KR100419630B1 - System configuration methods for the optimized control of the radial conductor roll profile with the conductor roll cooling system - Google Patents

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KR100419630B1 KR10-1999-0058910A KR19990058910A KR100419630B1 KR 100419630 B1 KR100419630 B1 KR 100419630B1 KR 19990058910 A KR19990058910 A KR 19990058910A KR 100419630 B1 KR100419630 B1 KR 100419630B1
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Abstract

본 발명은 원통형 전기도금 전도체롤을 사용하는 전기도금 설비에 있어서 수식모델을 사용하여 작업조건에 따라 롤 냉각수의 온도를 변화시켜 전도체 롤 표면의 전도체부와 고무피복부의 단차를 조정하도록 된 전기도금롤의 단차제어장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 중앙부가 금속의 전도체로 된 금속부와 그 주변부가 고무 피복환으로 이루어진 원통형 전기도금롤의 냉각 시스템에서의 전기도금롤 단차제어장치에 있어서,The present invention is an electroplating roll to adjust the step of the conductor portion and the rubber coating on the surface of the conductor roll by changing the temperature of the roll cooling water according to the working conditions in the electroplating equipment using the cylindrical electroplating conductor roll using a mathematical model It relates to a step control apparatus and method of the. To this end, the present invention is the electroplating roll step control apparatus in the cooling system of the cylindrical electroplating roll, the central portion is made of a metal conductor and its peripheral portion is a rubber-coated ring,

전기도금롤의 가공시 상기 금속부와 고무피복부의 초기 단차를 기설정된 수식모델에 의해 연산하고, 상기 연산된 초기 단차로 가공된 전기도금롤이 냉각시스템에 적용된 이후에는 전기도금롤의 단차간 압력차를 기설정된 수식모델에 의해 산출하여 상기 단차간 압력차가 기설정된 범위이내로 유지되도록 전기도금롤을 냉각시키는 냉각수의 온도를 가변시키는 제어모델을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.When the electroplating roll is processed, the initial step of the metal part and the rubber coating part is calculated by a predetermined mathematical model, and after the electroplating roll processed with the calculated initial step is applied to the cooling system, the pressure between the steps of the electroplating roll is applied. Comprising a control model for varying the temperature of the cooling water for cooling the electroplating roll so that the difference is calculated by a predetermined mathematical model to maintain the pressure difference between the steps within a predetermined range.

Description

전기도금롤의 단차 제어장치 및 방법{SYSTEM CONFIGURATION METHODS FOR THE OPTIMIZED CONTROL OF THE RADIAL CONDUCTOR ROLL PROFILE WITH THE CONDUCTOR ROLL COOLING SYSTEM}SYSTEM CONFIGURATION METHODS FOR THE OPTIMIZED CONTROL OF THE RADIAL CONDUCTOR ROLL PROFILE WITH THE CONDUCTOR ROLL COOLING SYSTEM}

본 발명은 전기도금롤의 단차제어장치 및 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 원통형 전기도금 전도체롤을 사용하는 전기도금 설비에 있어서 수식모델을 사용하여 작업조건에 따라 롤 냉각수의 온도를 변화시켜 전도체 롤 표면의 전도체부와 고무피복부의 단차를 조정하도록 된 전기도금롤의 단차제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling a step of an electroplating roll, and more particularly, in an electroplating installation using a cylindrical electroplating conductor roll, by changing a temperature of a roll cooling water according to a working condition using a mathematical model. An apparatus and method for controlling a step of an electroplating roll adapted to adjust a step between a conductor part and a rubber coating part of a conductor roll surface.

원통형 전기도금장치는 도금전류를 흘려주는 전도체롤과 강대(strip) 사이의 거리를 최소화함으로써 강대에 의한 전압강하를 줄일 수 있어 동일한 도금량을 얻기 위한 전력소비량이 작다는 장점을 가지고 있다. 또한, 한번에 금속대(strip)의 한쪽면에만 도금하기 때문에 금속대의 양면에 각기 다른 도금 조건을 적용하기 용이하다는 장점도 있다.Cylindrical electroplating apparatus has the advantage of reducing the voltage drop caused by the steel strip by minimizing the distance between the conductor roll and the strip (strip) flowing the plating current has a small power consumption to obtain the same plating amount. In addition, since only one side of the strip is plated at a time, it is easy to apply different plating conditions to both sides of the strip.

도 1은 이러한 일반적인 원통형 전기도금장치 및 전도체롤의 구조를 보인 도이고, 도 2는 도 1의 전도체롤의 구성 단면도를 도시한 것이다. 일반적으로 이러한전기도금장치는 도금용액이 순환하는 전기도금조(1)내에 도금하고자 하는 금속 스트립(2)에 -전기를 걸어주기 위한 전도체롤(3)과, 여기에 대향하는 피도금 금속으로 구성된 양극(4)이 놓이고 금속대(2)의 주행을 보조하기 위한 고부피복롤(5)이 전기도금조 밖에 위치하는 구조로 이루어져 있다.1 is a view showing a structure of such a general cylindrical electroplating apparatus and a conductor roll, Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the conductor roll of FIG. In general, such an electroplating apparatus is composed of a conductor roll (3) for applying electricity to the metal strip (2) to be plated in the electroplating tank (1) in which the plating solution circulates, and the plated metal opposite thereto. The anode 4 is placed, and the high-capacity roll 5 for assisting the running of the metal strip 2 is configured to be located outside the electroplating tank.

이러한 전기도금장치에 있어서, 전도체롤(3)은 기저부(33)의 일반 탄소강(SS41) 위에 도금액에 대하여 내식성을 갖는 전도체 금속으로 도금하고자 하는 강대의 최소폭보다 50-200mm 좁게 롤의 중앙부에 열박음하고, 나머지 주변부를 우레탄(urethane)등의 절연성 고무로 피복하는 구조로 구성된다. 그 결과 전도체 롤의 전도부와 접촉한 금속대에는 도금전류가 흐르고 나머지 부위에는 전기가 흐르지 않도록 할 수 있다. 이러한 전도체롤에 있어서 금속대와 접촉하는 금속전도부(31)와 고무절연부(32)의 높이는 가능한 한 같아지도록 하는 것이 가장 이상적이라고 할 수 있다. 그러나, 금속전도부(31)와 고무절연부(32)는 열팽창율의 차이를 갖고 있기 때문에 조업온도의 변화에 따라 상대적인 높이가 달라지므로 가공시 조업온도에서의 열팽창을 감안하여 일정한 단차를 갖도록 가공한다. 즉, 일반적으로 금속보다는 고무의 열팽창율이 크고 통상적인 도금 조업온도가 가공 온도인 상온보다 높기 때문에 금속 전도부(31)의 높이가 고무 절연부(32)에 비해 약간 높도록 (+)단차 가공을 실시하는 것이 보통이다.In such an electroplating apparatus, the conductor roll 3 is heated at the center of the roll 50-200 mm narrower than the minimum width of the steel strip to be plated with the conductor metal having corrosion resistance to the plating liquid on the general carbon steel SS41 of the base portion 33. It is composed of a structure that covers the remaining peripheral part with insulating rubber such as urethane. As a result, the plating current flows through the metal band in contact with the conductive portion of the conductor roll, and electricity can not flow through the remaining portions. In such a conductor roll, it is most ideal that the heights of the metal conductive portion 31 and the rubber insulation portion 32 in contact with the metal band are as equal as possible. However, since the metal conductive portion 31 and the rubber insulation portion 32 have a difference in thermal expansion rate, the relative height varies according to the change in operating temperature. Therefore, the metal conductive portion 31 and the rubber insulation portion 32 are processed to have a constant step in consideration of thermal expansion at the operating temperature during processing. . That is, since the thermal expansion rate of rubber is generally higher than that of metal and the usual plating operation temperature is higher than the normal temperature of the processing temperature, the (+) step processing is performed so that the height of the metal conductive portion 31 is slightly higher than that of the rubber insulation portion 32. It is common to carry out.

