KR100554758B1 - 엠보 아연도금강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가정용 가전제품, 건축 재료등의 용도로 제공되는 엠보 아연도금강판을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 도금 밀착성, 내식성 및 표면 외관이 우수할 뿐만 아니라 도장후에 우수한 품질, 조도 및 광택도를 부여할 수 있는 엠보 아연도금강판을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은 엠보 아연도금강판을 제조하는 방법에 있어서,

상기 엠보싱 압연시 롤의 중심부와 에지부의 롤경차이가 2/100∼4/100mm인 워크롤을 사용하고, 압연하중은 300~600톤으로 설정하고, 연신율은 2.5~4.0%로 설정하고, 그리고 빌리롤의 높이는 3.0~5.0mm로 설정하고; 그리고

엠보 냉연강판의 도금시 도금장력은 총장력의 25~30%로 설정하고, 홀드다운 롤에 의한 압연하중은 2~4Kg로 설정하고, 그리고 전류값은 65~75KA로 설정하는 것을 특징으로 하는 엠보 아연도금강판의 제조방법을 그 요지로 한다.

본 발명에 의하면, 도금 밀착성, 내식성 및 표면 외관이 우수할 뿐만 아니라 도장후에 우수한 품질, 조도 및 광택도를 부여할 수 있는 엠보 아연도금강판을 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.

엠보, 아연도금강판, 도금밀착성, 내식성, 외관, 골

Description

엠보 아연도금강판의 제조방법{Method for Manufacturing Embossed Galvanized Steel}

도 1은 엠보 냉연강판을 제조하는 공정을 나타내는 개략도

도 2는 엠보 냉연강판을 도금하여 엠보 도금강판을 제조하는 공정을 나타내는 개략도

도 3은 엠보싱강판의 표면을 나타내는 모식도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1a, 1b . . . 워크롤 2a,2b . . . 백업롤

3 . . . 빌리롤 4 . . . 컨덕터롤

5 . . . 홀드다운롤

본 발명은 가정용 가전제품, 건축 재료등의 용도로 제공되는 엠보 도금강판을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도금 밀착성, 내식성 및 표면 외관이 우수한 엠보 아연도금강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

가정용 가전제품, 건축 재료등의 용도로 제공되는 도장강판 및 이들의 사용 은 점점 증가되고 있다.

상기 강판의 표면 외관 표현 수단으로 엠보 가공에 의한 재질감을 부여는 방법이 행해지고 있다.

엠보 가공에 의해 재질감을 부여는 종래방법으로는 도장전의 원판에 엠보한 강판을 래미네이트한 방법, 염화비닐 수지 필름을 래미네이트하는 방법, 및 강판에 염화비닐계 도료를 도장한 강판을 염화 비닐계 수지의 열 가소성을 이용하고 엠보를 가공하는 방법을 들수 있다.

그러나, 상기한 종래의 방법은 강판의 표면에 형성된 골의 깊이가 너무 깊어 도장시 파핑의 발생이 쉽고, 엠보강판의 특성상 요철형태의 형상교정이 곤란하여 도장후 품질불안, 조도, 광택도등의 문제점이 발생되고, 또한 내식성 확보를 위해 전기도금을 행할 시 각진 부위에 전류 집중에 의하여 과 도금이 일어나 도금 밀착성이 떨어지고, 표면이 불량해지는 문제점이 있다.

본 발명자들은 상기한 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 적절한 조건으로 엠보형성 조질압연 및 도금을 행하므로써 도금 밀착성, 내식성 및 표면 외관이 우수할 뿐만 아니라 도장후에 우수한 품질, 조도 및 광택도를 부여할 수 있는 엠보 아연도금강판을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있는 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 엠보 무늬가 각인된 한 쌍의 워크롤을 갖고 이 워크롤 후단에 형상교정용 빌리롤이 구비되어 있는 엠보용 조질압연기를 사용하여 냉연강판을 엠보싱 압연하여 엠보 냉연강판을 제조한 후, 산세하고, 탈지한 다음, 컨덕터 롤 및 홀드 다운롤을 구비한 엠보 강판용 도금설비에서 장력을 부여하면서 도금하여 엠보 아연도금강판을 제조하는 방법에 있어서,

