 주조롤 표면처리방법을 마련함에 의한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은,

박판을 주조하는 주조롤 표면에 딤플을 형성하도록 표면을 처리하는 장치에 있어서,상기 주조롤의 전폭에 걸쳐서 서로 나란하게 대응배치되고, 외주면에 점성도를 갖는 감광액이 도포된 도포롤;과,

상기 도포롤의 롤축 양단과 베어링부재를 매개로 로드선단이 연결되고, 상기 주조롤의 외주면에 형성된 딤플의 용기부에 감광액을 도포할 수 있도록 상기 도포롤을 전진시키고, 감광액을 도포한 도포롤을 후진복귀시키는 한쌍의 실린더부재;를 포함함을 특징으로 하는 쌍롤형 박판주조기용 주조롤 표면처리장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 쌍롤형 박판주조기용 주조롤 표면처리방법에 의해서 주조롤의 표면을 처리하는 상태도이고, 도 5(a)(b)는 본 발명에 따른 쌍롤형 박판주조기용 주조롤 표면처리장치를 도시한 평면도와 측면도이다.

본 발명의 주조롤 표면처리 방법은 쌍롤형 박판주조기(100)에 채용되는 주조롤(1)(1a)을 롤교체작업의 필요없이 간편하게 롤표면에 딤플을 형성시킬수 있는 것으로서, 이러한 방법은 판별단계, 도포단계(10), 노광단계(20) 및 에칭단계(30)로 이루어져 있다.

즉, 상기 판별단계는 숏가공된 주조롤(1)(1a)의 표면에 형성된 딤플깊이(h)와 형성하고자 하는 적정한 임계딤플깊이(H)를 서로 비교하여 상기 주조롤(1)(1a)표면상에서의 딤플가공여부를 판단하는 것이다.

그리고, 상기 판별단계에 의해서 상기 주조롤(1)(1a)의 표면에 형성된 딤플깊이(h)가 임계딤플깊이(H)보다 낮다고 판단될 때 수행되는 도포단계(10)는 상기 주조롤(1)(1a)표면에 형성된 딤플의 융기부(9)에만 후술하는 표면처리장치(40)의도포롤(41)를 상기 주조롤(1)(1a)의 외주면에 근접시켜 감광액(7)을 도포하는 것이다.

이때, 사용되는 상기 감광액(9)은 도포중 딤플의 기저부(8)로 흘러내지 않도록 20 내지 40cP 정도의 점성도를 가지며, 자외선에 의해 광분해되어 내산성을 갖는 네가티브 포토레지스트(negative photo resist)로 갖추어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 도포롤(41)에 의해서 상기 딤플의 융기부(9)에만 감광액(7)을 도포한 후에 상기 도포된 감광액(7)을 광분해시켜 상기 융기부(9)의 상부에 도포된 막을 경화시킬 수 있도록 일정시간 자외선을 조사하는 노광단계(20)를 수행한다.

일반적으로 상기 감광액(7)은 금속면과 접착력이 매우 양호하기 때문에 매우 얇은 두께 2 내지 3㎛정도로 도포되더라도 자외선으로 노광되면 내산성이 매우 우수한 보호막을 형성할수 있으며, 상기 감광액의 막두께가 10 내지 20㎛정도로 두껍게 도포되더라도 상기 자외선에 의한 노광시간을 충분히 주면 내산성이 우수한 보호막을 형성할 수 있다.

연속하여 상기 에칭단계(30)는 상기 감광액(7)이 도포된 딤플의 융기부(9)와 감광액(7)이 도포되지 않은 기저부(8)를 갖는 주조롤(1)(1a)의 외주면으로 부식액(echant)을 분사하고, 일정시간이 경과하면, 상기 감광액(7)이 도포된 딤플의 융기부(9)는 광분해되어 내산성이 우수한 보호막을 형성하기 때문에 부식되지 않는 반면에, 상기 감광액(7)이 도포되지 않은 딤플의 기저부(8)는 선택적으로 부식액에 의해서 부식되면서 적절한 임계딤플깊이(H)를 형성하는 것이다.

여기서, 상기 주조롤(1)(1a)의 표면이 니켈도금층으로 구성되어 숏가공에 의해 딤플이 형성되어 주조중 변형, 마모등에 의해 딤플깊이(h)가 적정 임계딤플깊이(H)보다 작게 된 경우 초기의 딤플형성조건을 그대로 유지하면서 부족한 딤플깊이만 보충하기 위해 상기 도포단계(10), 노광단계(20), 에칭단계(30)를 수행하여 적정한 임계딤플깊이(H)를 형성한다.