그러나, 통상의 전기도금 조업은 상온보다 약간 높은 30~80℃범위에서 이루어지기 때문에 롤 표면이 열전도도 및 선팽창율이 다른 물질인 금속과 고무로 구성된 전도체 롤의 경우에는 롤 내외면의 온도 프로파일이 다르게 형성됨으로써 금속부와 고무의 경계부 단차가 조업조건에 따라 달라지게 된다. 이에 따라 일정한 도금 조업조건에서 금속환부(31)가 고무 피복부(32)에 비해 높게 올라 온 경우(+단차)에는 전도체 롤(3)에 감긴 연성의 도금면에 가해지는 눌림 압력의 차이로 눌림 흔적이 선상으로 나타나게 된다. 반대로 고무 피복부(32)가 금속환부(31)에 비해 높게 올라온 경우 (-단차)에는 전도체 롤과 도금면 사이에 아크가 발생하기 쉽다.However, since the normal electroplating operation is performed in the range of 30 ° C. to 80 ° C. slightly higher than the normal temperature, the temperature profile of the inner and outer surfaces of the roll is different in the case of the conductor roll composed of metal and rubber whose surface is different in thermal conductivity and linear expansion rate. By forming differently, the step difference between the metal part and the rubber is changed depending on the operating conditions. Accordingly, when the metal ring part 31 rises higher than the rubber coating part 32 under a certain plating operation condition (+ step), the metal ring part 31 is pressed by the difference in the pressing pressure applied to the flexible plated surface wound on the conductor roll 3. The traces appear on board. On the contrary, when the rubber covering part 32 is raised higher than the metal ring part 31 (-step), an arc is likely to occur between the conductor roll and the plated surface.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 원통형 전기도금장치의 전도체 롤의 단차부 재질 및 형상을 최적화하기 위한 여러가지 방법이 제안되어 있다. 또한, 전도체 롤의 표면에 온수등을 분사하여 사용하고자 하는 온도까지 가열한 다음 단차 가공을 하는 방법도 제안되어 있다. 그러나, 이러한 방법은 도금 전류의 통전에 따른 전도체 롤의 발열, 도금 용액의 온도변화, 전도체 롤 내부의 냉각수 온도 변화등에 따라 변화하는 단차 범위 모두에서 +단차에 의한 눌림자국, -단차에 의한 아크등을 방지할 수 있는 조건을 제공하지는 못한다.In order to solve this problem, various methods for optimizing the shape and material of the stepped portion of the conductor roll of the cylindrical electroplating apparatus have been proposed. In addition, a method is also proposed in which hot water or the like is sprayed on the surface of the conductor roll to be heated to a temperature to be used and then subjected to step processing. However, this method can be applied by the + step and the arc due to the + step in all the step ranges that change according to the heat generation of the conductor roll, the change of the temperature of the plating solution, and the change of the coolant temperature inside the conductor roll. It does not provide a condition to prevent this.

보다 진보된 적극적인 방법으로는 전도체 롤 표면의 단차를 측정한 정보에 의해 롤 냉각제의 온도를 제어하여 단차를 설정치로 제어하는 방법이 제안되어 있다(국내특허공개88-12800). 이 방법에서는 일종의 센서를 이용하여 전도체 롤 표면의 단차를 계측하고, 이 정보를 바탕으로 냉각수의 온도를 조절하여 단차가 설정치와 같아지도록 한다. 그러나, 이 방법은 다량의 부식성 증기가 발생하는 원통형 전기도금조에 전도체 롤 표면의 단차를 직접적으로 측정하는 장치를 취부하는 것이 극히 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 또한, 강대가 감지지 않은 부위에서 측정한 원통형 전도체 롤의 단차 정보는 실제 도금된 강대의 눌림자국을 발생시키는 원인이 되는 강대가 감긴 부위의 단차 경계 부근 압력차를 조정하는 데 충분한 정보를 제공하지 못하기 때문에 이 정보를 바탕으로 롤의 냉각조건을 조정하기는 어렵다는 문제점이 있다.As a more advanced active method, a method of controlling the temperature of a roll coolant by setting the level difference of a conductor roll surface and controlling the level to a set value has been proposed (Domestic Patent Publication No. 88-12800). This method uses a kind of sensor to measure the level on the surface of the conductor roll and, based on this information, adjusts the temperature of the coolant so that the level is equal to the set point. However, this method has the problem that it is extremely difficult to mount a device for directly measuring the step height of the conductor roll surface in a cylindrical electroplating bath in which a large amount of corrosive vapor is generated. In addition, the step information of the cylindrical conductor roll measured at the unsensed area does not provide enough information to adjust the pressure difference near the step boundary of the coiled area which causes the pressed plate of the actual plated steel strip. There is a problem that it is difficult to adjust the cooling conditions of the roll based on this information.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 그 목적은 원통형 전기도금장치에 있어서 전도체 롤의 단차로 인하여 발생하는 눌림자국, 아크 등 도금 강판의 표면 품질 문제점을 개선하기 위하여 전도체 롤의 구성 재질 및 두께 등에 다른 적정 초기 단차를 설정하는 방법을 제시하고, 설정된 초기 단차와 조업조건에 따라 변화되는 전도체 롤의 단차 프로파일을 직접적인 측정에 의하지 않고도 예측가능한 모델을 제시하여 이 자료를 이용하여 전도체 롤 내부의 냉각수 온도 및 유량을 제어함에 의해 조업 조건의 변화에 관계없이 항상 최적의 단차를 유지할 수 있도록 한 전기도금롤의 단차 제어 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the purpose of which is to improve the surface quality problems of plated steel, such as pressed marks, arcs caused by the step of the conductor roll in the cylindrical electroplating apparatus We propose a method of setting the appropriate initial step that is different from the material and thickness of the conductor roll, and present a predictable model for the step roll profile of the conductor roll that varies according to the initial step and operating conditions. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for controlling the step of an electroplating roll to maintain an optimum step regardless of a change in operating conditions by controlling the coolant temperature and flow rate inside the conductor roll.