상기 엠보싱 압연시 롤의 중심부와 에지부의 롤경차이가 2/100∼4/100mm인 워크롤을 사용하고, 압연하중은 300~600톤으로 설정하고, 연신율은 2.5~4.0%로 설정하고, 그리고 빌리롤의 높이는 3.0~5.0mm로 설정하고; 그리고

엠보 냉연강판의 도금시 도금장력은 총장력의 25~30%로 설정하고, 홀드다운 롤에 의한 압연하중은 2~4Kg로 설정하고, 그리고 전류값은 65~75KA로 설정하는 것을 특징으로 하는 엠보 아연도금강판의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다

본 발명은 도 1에 나타난 바와 같이, 엠보 무늬가 각인된 한 쌍의 워크롤(1a)(1b)을 갖고 이 워크롤(1a)(1b)후단에 형상교정용 빌리롤(3)이 구비되어 있는 엠보용 조질압연기를 사용하여 냉연강판을 엠보싱 압연하여 엠보 냉연강판을 제조한 후, 산세하고, 탈지한 다음, 도 2에 나타난 바와 같이, 컨덕터 롤(4) 및 홀드 다운롤(5)을 구비한 엠보 강판용 도금설비에서 장력을 부여하면서 도금하여 엠보 아연도금강판을 제조하는 방법에 바람직하게 적용되는 것이다.

도 1에서 부호 2a, 2b는 백업롤을 나타내고, 도 2에서 부호 6은 디프렉터 롤(deflector roll)을 나타내고, 부호 7은 도금용액조를 나타내고, 도 1 및 도 2에 서 부호 10은 강판을 나타낸다.

본 발명은 탄소함량이 0.1∼0.001중량%인 탄소강에 바람직하게 적용된다.

상기 엠보 아연도금강판을 제조하기 위해서는 첫째 엠보강판의 적정무늬(골간격,너비,깊이)를 만들기 위한 엠보형성용 조질압연과 형상교정 최적조건, 둘째 도금작업시 도금조건의 최적화가 필요하다.

이하, 본 발명에 부합되는 조질압연과 도금공정에 대하여 설명한다.

먼저, 엠보형태 즉, 적절한 깊이, 간격, 및 너비를 갖는 엠보형태를 만들기 위한 엠보용 조질압연기 타입은 2하이롤(High Roll) 또는 4하이롤(High Roll)적용과는 무관하며 최적 압연하중(압하량)과 연신율이 중요하다.

본 발명에서는 엠보 무늬가 각인된 한 쌍의 워크롤을 사용하며, 이 워크롤은 롤의 중심부와 에지부의 롤경차이가 2/100∼4/100mm가 되도록 한다.

본 발명에 바람직하게 적용되는 엠보용 조질압연기는 한 쌍의 워크롤을 포함하는 연속압연기로서, 워크롤 후단에 형상교정용 빌리롤이 구비되어 있는 것이다.

엠보형성을 위한 조질압연시 일정한 압연하중에서 롤의 집중된 응력은 롤중심부와 에지부에서 차이가 있으므로, 즉 중심부가 응력집중이 크므로, 롤크라운을 설정하여야 한다.

본 발명에서는 상기 롤 크라운 량(롤 중심부와 에지부의 롤경차이, 평탄도)은 2/100∼4/100mm가 되도록 설정하는데, 그 이유는 롤크라운 량이 2/100mm미만 또는 4/100mm을 초과하게 되면, 폭방향 엠보형태 즉, 엠보의 골깊이, 너비, 및 간격이 부적합하게 되기 때문이다.

본 발명에서는 엠보 무늬가 각인되고 롤의 중심부와 에지부의 롤경차이가 2/100∼4/100mm인 한 쌍의 워크롤사이로 강판을 통과시켜 압연롤에 형성된 엠보무늬를 강판에 전사시킨 후 빌리롤에 의하여 반곡 형상을 교정하여 엠보 냉연강판을 제조하는데, 이 때 압연하중은 300~600톤으로, 연신율은 2.5~4.0%로, 그리고 빌리롤 높이는 3.0~5.0mm로 설정한다.

상기 압연하중이 600톤을 초과하는 경우에는 재질변형에 의해 인장강도가 상승하고 엠보형태가 부적절하게 되어 도금밀착성 및 도장후 외관불량(퍼핑)이 발생되고, 300톤 미만인 경우에는 작업시 슬립성 마크발생 및 엠보형태의 부적정으로 도금, 도장후 외관이 미려하지 못하므로, 상기 압연하중은 300~600톤으로 설정한다.