또한, 상기 주조롤(1)(1a)의 표면이 숏가공에 의해 딤플깊이를 임계치까지 시공할수 없는 크롬,코발트등과 같은 고경질재료로 구성되어 숏가공으로 초기에 형성된 딤플깊이(h)가 적정 임계딤플깊이(H)보다 작게 된 경우 초기의 딤플형성조건을 그대로 유지하면서 부족한 딤플깊이만 보충하기 위해 상기 도포단계(10), 노광단계(20), 에칭단계(30)를 수행하여 적정한 임계딤플깊이(H)를 형성한다.

한편, 본 발명의 주조롤 표면처리장치(40)는 도 5(a)(b)에 도시한 바와같이, 도포롤(41), 실린더부재(42)로 구성되는바, 상기 도포롤(41)은 상기 주조롤(1)(1a)의 전폭에 걸쳐서 서로 나란하게 대응배치되고, 외주면에 점성도를 갖는 감광액이 도포된 롤부재이다.

이때, 상기 도포롤(41)은 탄성을 지니며 표면거칠기(Ra)가 약 5㎛인 고무재질로 갖추어지는 것이 좋다.

그리고, 상기 주조롤(1)(1a)의 표면에 딤플을 형성하고자 할 때 상기 도포롤(41)을 전후진시키는 한쌍의 실린더부재(42)는 상기 도포롤(42)의 롤축(43)의 좌우양단과 상기 도포롤(42)의 아이들구동이 가능하도록 베어링부재(44)를 매개로 로드선단이 연결되고, 상기 실린더부재(42)는 주조롤(1)(1a)의 외주면에 형성됨 딤플의 용기부(9)에만 감광액을 도포하고자 할 때 상기 도포롤(41)을주조롤(1)(1a)측으로 전진시키도록 작동유체를 공급받아 로드선단을 전진시키고, 감광액을 도포한후에는 후진복귀된다.

여기서, 상기 실린더부재(42)는 상기 도포롤(41)를 주조롤(1)(1a)의 외주면측으로 폭방향으로 나란하게 근접시킬수 있도록 미도시된 주행장치의 프레임(45)에 연결구성된다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

박판(6)을 주조하는 주조롤(1)(1a)의 표면이 니켈도금층으로 구성되어 숏가공에 의해 형성된 딤플이 주조중 변형, 마모등에 의해 그 딤플깊이(h)가 적정 임계딤플깊이(H)보다 작게 되거나, 상기 주조롤(1)(1a)의 표면이 숏가공에 의해 딤플깊이를 임계치까지 시공할수 없는 크롬,코발트등과 같은 고경질재료로 구성되어 숏가공으로 초기에 형성된 딤플깊이(h)가 적정 임계딤플깊이(H)보다 작게 된 경우, 상기 주조롤(1)(1a)의 표면에 형성된 딤플깊이(h)와 적정 임계딤플깊이(H)를 서로 비교하여 부족한 딤플깊이만 보충할수 있도록 도포단계(10), 노광단계(20), 에칭단계(30)를 수행하기 위한 판단한다.

이어서, 딤플을 형성하고자 하는 주조롤(1)(1a)의 폭방향으로 서로 대응하도록 배치된 도포롤(41)의 외주면에 감광액을 일정한 두께로 도포시킨 후에, 상기 한쌍의 실린더부재(42)의 로드선단을 전진작동시키면, 전진되는 도포롤(41)의 외주면과 상기 주조롤(1)(1a)중 일측 롤의 표면에 초기 형성된 딤플의 융기부(9)가 일정한 접촉면을 갖게 된다.

이러한 상태에서 미도시된 회전구동장치에 연결구성된 상기 주조롤(1)(1a)을회전시키면, 이와 더불어 상기 도포롤(41)이 서로 반대방향으로 회전하면서 상기 주조롤(1)(1a)의 딤플 융기부(9)에 전폭에 걸쳐서 감광액이 도포된다.

이때, 감광액이 도포된 도포롤(41)로서 융기부(9)에 감광액을 도포할 때 상기 딤플의 융기부(9)전체가 균일한 두께로 도포될 필요는 없고, 상기 도포롤(41)의 표면과 딤플의 용기부(9)사이의 접촉면적 및 접촉력을 상기 실린더부재(42)의 전진이동거리로서 미세하게 조절하여 적절히 제어하여 상기 융기부(9)의 상부에만 도포되도록 한다.

연속하여 상기와 같이 주조롤(1)(1a)의 딤플의 융기부(9)에 감광액을 도포하는 도포단계(10)가 종료되고, 상기 도포롤(41)를 후진복귀시킨 후에는 융기부(9)에 도포된 감광액을 경화시겨 내산성막을 형성하도록 자외선을 일정시간 조사하고, 노광된 감광액이 충분히 경화되면 미도시된 부식액분사장치로서 부식액을 주조롤(1)(1a)의 롤표면에 분사하여 롤표면을 부식상태가 되도록 한다.