도 1은 이러한 일반적인 원통형 전기도금장치 및 전도체롤의 구조를 보인 도이다.1 is a view showing the structure of such a general cylindrical electroplating apparatus and the conductor roll.

도 2는 도 1의 전도체롤의 구성 단면도를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates a cross-sectional view of the conductive roll of FIG. 1.

도 3은 냉각수 공급온도에 따른 전기 아연 도금 전도체롤의 단차변화 예시도를 나타낸 것이다.Figure 3 shows an example of the step change of the electro-galvanized conductor roll according to the cooling water supply temperature.

도 4는 전도체롤과 금속대 접촉부 압력분포의 조업조건에 따른 변화를 나타낸 예시도이다.Figure 4 is an exemplary view showing a change in the operating conditions of the pressure distribution of the conductor roll and the metal-to-contact portion.

도 5는 이러한 원통형 전기도금 전도체롤 금속대 접촉부의 단차 프로파일 및 압력차와 도금 금속판 결함 발생의 상관관계를 나타낸 것이다.Fig. 5 shows the correlation between the step difference profile and the pressure difference between the cylindrical electroplating conductor roll metal-to-contact portion and the occurrence of plated metal plate defects.

도 6은 본 발명을 구현하기 위한 전기도금롤의 단차제어장치의 시스템구성도를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 6 schematically shows a system configuration of the step control apparatus of the electroplating roll for implementing the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1...전기도금조, 2...금속대(strip),1, electroplating bath, 2 ... metal strip,

3...전도체롤, 4...양극,3 ... conductor roll, 4 ... anode,

5...고무피복롤, 6...냉각수 순환조,5 ... rubber roll, 6 ... cooling water circulation tank,

7...순환펌프, 8...필터,7 circulating pump, 8 filter,

9...열교환기, 10...제어모델,9 ... heat exchanger, 10 ... control model,

21,22,23...온도검출기, 31...금속부,21,22,23 ... temperature detector, 31 ... metal part,

32...고무피복부, 33...기저부.32 ... rubber covering, 33 ... base.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기도금롤의 단차제어장치는 중앙부가 금속의 전도체로 된 금속부와 그 주변부가 고무 피복환으로 이루어진 원통형 전기도금롤의 냉각 시스템에서의 전기도금롤 단차제어장치에 있어서,In order to achieve the above object, the step control apparatus for electroplating rolls according to the present invention has a step of electroplating rolls in a cooling system of a cylindrical electroplating roll, in which a central portion is a metal conductor and a peripheral portion thereof is a rubber-coated ring. In the control unit,

전기도금롤의 가공시 상기 금속부와 고무피복부의 초기 단차를 기설정된 수식모델에 의해 연산하고, 상기 연산된 초기 단차로 가공된 전기도금롤이 냉각시스템에 적용된 이후에는 전기도금롤의 단차간 압력차를 기설정된 수식모델에 의해 예측하여 산출하고 상기 단차간 압력차가 기설정된 범위이내로 유지되도록 전기도금롤을 냉각시키는 냉각수의 온도를 가변시키는 제어모델을 구비한 것을 특징으로 한다.When the electroplating roll is processed, the initial step of the metal part and the rubber coating part is calculated by a predetermined mathematical model, and after the electroplating roll processed with the calculated initial step is applied to the cooling system, the pressure between the steps of the electroplating roll is applied. It is characterized by having a control model for predicting and calculating the difference by a predetermined mathematical model and varying the temperature of the cooling water for cooling the electroplating roll so that the pressure difference between the steps is kept within a predetermined range.

이하에는 본 발명에 따른 전기도금롤의 단차제어장치 및 방법의 구성 및 작용효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter will be described in detail with reference to the accompanying drawings the configuration and effect of the step control apparatus and method of the electroplating roll according to the present invention.

먼저, 본 발명을 구현하기 위하여 레이저 변위센서를 이용한 단차 측정 시스템을 구성하여 전도체 롤의 프로 파일 변화를 직접적으로 조사한 결과 전도체 롤의 금속부와 고무피복부의 단차 프로파일이 롤 내외의 온도차에 따라 민감하게 변화한다는 것을 확인할 수 있었다.First, in order to implement the present invention, a step measurement system using a laser displacement sensor was constructed to directly investigate the profile change of the conductor roll, and as a result, the step profile of the metal part and the rubber coating of the conductor roll was sensitive to the temperature difference between the roll and the roll. It was confirmed that the change.

그러나, 도금 조업중 이러한 직접적인 방법으로 단차 프로파일을 측정하는 것은 도금욕에서 발생하는 증기 등에 의한 신호 교란, 측정 시스템의 내구성 등의 측면에서 많은 제약이 따르기 때문에 이를 기초로 전도체 롤의 냉각조건을 제어하는 것은 어렵다. 따라서 이론적인 해석과 실험적인 수단을 통하여 초기 전도체 롤 단차부의 구성과 조업조건에 대한 정보로부터 원통형 전기도금장치의 전도체 롤 프로파일을 예측함으로써 단차제어가 가능하도록 한다. 이를 위해 먼저 이론적인 해석을 통해 단차부 구성방법, 조업조건에 따른 전도체 롤 프로파일 변화를 조사한다.However, the measurement of the step profile by this direct method during plating operation has many limitations in terms of signal disturbance caused by the vapor generated in the plating bath, durability of the measurement system, etc. Is difficult. Therefore, through theoretical analysis and experimental means, it is possible to control the step difference by predicting the conductor roll profile of the cylindrical electroplating device from the information on the configuration and operating conditions of the initial conductor roll step. First of all, through theoretical analysis, the method of constructing the stepped portion and the change of conductor roll profile according to the operating conditions are investigated.

도 3은 냉각수 공급온도에 따른 전기 아연 도금 전도체롤의 단차변화 예시도를 나타낸 것이다. 도 3에서와 같이, 금속 스트립이 접촉하고 있지 않아 전도체롤(3)의 외부에 압력이 걸리지 않는 조건(■,●,▲)과 금속스트립이 롤과 접촉하여 롤의 외부에 압력이 걸린 조건(□,○,△)에서 롤의 전도부 및 절연부 각각의 열팽창량은 재질의 물성 및 롤 내부 냉각수 온도 조건에 따라 달라진다. 즉, 롤 외면에 압력이 걸리지 않는 경우에는 선팽창계수가 중요한 지표가 되어 대체로 선팽창계수가 클수록 변위량이 증가하는 경향이 있다(Hastelloy->Ebonite->Multilastic->Urethane).Figure 3 shows an example of the step change of the electro-galvanized conductor roll according to the cooling water supply temperature. As shown in FIG. 3, a condition (■, ●, ▲) where the metal strip is not in contact and thus no pressure is applied to the outside of the conductor roll 3 and a condition where the metal strip is in contact with the roll and a pressure is applied to the outside of the roll ( The thermal expansion amount of each of the conductive and insulating portions of the roll in □, ○, △) depends on the material properties and the coolant temperature conditions inside the roll. That is, when pressure is not applied to the outer surface of the roll, the coefficient of linear expansion becomes an important index, and as a rule, the coefficient of displacement tends to increase as the coefficient of linear expansion increases (Hastelloy-> Ebonite-> Multilastic-> Urethane).