상기 연신율은 재질변형 및 소재형상에 영향을 미치는 인자로 2.5~4.0% 범위를 벗어나는 경우에는 항복강도 상승 및 연신 저하로 가공성불량 요인이 된다.

상기 빌리롤은 압연롤에 형성된 엠보무늬가 전사된 강판의 반곡 형상을 교정하기 위한 것으로서, 그 높이가 3.0 mm미만시 상반곡 형상이 발생되고, 그리고 5.0mm초과시 하반곡 형상이 발생되어 형상 교정을 위한 정정 공정이 추가로 필요하게 되어 제조원가가 상승하므로, 상기 빌리롤의 높이는 3.0~5.0mm로 설정한다.

상기한 엠보형성 조질압연을 하는 경우에는 도 3에 나타난 바와 같이 엠보의 골의 깊이가 40 ~ 120㎛이고, 골과 골사이의 간격이 30~ 50mm이고, 골의 너비는 0.5~1.0mm이고, 그리고 형상이 우수한 엠보 냉연강판이 제조된다.

다음에, 상기와 같이 제조된 엠보 냉연강판을 산세하고, 탈지한 다음, 컨덕 터 롤 및 홀드 다운롤을 구비한 엠보 강판용 도금설비에서 장력을 부여하면서 도금하여 엠보 아연도금강판을 제조하게 된다.

엠보 냉연강판은 도금하기 전에 전처리로서 산세한 후, 탈지를 하게 되는데, 탈지용액으로는 알칼리 성분이 34∼45g/l 함유하는 용액을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 알칼리 성분으로는 NaOH가 바람직하다.

도금 전에 행하는 산세는 요철형태의 이물질에 의한 도금작업시 용액오염 및 표면결함발생을 방지하기 위하여 행해지는 것으로서, 약산세는 요철부위의 이물질 제거가 용이하지 못하고, 과산세의 경우에는 표면이 어둡고 용액원단위가 상승하게 된다.

본 발명에 따라 도금시 부여되는 장력이 너무 낮은 경우 컨덕터롤(도금통전롤)과 요철형태 엠보강판의 밀착력부족으로 도금밀착성 불량이 발생하고 전류접촉의 불균일로 아킹(Arcing)이 발생하고, 너무 높은 경우에는 스크래치성 표면결함을 유발시키므로, 도금시 부여되는 장력은 최대장력의 25~30%로 설정한다.

도금시 부여되는 장력은 최대장력 20톤/㎡의 25~30%인 5∼6톤/㎡으로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 홀드 다운롤은 컨덕터롤(도금통전롤)과 강판사이에 설치된 롤로서 장력으로 제어가 곤란한 강판에 적정 압하력을 부여하여 강판을 컨덕터롤에 밀착시킴으로서 강판 표면에 발생되는 아킹(Arcing)결함을 방지하는 역할을 하기 위하여 설치된다.

상기 홀드다운롤을 사용하지 않거나 압연하중이 너무 적은 경우에는 강판에 슬립 스크라치 및 아킹결함이 발생되고, 홀드다운롤의 압연하중이 너무 클 경우 밀착력이 심하여 콘덕트롤의 스틸밴드폭(예를 들면, 700mm)위치에 밴드마크가 발생하여 강판의 표면외관 불량이 발생되므로, 홀드다운롤의 압연하중은 2~4 Kg로 설정한다.

홀드다운롤의 일례로는 150mm의 원형롤을 들수 있다.

상기 도금용액으로는 염화아연도금용액이 바람직하고, 그리고 도금방식으로는 전기도금방법이 바람직하다.

또한, 도금시 전류값은 65~75KA로 설정하는 것이 바람직하고, 그리고 도금량은 5~80g/m²가 바람직하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 엠보의 골의 깊이가 40 ~ 120㎛이고, 골과 골사이의 간격이 30~ 50mm이고, 골의 너비는 0.5~1.0mm이고, 그리고, 바람직하게는 도금량이 5~80g/m²인 엠보 아연도금강판이 제조된다.