이러한 경우, 감광액을 도포하고, 경화시켜 내산성막을 형성한 딤플의 융기부(9)는 부식액으로부터 보호되기 때문에 부식되지 않고, 단지 감광액이 도포되지 않아 부식액에 그대로 노출되는 딤플의 기저부(8)만 선택적으로 부식되면서 도 3(b)와 도 4에 도시한 바와같이 임계딤플깊이(H)를 갖는 딤플을 형성할수 있는 것이다.

이때, 상기 딤플의 융기부(9)에 도포되는 감광액의 도포부위(접촉면적)와 부식액의 분사압력이나 에칭시간을 적절히 조절하면 상기 주조롤(1)(1a)의 표면에 형성되는 딤플의 형상을 임의로 조절할수 있다.

상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 숏가공법으로 적정한 딤플형성조건으로 표면처리된 주조롤이 장시간의 주조에 의해 딤플이 변형, 마모가 일어나거나 주조중 스컬유입에 따른 딤플의 변형 또는 눌림현상이 발생되어 더 이상의 무결함 주편제조가 불가능할 정도로 딤플깊이가 임계딤플깊이에 미달하게 되어 롤의 교체가 불가피할 경우나 롤의 내구성을 향상시키기 위해 내마모성이 우수한 크롬, 코발트등과 같은 고경질의 도금층에 딤플을 형성할 때 숏가공법만으로 임계딤플깊이까지 딤플을 형성할수 없는 경우에 1차적으로 숏가공법에 의해 형성된 적정한 딤플형성조건을 그대로 유지하면서 마모 및 변형에 의한 부족한 딤플깊이만을 추가적으로 가공할수 있기 때문에, 무결함 주편 및 품질의 고도화를 위해서도 매우 효과적이고, 주조롤의 교체없이 롤의 보수가 가능하여 롤의 장수명화를 도모할수 있을 뿐만 아니라 박판주조공정의 생산성을 향상시키고, 생산단가를 현저히 절감할수 있는 효과가 얻어진다.

Claims (6)

1. 박판(6)을 주조하는 주조롤(1)(1a) 표면에 딤플을 형성하도록 표면을 처리하는 방법에 있어서,

   상기 주조롤(1)(1a)의 표면에 형성된 딤플깊이(h)가 임계딤플깊이(H)보다 낮은 경우 상기 주조롤(1)(1a)과 나란하게 배치되는 도포롤(41)을 실린더부재(42)에 의해 전진시켜 상기 딤플의 융기부(9)에 감광액을 도포하는 도포단계(10);

   상기 딤플의 융기부(9)에 도포된 감광액을 광분해시켜 도포막을 경화시킬수 있도록 자외선을 조사하는 노광단계(20);

   상기 감광액이 도포된 딤플의 융기부(9)는 부식시키지 않고, 감광액이 도포되지 않은 딤플의 기저부(8)를 부식액으로서 부식하여 임계딤플깊이(H)를 형성하는 에칭단계(30);를 포함함을 특징으로 하는 쌍롤형 박판주조기용 주조롤 표면처리방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 감광액은 도포중 딤플의 기저부(8)로 흘러내지 않도록 20 내지 40cP 정도의 점성도를 가지며, 자외선에 의해 광분해되어 내산성을 갖는 네가티트 포토레지스트(negative photo resist)로 갖추어짐을 특징으로 하는 쌍롤형 박판주조기용 주조롤 표면처리방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 박판(5)을 주조하는 주조롤 표면에 딤플을 형성하도록 표면을 처리하는 장치에 있어서,

   상기 주조롤(1)(1a)의 전폭에 걸쳐서 서로 나란하게 대응배치되고, 외주면에 점성도를 갖는 감광액이 도포된 도포롤(41);과,

   상기 도포롤(41)의 롤축(43) 양단과 베어링부재(44)를 매개로 로드선단이 연결되고, 상기 주조롤(1)(1a)의 외주면에 형성된 딤플의 용기부(9)에 감광액을 도포할 수 있도록 상기 도포롤(41)을 전진시키고, 감광액을 도포한 도포롤(41)을 후진복귀시키는 한쌍의 실린더부재(42);를 포함함을 특징으로 하는 쌍롤형 박판주조기용 주조롤 표면처리장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 도포롤(41)은 탄성을 지니며 표면거칠기(Ra)가 약 5㎛인 고무재질로 갖추어짐을 특징으로 하는 쌍롤형 박판주조기용 주조롤 표면처리장치.