이에 비해 롤 외면에 압력이 걸려있는 상태에서는 선팽창계수외에 피복재질의 탄성 계수가 또 다른 영향을 미치기 때문에 선팽창계수만으로 최종 변위량을 예측할 수 없다. 즉, 강대가 걸려있지 않은 상태에서 측정한 단차정보(롤 외면에 압력이 걸려있지 않은 상태)를 바탕으로 실제 도금 표면의 외관 품질 결함을 유발하는 강대가 감겨진 부분(롤 외면에 압력이 걸려있는 상태)의 최적 조건을 유지하는 것은 가능하지 않다.On the other hand, when the pressure is applied to the outer surface of the roll, the final coefficient of displacement cannot be predicted only by the coefficient of linear expansion because the modulus of elasticity of the coating material has another influence in addition to the coefficient of linear expansion. In other words, based on the step information measured while the steel strip is not hung (without pressure on the outer surface of the roll), the part where the steel coil is wound to induce the appearance quality defect of the actual plating surface (when pressure is applied to the outer surface of the roll) It is not possible to maintain optimal conditions.

그러나, 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이 롤 내면의 냉각수 온도변화는 롤 외면에 압력이 걸려있는가의 여부에 관계없이 최종 변위량을 제어할 수 있는 중요한 변수가 된다. 즉, 원통형 전기도금장치의 전도체 롤과 같이 중심부가 금속환으로 되어있고 주변부가 고무 피복부로 구성된 경우 냉각수의 온도를 높임에 따라 초기 설정한 +단차(금속부가 고무 피복부보다 높은 경우)는 크게 감소한다. 또한, 롤 표면에 압력이 걸리는 경우 즉 강대가 전도체롤을 감싼 경우에는 냉각수 온도를 높일수록 고무 피복부가 작게 수축한다. 이에 따라 각각의 재질로 구성된 전도체 롤의 표면 단차 프로파일을 롤 표면의 압력, 조업온도, 냉각수 온도등으로부터 예측하고 이 정보를 바탕으로 냉각수의 온도 및 유량을 조절함으로써 적정 단차 프로파일을 유지하는 것이 가능하다.However, as can be seen in FIG. 3, the change in the coolant temperature on the inner surface of the roll becomes an important variable that can control the final displacement amount regardless of whether pressure is applied to the outer surface of the roll. In other words, when the center is made of metal ring and the periphery is made of rubber coating, such as the conductor roll of the cylindrical electroplating device, the initial step (when the metal is higher than the rubber coating) is greatly reduced by increasing the temperature of the cooling water. do. In addition, when pressure is applied to the roll surface, that is, when the steel strip surrounds the conductor roll, the rubber coating portion shrinks smaller as the cooling water temperature is increased. Accordingly, it is possible to maintain the proper step profile by predicting the surface step profile of the conductor roll composed of each material from the pressure, operating temperature, and coolant temperature of the roll surface and adjusting the temperature and flow rate of the coolant based on this information. .

한편, 도 4는 전도체롤과 금속대 접촉부 압력분포의 조업조건에 따른 변화를 나타낸 예시도이다. 도 4에서와 같이, 장력이 걸린 금속대가 전도체롤을 감싸는 부위에 있어서 금속전도체부와 고무 피복부의 단차는 적절히 설정될 경우 0에 가까운 값을 나타낸다. 예를 들면 도 4에서 금속전도체부(31)와 고무 피복절연부(32)의 초기단차를 0.3mm로 설정하고, 금속대(2)에 걸리는 압력을 5.0kgf/mm2으로 한 경우 도금액 온도 60℃, 냉각수 온도 40℃ 조건에서 금속전도부(31)와 고무피복부(32)가 각각 접한 금속대(2)에 걸리는 압력 차이는 고무의 재질에 따라 8~12MPa의 값을 나타낸다.On the other hand, Figure 4 is an exemplary view showing a change in the operating conditions of the pressure distribution of the conductor roll and the metal-to-contact portion. As shown in Fig. 4, the step between the metal conductor portion and the rubber coating portion at the portion where the tensioned metal band surrounds the conductor roll shows a value close to zero when properly set. For example, in FIG. 4, when the initial step of the metal conductor portion 31 and the rubber-coated insulation portion 32 is set to 0.3 mm, and the pressure applied to the metal stand 2 is 5.0 kgf / mm 2 , the plating liquid temperature 60 The pressure difference applied to the metal strip 2 in which the metal conductive portion 31 and the rubber coating portion 32 are in contact with each other under the condition of 40 ° C. and a cooling water temperature of 40 ° C. indicates a value of 8 to 12 MPa depending on the material of the rubber.

이러한 조건은 도금액의 온도, 전도체롤 냉각수 온도 및 금속대에 걸리는 장력의 크기에 따라서도 달라지는데, 전도체롤 금속대 접촉부의 금속부(31)와 고무피복부(32)의 단차를 0으로 하기 위한 압력차이에 따라 아크 또는 눌림자국이 발생하게 된다.These conditions also depend on the temperature of the plating liquid, the temperature of the conductor roll cooling water, and the magnitude of the tension applied to the metal band, and the pressure for zeroing the level difference between the metal part 31 and the rubber coating part 32 of the conductor roll metal band contact portion is zero. Depending on the difference, an arc or pressed mark is generated.

도 5는 이러한 원통형 전기도금 전도체롤 금속대 접촉부의 단차 프로파일 및 압력차와 도금 금속판 결함 발생의 상관관계를 나타낸 것이다. 도 5에서와 같이, 전도체롤 금속 전도부와 고무 피복부의 초기 +단차는 도금액 온도와 냉각수 온도의 차가 증가할수록 감소하여 일정한 조건 이상에서 -로 전환되면 도금 금속판의 표면에 아크가 발생한다. 반대로 전도체롤을 감싼 금속대의 금속전도체부와 고무피복부 경계의 압력차는 도금액 온도와 냉각수 온도가 일정값 이하인 조건에서 도금층 눌림 자국을 형성한다. 따라서, 주어진 초기 단차 및 조업조건에서 양호한 도금 표면 품질을 얻기 위한 일정한 조건이 존재함을 알 수 있다.Fig. 5 shows the correlation between the step difference profile and the pressure difference between the cylindrical electroplating conductor roll metal-to-contact portion and the occurrence of plated metal plate defects. As shown in FIG. 5, the initial + step of the conductive roll metal conductive part and the rubber coating part decreases as the difference between the plating liquid temperature and the cooling water temperature increases, and when converted to − above a certain condition, an arc occurs on the surface of the plated metal plate. On the contrary, the pressure difference between the metal conductor portion of the metal band wrapped around the conductor roll and the rubber coating portion forms the plated layer press marks under the condition that the plating liquid temperature and the cooling water temperature are below a certain value. Thus, it can be seen that there are certain conditions for obtaining good plating surface quality at a given initial step and operating conditions.