상기와 같이 제조된 엠보 아연도금강판에 용도에 따라 적절한 조건으로 도장을 하는 경우 안정된 품질, 우수한 조도 및 광택도등을 갖는 도장강판이 얻어질 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

(실시예)

탄소가 0.005%이고 두께가 0.5t 및 0.6t인 극저 탄소강판을 하기 표 1과 같은 조건으로 엠보싱처리하여 엠보 냉연강판을 제조한 다음, 하기 표 2와 같은 조건으로 도금처리하여 엠보 아연도금강판을 제조하고, 엠보 냉연강판 및 엠보 아연도금강판을 평가하고, 엠보 냉연강판에 대한 평가결과를 하기 표 1에, 그리고 엠보 아연도금강판에 대한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

하기 표 1의 엠보 냉연강판의 평가결과에 있어서 골간격. 골너비, 골깊이, 및 형상에 있어서 양호 및 불량은 각각 30~50mm(골간격). 0.5~1.0mm(골너비), 40~120㎛(골깊이), 및 3mm이상(반곡형상)의 조건을 만족하는 경우와 벗어나는 경우를 나타내는 것이다.

하기 표 2의 아연도금강판의 도금밀착성은 도금 후에 엠보싱 강판을 120도 구부린 후에 테이프(Tape)로 밀착시켜 박리한 후 테이프에 도금층이 박리되면 불량, 박리층이 없으면 양호로 판정하였다.

또한, 도막의 내식성은 스크래치를 발생시켜 JIS 2783에 의해 염수분무실험으로 적녹이 10시간 이후에 발생되는 것을 양호, 그 이내에 발생하는 것을 불량으로 나타내었다.

또한, 표면외관은 표면에 얼룩이 발생되거나, 엠보싱 무늬가 선명치 않고, 표면에 아킹, 스크래치가 발생 검사기준에 의거 평점 3이상이 5%초과시는 불량, 얼룩발생이 없고 무늬가 선명하며 표면에 아킹, 스크래치가 검사기준내 만족하면 양호로 판정하였다.

상기 표 1 및 표2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합되는 엠보형성 조질압연조건으로 엠보형성 조질압연을 행한 다음, 본 발명에 부합되는 도금조업조건으로 도금하는 경우에는 도금 밀착성, 내식성 및 외관이 우수한 엠보 도금강판을 제조할 수 있음을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 도금 밀착성, 내식성 및 표면 외관이 우수할 뿐만 아니라 도장후에 우수한 품질, 조도 및 광택도를 부여할 수 있는 엠보 아연도금강판을 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 엠보 무늬가 각인된 한 쌍의 워크롤을 갖고 이 워크롤 후단에 형상교정용 빌리롤이 구비되어 있는 엠보용 조질압연기를 사용하여 냉연강판을 엠보싱 압연하여 엠보 냉연강판을 제조한 후, 산세하고, 탈지한 다음, 컨덕터 롤 및 홀드 다운롤을 구비한 엠보 강판용 도금설비에서 장력을 부여하면서 도금하여 엠보 아연도금강판을 제조하는 방법에 있어서,

   상기 엠보싱 압연시 롤의 중심부와 에지부의 롤경차이가 2/100∼4/100mm인 워크롤을 사용하고, 압연하중은 300~600톤으로 설정하고, 연신율은 2.5~4.0%로 설정하고, 그리고 빌리롤의 높이는 3.0~5.0mm로 설정하고; 그리고

   엠보 냉연강판의 도금시 도금장력은 총장력의 25~30%로 설정하고, 홀드다운 롤에 의한 압연하중은 2~4Kg로 설정하고, 그리고 전류값은 65~75KA로 설정하는 것을 특징으로 하는 엠보 아연도금강판의 제조방법
2. 제1항에 있어서, 탈지용액이 34∼45g/l의 NaOH로 조성되는 것을 특징으로 하는 엠보 아연도금강판의 제조방법
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 엠보 냉연강판은 그 엠보의 골의 깊이가 40 ~ 120㎛이고, 골과 골사이의 간격이 30~ 50mm이고, 그리고 골의 너비는 0.5~1.0mm인 것을 특징으로 하는 엠보 아연도금강판의 제조방법
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 엠보 아연도금강판은 그 엠보의 골 깊이가 40 ~ 120㎛이고, 골과 골사이의 간격이 30~ 50mm이고, 골 너비는 0.5~1.0mm이고, 그리고 도금량이 5~80g/m²인 것을 특징으로 하는 엠보 아연도금강판의 제조방법

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