이러한 이론적인 해석 결과 및 기초적 실험 결과를 바탕으로 원통형 전기도금장치의 전도체 롤 초기 단차설정방법과 냉각수 온도 및 유량 제어를 통한 적정 단차 프로파일 유지방법을 고안하기 위하여 수치해석적 모델링과 실험을 진행하였다. 이러한 연구를 위하여 금속부 및 고무 피복부의 열팽창량은 전도체 롤 내외의 온도차, 선팽창계수 및 피복부의 두께에 비례한다는 것을 알 수 있었다. 즉, 본 발명에서 연구된 바에 따르면 금속부와 고무피복부의 열팽창량의 차이δ는 이들의 함수로 다음의 수학식1과 같이 나타낼 수 있다.Based on the theoretical and basic experimental results, numerical modeling and experiments were carried out to devise the initial step setting method of the conductor roll of the cylindrical electroplating apparatus and maintain the proper step profile by controlling the coolant temperature and flow rate. For this study, it was found that the thermal expansion amount of the metal part and the rubber coating part is proportional to the temperature difference, the linear expansion coefficient, and the thickness of the coating part inside and outside the conductor roll. That is, according to the study in the present invention, the difference δ of the thermal expansion amount of the metal part and the rubber coating part can be expressed as the following Equation 1 as a function thereof.

한편, 전도체롤의 냉각수 및 도금용액의 온도가 일정한 범위에서 변화할 때 δ의 최대값 δmax은 다음의 인자를 추가하여 나타낼 수 있다.On the other hand, when the temperature of the cooling water and the plating solution of the conductor roll changes in a certain range, the maximum value δ max of δ can be expressed by adding the following factors.

이에 따라 전도체롤의 상온 가공시 초기 단차 δ0는 제어하고자 하는 조업범위에서 상기 수학식 2로 주어지는 δmax값을 초과하지 않도록 다음의 수학식 3과 같이 설계하는 것이 바람직하다.Accordingly, it is preferable that the initial step δ 0 at the normal temperature processing of the conductor roll is designed as in Equation 3 below so as not to exceed the δ max value given by Equation 2 in the operating range to be controlled.

수학식 1,2,3에서는 도금용액별 사용허용최고 및 최저온도,는 전도체롤 냉각수의 설정최고 및 최저온도, T0는 전도체롤 제조시 단차 가공온도, αmr은 금속환 및 고무피복한 부위의 평균 선팽창계수, D는 전도체롤 환부의 평균직경, Δt는 고무 피복한 부위의 두께이며, C1은 0.001~0.005범위의 상수로써 실험적으로 결정된다.In Equations 1,2,3 Allowable maximum and minimum temperature for each plating solution, Is the set maximum and minimum temperature of the conductor roll cooling water, T 0 is the step machining temperature when manufacturing the conductor roll, α m , α r is the average linear expansion coefficient of the metal ring and the rubber-coated area, D is the average diameter of the conductor roll ring, Δt Is the thickness of the rubber-covered part, and C 1 is experimentally determined by a constant ranging from 0.001 to 0.005.

한편, 금속대가 전도체 롤을 감싼 부위에서 금속환 및 고무피복부에 가해지는 압력 P에 따른 롤 외주부의 변위는 다음의 식으로 모델화할 수 있다.On the other hand, the displacement of the outer periphery of the roll according to the pressure P applied to the metal ring and the rubber coating at the portion where the metal band surrounds the conductor roll can be modeled by the following equation.

외주부변위(mm) = C2+ C3·P(MPa)The outer peripheral part displacement (mm) = C 2 + C 3 · P (MPa)

수학식4에서 C2는 도금액 온도, 롤 냉각수 온도에 의존하는 인자이며, C3는 전도체 롤 피복부의 재질 물성에 의존하는 인자로써 통상적인 조업조건에서 각각 C2= 0.2~1.5, C3= 0.05~0.15범위의 상수이다.In Equation 4, C 2 is a factor depending on the plating liquid temperature and the roll cooling water temperature, and C 3 is a factor depending on the material properties of the conductor roll coating, and C 2 = 0.2 to 1.5 and C 3 = 0.05 at normal operating conditions, respectively. It is a constant in the range of 0.15.

이에 따라 전도체롤의 금속대로 감싼 부위에 있어서 금속부와 고무피복부의 외주부가 일치할 조건은 다음의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.Accordingly, the condition that the outer periphery of the metal portion and the rubber coating portion in the portion of the conductor roll wrapped around the metal strip may be expressed as in Equation 5 below.

C2,r+C3,r·Pr = C2,m+ C3,m·Pm + δ0C2, r + C3, rPr = C2, m + C3, mPm + δ0

따라서, 금속부와 고무피복부의 단차간 압력차 (Pm- Pr)는 다음의 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.Therefore, the pressure difference (P m -P r ) between the steps of the metal part and the rubber coating part can be expressed by Equation 6 below.

수학식 5,6에서 첨자 r,m은 각각 고무피복부와 금속부를 의미하며, δ0는 초기 단차이다.In Equations 5 and 6, the subscripts r and m denote rubber coating portions and metal portions, respectively, and δ 0 is an initial step.

한편, 상기 수학식 6을 이용하여 예측한 단차간 압력차가 어떤 임계값을 초과하면 눌림 마크가 뚜렷해지는 경향을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 임계값은 도금층의 경도가 낮을수록 도금량이 많을수록 감소하는 경향이 있다. 따라서, 수학식 6으로 나타내어지는 안정조업조건은 다음의 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.On the other hand, when the pressure difference between the steps predicted using Equation 6 exceeds a certain threshold, it was possible to confirm the tendency of the pressing mark to be clear. In addition, the threshold value tends to decrease as the hardness of the plating layer decreases and the amount of plating increases. Therefore, the stable operating condition represented by Equation 6 may be expressed by Equation 7 below.

단차간 압력차(MPa) < C4·도금층 Knoop 경도(Hk)/ 도금량(g/m2)Pressure difference between steps (MPa) <C 4 Plated layer Knoop hardness (Hk) / Plating amount (g / m2)

상기 수학식7에서 C4는 실험적으로 결정되는 상수로써, 3.0~10.0 사이의 값이다.In Equation 7, C 4 is an experimentally determined constant and is a value between 3.0 and 10.0.

이하에는 전술한 수학식 모델 및 실험을 통해 얻어진 결과를 바탕으로 본 발명에 따른 전기도금롤의 단차제어장치 및 방법의 동작 및 작용효과를 첨부도면을참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation and the effect of the step control apparatus and method of the electroplating roll according to the present invention based on the results obtained through the above-described mathematical model and experiment will be described with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명을 구현하기 위한 전기도금롤의 단차제어장치의 시스템구성도를 개략적으로 도시한 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명을 구현하기 위한 전기도금롤의 단차제어장치에서는 전도체롤 내부를 순환하는 냉각수는 냉각수 순환조(6)로부터 순환펌프(7)에 의해 필터(8) 및 열교환기(9)를 거쳐 공급된다. 전도체롤 냉각수의 온도는 초기단차, 도금전류, 도금액 온도, 냉각수 배출온도를 자료로 하여 제어모델(10)에 의해 계산된 냉각수 인입 온도를 유지하도록 열교환기의 조작을 행하도록 구성된다. 필터(8)는 전도체롤 내부에서 생성되는 산화물(scale) 및 불순물을 제거할 목적으로 설치하며, 조업 초기 냉각수 온도 조정을 위해 냉각수 순환조(6) 내부 또는 외부에 가열장치(11) 일예로 히터가 구성된다.Figure 6 schematically shows a system configuration of the step control apparatus of the electroplating roll for implementing the present invention. As shown in FIG. 6, in the step control apparatus of the electroplating roll for implementing the present invention, the coolant circulating in the conductor roll is exchanged with the filter 8 and the heat exchanger by the circulation pump 7 from the coolant circulation tank 6. It is supplied via group 9. The temperature of the conductor roll cooling water is configured to operate the heat exchanger to maintain the cooling water inlet temperature calculated by the control model 10 based on the initial step, the plating current, the plating liquid temperature, and the cooling water discharge temperature. The filter 8 is installed for the purpose of removing oxides and impurities generated inside the conductor roll, and a heater 11 as an example of a heater 11 inside or outside the cooling water circulation tank 6 for adjusting the initial cooling water temperature during operation. Is composed.

한편, 전기도금롤을 냉각시킨 후 냉각수 순환조(6)로 배출되는 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수 출력 온도 검출기(21)와, 전기도금조(1) 내부의 도금액 온도를 검출하는 도금액 온도 검출기(22) 및 열교환기(9)로부터 전기도금롤(3)측으로 공급되는 냉각수 입력 온도를 검출하는 냉각수 입력 온도검출기(23)를 구비한다. 따라서, 제어 모델(10)은 초기 단차값과, 도금 전류 및 각 온도검출기(21~23)를 통해 검출된 냉각수 온도 및 도금액 온도를 입력받아 전기도금롤의 단차간 압력차를 계산하고, 단차간 압력차가 일정 범위이내로 유지될 수 있도록 냉각수온도를 제어하게 된다. 즉, 가열매체의 구동을 제어하여 열교환기(9)를 통해 전도체롤 내부로 공급되는 냉각수의 온도를 가변시켜 냉각수 온도와 도금액 온도차가 일정 범위이내 즉, 전기도금롤의 단차발생에 따라 눌림자국 및 아크가 발생되지 않는 범위이내의온도로 유지될 수 있도록 제어한다.On the other hand, after cooling the electroplating roll, the cooling water output temperature detector 21 for detecting the temperature of the cooling water discharged to the cooling water circulation tank 6, and the plating liquid temperature detector for detecting the plating liquid temperature inside the electroplating tank 1 ( 22) and a coolant input temperature detector 23 for detecting a coolant input temperature supplied from the heat exchanger 9 to the electroplating roll 3 side. Therefore, the control model 10 receives the initial step value, the plating current, and the coolant temperature and the plating liquid temperature detected through the temperature detectors 21 to 23, calculates the pressure difference between the steps of the electroplating roll, and The cooling water temperature is controlled to maintain the pressure difference within a certain range. That is, the temperature of the cooling water supplied to the inside of the conductor roll through the heat exchanger 9 is controlled by controlling the driving of the heating medium so that the difference between the cooling water temperature and the plating liquid temperature is within a certain range, that is, the pressing marks and the step of generating the electroplating roll. Controlled to be maintained at a temperature within the range of no arcing.

한편, 제어모델로 입력되는 초기 단차는 상기의 수학식1,2,3에서 설명한 바와 같이 전기도금롤의 가공단계에서 일정 값으로 산출된 것으로 산출된 초기 단차값에 상응하여 전기도금롤의 금속부 및 고무피복부의 단차가 형성된 후 전기도금공정에 투입되게 된다.On the other hand, the initial step input to the control model is the metal part of the electroplating roll corresponding to the initial step value calculated as calculated as a constant value in the machining step of the electroplating roll as described in Equation 1, 2, 3 above And after the step of the rubber coating is formed is put into the electroplating process.

전기도금공정에 투입된 이후에는 전술한 바와 같이, 단차간 압력차를 연산하고, 그 단차간 압력차가 일정 범위이내로 유지되도록 냉각수 온도를 제어하여 전기도금롤의 단차제어를 수행하게 된다.After the electroplating process, as described above, the pressure difference between the steps is calculated, and the step of controlling the electroplating roll is performed by controlling the coolant temperature so that the pressure difference between the steps is maintained within a predetermined range.

이하에는 본 발명의 일실시예에 따른 전기도금롤의 단차제어방법을 설명한다.Hereinafter, the step control method of the electroplating roll according to an embodiment of the present invention.

두께 60mm의 일반 탄소강 기저부를 갖는 직경 2240mm의 전도체롤의 금속대환을 Hastelloy로 고무피복부를 우레탄 고무 및 수소강화네오부틸고무(H-NBR)로 하고, 표 1에 도시한 것과 같이 설정한 초기 단차를 갖는 전도체롤을 사용하여 60~70℃의 염산계 도금용액에서 아연 도금작업을 실시하였다. 이때, 전도체롤의 내부온도 제어를 위한 모델의 계수는 표 1과 같이 설정하여 제어를 실시하였으며, 최종 제품의 도금 눌림 마크 정도 및 아크 발생유무를 관찰하여 평가하였다.The initial step was set as shown in Table 1 by using Hastelloy as a metal ring of a conductor roll having a diameter of 2240 mm and having a carbon base of 60 mm in thickness, using urethane rubber and hydrogenated neobutyl rubber (H-NBR). Zinc plating was performed in a hydrochloric acid-based plating solution at a temperature of 60 to 70 ° C. using a conductive roll having. At this time, the coefficient of the model for controlling the internal temperature of the conductor roll was set as shown in Table 1, and the control was performed, and the degree of plating pressing mark and the occurrence of arc of the final product were evaluated.

실시예Example 밴드부두께Band thickness 단차설정Step setting 도금조건Plating condition 제어상수Control constant 품질quality 비고Remarks 금속대Metal stand 고무피복부Rubber coating 우레탄urethane HNBRHNBR 상수 C1Constant C1 단차(mm)Step (mm) 도금욕(℃)Plating Bath (℃) 도금량 (g/m2)Plating amount (g / m2) C2mC2m C3mC3m C2rC2r C3rC3r C4C4 눌림pressed 아크Arc 1One 2424 2020 -- 0.0030.003 0.250.25 6060 3030 0.28-0.320.28-0.32 0.07- 0.150.07- 0.15 0.42- 0.500.42- 0.50 0.10- 0.300.10- 0.30 5.05.0 없음none 없음none 발명예Inventive Example 22 2424 2020 -- 0.0030.003 0.380.38 6565 3030 0.28-0.320.28-0.32 0.07- 0.150.07- 0.15 0.42- 0.500.42- 0.50 0.10- 0.300.10- 0.30 8.08.0 경미Minor 없음none 33 2424 2020 -- 0.0030.003 0.380.38 7070 3030 0.28-0.320.28-0.32 0.07- 0.150.07- 0.15 0.42- 0.500.42- 0.50 0.10- 0.300.10- 0.30 8.08.0 경미Minor 없음none 44 2424 -- 2020 0.0030.003 0.190.19 6060 3030 0.28-0.320.28-0.32 0.07- 0.150.07- 0.15 0.42- 0.500.42- 0.50 0.10- 0.300.10- 0.30 5.05.0 없음none 없음none 55 2424 -- 2020 0.0030.003 0.280.28 6565 3030 0.28-0.320.28-0.32 0.07- 0.150.07- 0.15 0.42- 0.500.42- 0.50 0.10- 0.300.10- 0.30 8.08.0 없음none 없음none 66 2424 -- 2020 0.0030.003 0.280.28 7070 3030 0.28-0.320.28-0.32 0.07- 0.150.07- 0.15 0.42- 0.500.42- 0.50 0.10- 0.300.10- 0.30 8.08.0 경미Minor 없음none 77 2424 2020 -- -- 0.150.15 6060 3030 -- -- -- -- -- 경미Minor 발생Occur 비교예Comparative example 88 2424 2020 -- -- 0.500.50 6060 3030 -- -- -- -- -- 심함Severe 없음none 99 2424 -- 2020 -- 0.200.20 6060 3030 -- -- -- -- -- 간헐Intermittent 간헐Intermittent

상기한 실시예에 있어서, 초기 단차 설정을 위한 상수 C1은 0.003으로 하였으며, 도금액의 통상적인 사용온도 범위를 5~10℃로 하여 재질별 적정 단차를 설정하였다. 또한, 제어목표 설정에 필요한 상수 C4는 실험적으로 5.0~8.0사이의 값으로 설정하였다.In the above embodiment, the constant C1 for setting the initial step was set to 0.003, and the appropriate step for each material was set by setting the normal operating temperature range of the plating solution to 5 to 10 ° C. In addition, the constant C4 necessary for setting the control target was experimentally set to a value between 5.0 and 8.0.

실시예1,2,3은 고무피복부를 우레탄고무로 구성한 경우로써 도금액 온도 60℃의 경우에는 제어모델의 적용에 의해 도금층 눌림흔적 및 아크 발생이 없는 양호한 표면 품질의 아연 도금제품을 얻을 수 있었으며, 65~70℃ 조업시에도 경미한 눌림흔적만이 발생할 수 있도록 할 수 있었다. 또한, 실시예 4,5,6은 고무피복부를 수소강화네오부틸고무로 구성한 경우로써 도금욕 온도 60~65℃에서는 제어모델의 적용에 의해 도금층 눌림 흔적 및 아크 발생이 없는 제품을 얻을 수 있었으며, 70℃ 조업시에도 경미한 눌림 흔적만이 발생하였다. 이에 비하여 비교예 7,8은 각각 초기단차설정이 부적절하게 이루어진 경우로써 눌림흔적 및 아크 발생이 문제로 되었으며, 비교예 9는 초기 단차설정은 적절하였으나 본 발명의 제어모델을 적용하지 않은 경우로써 간헐적인 눌림마크 및 아크 발생이 일어나 양호한 제품을 얻을 수 없었다.Examples 1, 2, and 3 were made of urethane rubber with rubber coating, and in case of plating solution temperature of 60 ° C, by applying a control model, galvanized products of good surface quality without plate traces and arc generation were obtained. Only slight pressing traces could be generated during 65 ~ 70 ℃ operation. In addition, in Examples 4, 5, and 6, the rubber coating part was composed of hydrogen-reinforced neobutyl rubber, and at the plating bath temperature of 60 to 65 ° C., a product having no traces of plating layer depression and arc generation was obtained by applying a control model. Only slight signs of depression occurred even at 70 ° C operation. On the other hand, Comparative Example 7, 8 is the case where the initial step setting is improperly set, the pressing trace and arc generation were a problem, and Comparative Example 9 is the case that the initial step setting is appropriate, but does not apply the control model of the present invention intermittently Press marks and arc generation occurred to obtain a good product.

본 발명에 따른 전기도금롤의 단차제어장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.Apparatus and method for controlling the step of the electroplating roll according to the present invention can be implemented in various modifications within the range allowed by the technical idea of the present invention without being limited to the above-described embodiment.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 도금롤의 단차제어장치 및 방법은 원통형 전기도금장치에 있어서 전도체 롤의 단차로 인하여 발생하는 눌림자국, 아크 등 도금 강판의 표면 품질 문제점을 개선하기 위하여 전도체 롤의 구성 재질 및 두께 등에 다른 적정 초기 단차를 설정하는 방법을 제시하고, 설정된 초기 단차와 조업조건에 따라 변화되는 전도체 롤의 단차 프로파일을 직접적인 측정에 의하지 않고도 예측가능한 모델을 제시한다. 따라서, 본 발명에 따른 제어모델에 의해 초기단차 및 단차간 압력차를 연산하고 그 연산된 결과에 따라 전도체 롤 내부의 냉각수 온도 및 유량을 제어함에 의해 조업 조건의 변화에 관계없이 항상 최적의 단차를 유지할 수 있으며, 도금강판의 표면 품질을 개선할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.As described above, the apparatus and method for controlling the step of the electroplating roll according to the present invention is to improve the surface quality problems of the plated steel plate, such as pressing marks, arcs, etc. caused by the step of the conductor roll in the cylindrical electroplating apparatus. We present a method for setting the appropriate initial step, which is different from the material and thickness of the roll, and a predictable model without the direct measurement of the step profile of the conductor roll that varies according to the initial step and the operating conditions. Therefore, by calculating the pressure difference between the initial step and the step by the control model according to the present invention and by controlling the coolant temperature and flow rate inside the conductor roll according to the calculated result, the optimum step is always obtained regardless of the change in the operating conditions. It can maintain and obtain the effect of improving the surface quality of the plated steel sheet.

Claims (4)

중앙부가 금속의 전도체로 된 금속부와 그 주변부가 고무 피복환으로 이루어진 원통형 전기도금롤의 냉각 시스템에서의 전기도금롤 단차제어장치에 있어서,In the electroplating roll step control apparatus in a cooling system of a cylindrical electroplating roll, the central portion of which is a metal conductor and its peripheral portion is a rubber-coated ring. 전기도금롤의 가공시 상기 금속부와 고무피복부의 초기 단차를 기설정된 수식모델에 의해 연산하고, 상기 연산된 초기 단차로 가공된 전기도금롤이 냉각시스템에 적용된 이후에는 전기도금롤의 단차간 압력차를 기설정된 수식모델에 의해 예측하여 산출하고 상기 단차간 압력차가 기설정된 범위이내로 유지되도록 전기도금롤을 냉각시키는 냉각수의 온도를 가변시키는 제어모델을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기도금롤 단차제어장치.When the electroplating roll is processed, the initial step of the metal part and the rubber coating part is calculated by a predetermined mathematical model, and after the electroplating roll processed with the calculated initial step is applied to the cooling system, the pressure between the steps of the electroplating roll is applied. Electroplating roll step control characterized in that it comprises a control model for predicting and calculating the difference by a predetermined formula model and varying the temperature of the coolant for cooling the electroplating roll so that the pressure difference between the steps is maintained within a predetermined range. Device. 제 1 항에 있어서, 상기 제어모델은The method of claim 1, wherein the control model 전기도금롤의 가공시에 금속 전도체환과 고무 피복환의 초기단차(δ0)를 다음의 식1에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 전기도금롤의 단차제어장치An apparatus for controlling a step of an electroplating roll, wherein an initial step δ 0 of a metal conductor ring and a rubber-coated ring is calculated by the following equation during the processing of the electroplating roll. (1) (One) (이때,는 도금용액별 사용허용최고 및 최저온도,는 전도체롤 냉각수의 설정최고 및 최저온도, T0는 전도체롤 제조시 초기 단차 가공온도, αmr은 금속환 및 고무피복한 부위의 평균 선팽창계수, D는 전도체롤 환부의 평균직경, Δt는 고무 피복한 부위의 두께이며, C1은 0.001~0.005범위의 상수이다).(At this time, Allowable maximum and minimum temperature for each plating solution, Is the set maximum and minimum temperature of the conductor roll cooling water, T 0 is the initial step machining temperature when manufacturing the conductor roll, α m , α r is the average linear expansion coefficient of the metal ring and the rubber coated area, D is the average diameter of the conductor roll ring, Δt is the thickness of the rubber-coated site, C 1 is a constant in the range of 0.001 to 0.005). 제 1 항에 있어서, 상기 제어모델은The method of claim 1, wherein the control model 상기 가공된 전기도금롤이 전기도금장치에 적용되어 전기도금이 개시되면 다음의 식2에 의해 전도체롤 금속부와 고무피복부의 단차간 압력차(MPa)를 산출하고,When the processed electroplating roll is applied to the electroplating apparatus and the electroplating is started, the pressure difference (MPa) between the steps of the conductor roll metal part and the rubber coating part is calculated by the following Equation 2, 산출된 제어목표값이 다음의 식3의 조건을 만족하도록 도금액 냉각수 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 전기도금롤의 단차제어장치Step control apparatus for an electroplating roll, characterized in that the temperature of the plating liquid coolant is adjusted so that the calculated control target value satisfies the condition of Equation 3 below. --- (2) --- (2) 단차간 압력차(MPa) < C4·도금층 Knoop 경도(Hk)/ 도금량(g/m2) --- (3)Pressure difference between steps (MPa) <C 4 Plated layer Knoop hardness (Hk) / Plating amount (g / m 2 ) --- (3) (단, Pm은 금속대로 감싼 전도체롤 표면에 걸리는 압력, C2는 도금액 온도,롤 냉각수 온도에 의존하는 일정값의 상수, C3는 전도체 롤 피복부의 재질 물성에 의존하는 일정값의 상수, C4는 실험적으로 결정되는 상수, 첨자 r,m은 각가 고무피복부와 금속부를 나타냄).(However, Pm is the pressure applied to the surface of the conductor roll wrapped with metal, C 2 is a constant value depending on the plating liquid temperature, roll cooling water temperature, C 3 is a constant value depending on the material properties of the conductor roll coating, C 4 is an experimentally determined constant, and the subscripts r and m represent rubber coating and metal parts. 중앙부가 금속의 전도체로 된 금속부와 그 주변부가 고무 피복환으로 이루어진 원통형 전기도금롤의 냉각 시스템에서의 전기도금롤 단차제어방법에 있어서,In the method of controlling the electroplating roll step in the cooling system of the cylindrical electroplating roll, the center portion of which is made of a metal conductor and its peripheral portion is made of a rubber-coated ring. 전기도금롤의 가공시 상기 금속부와 고무피복부의 초기 단차를 하기의 식1에의해 연산하고,When the electroplating roll is processed, the initial step of the metal part and the rubber coating part is calculated by Equation 1 below. --- (1) --- (One) (이때,는 도금용액별 사용허용최고 및 최저온도,는 전도체롤 냉각수의 설정최고 및 최저온도, T0는 전도체롤 제조시 초기 단차 가공온도, αmr은 금속환 및 고무피복한 부위의 평균 선팽창계수, D는 전도체롤 환부의 평균직경, Δt는 고무 피복한 부위의 두께이며, C1은 0.001~0.005범위의 상수이다)(At this time, Allowable maximum and minimum temperature for each plating solution, Is the set maximum and minimum temperature of the conductor roll cooling water, T 0 is the initial step machining temperature when manufacturing the conductor roll, α m , α r is the average linear expansion coefficient of the metal ring and the rubber coated area, D is the average diameter of the conductor roll ring, Δt is the thickness of the rubber-covered part, C 1 is a constant in the range of 0.001 to 0.005) 상기 연산된 초기 단차로 가공된 전기도금롤이 냉각시스템에 적용된 이후에는 전기도금롤의 단차간 압력차를 하기의 식2에 의해 산출하고,After the electroplating roll processed to the calculated initial step is applied to the cooling system, the pressure difference between the steps of the electroplating roll is calculated by Equation 2 below. --- (2) --- (2) 단차간 압력차(MPa) < C4·도금층 Knoop 경도(Hk)/ 도금량(g/m2) --- (3)Pressure difference between steps (MPa) <C 4 Plated layer Knoop hardness (Hk) / Plating amount (g / m 2 ) --- (3) (단, Pm은 금속대로 감싼 전도체롤 표면에 걸리는 압력, C2는 도금액 온도,롤 냉각수 온도에 의존하는 일정값의 상수, C3는 전도체 롤 피복부의 재질 물성에 의존하는 일정값의 상수, C4는 실험적으로 결정되는 상수, 첨자 r,m은 각가 고무피복부와 금속부를 나타냄)(However, Pm is the pressure applied to the surface of the conductor roll wrapped with metal, C 2 is a constant value depending on the plating liquid temperature, roll cooling water temperature, C 3 is a constant value depending on the material properties of the conductor roll coating, C 4 is an experimentally determined constant, and the subscripts r and m represent rubber coating and metal parts. 상기 단차간 압력차가 상기 식3에 의해 연산되는 범위이내로 유지되도록 전기도금롤을 냉각시키는 냉각수의 온도를 가변시키는 것을 특징으로 하는 전기도금롤 단차제어방법.Electroplating roll step control method characterized in that for varying the temperature of the cooling water for cooling the electroplating roll so that the pressure difference between the steps is maintained within the range calculated by the equation (3).
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