KR101031745B1 - 평면성이 우수한 알루미늄 스트립의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 알루미늄 스트립(strip)의 제조 방법은, 제품 2조분 이상의 스트립 폭으로 압연한 후에 제품 폭으로 분할하고, 알루미늄 스트립을 코일 형상으로 권취하는 방법으로서, 열간 압연 후의 알루미늄 스트립을 제 1 냉간 압연하여 제품 폭의 2배 이상의 폭을 갖는 광폭 스트립을 얻고, 그 후, 스트립을 그 길이 방향으로 절단하여 폭 방향으로 복수개의 소폭 스트립으로 분할하고, 또한 분할 후의 소폭 스트립을 제 2 냉간 압연한다. 그 후, 트리밍 및 교정을 행한다. 이러한 방법에 의해, 코일 장력을 높게 하더라도 평면성의 열화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Description

평면성이 우수한 알루미늄 스트립의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING ALUMINUM STRIP EXCELLENT IN DEGREE OF FLATNESS}

본 발명은, 인쇄판 등에 사용되며 평면성이 요구되는 띠판(帶板) 등의 평면성이 우수한 알루미늄 스트립(strip)의 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 스트립(본 명세서에서는 합금도 포함시켜 간단히 알루미늄 스트립이라고 부름) 중 박판(薄板)에 대해서는, 띠판으로서 코일 형상으로 권회(卷回)하거나 시트 형상 그대로 반송 및 보관된다. 그러나, 이 띠판 코일 또는 시트는, 인쇄판 등에 사용할 때에는 그 면이 평탄하여 평면성이 우수할 것이 요구된다. 이러한 우수한 평면성이 요구되는 용도에서는, 압연 후, 압연시의 응력 불균일에 기인하는 표면 요철을 텐션 레벨러(tension leveler) 등에 의해 교정하는 것이 일반적이다.

이 우수한 평면성이 요구되는 알루미늄 스트립의 용도로서는, 예컨대 평판 인쇄판의 지지체가 알려져 있으며, 이 평판 인쇄판의 지지체로서는, 일반적으로 두께가 0.1~0.5㎜ 정도, 폭이 500~1600㎜ 정도인 JIS A1050, A1100, A3003 및 A1050 조성에 주로 Mg를 첨가한 통칭 1052 등의 알루미늄 스트립이 사용되고 있다. 이들 알루미늄 스트립은, 통상 상기 합금 조성의 주괴를 제조하여, 이것에 면삭(面削), 균질화 처리, 열간 압연, 냉간 압연, 필요에 따라 중간 소둔(燒鈍)을 행하고, 최종 냉간 압연, 또한 필요에 따라 조질(調質) 소둔을 순차적으로 행하여 소정의 판 두께로 마무리한 후, 추가로 텐션 레벨러 등의 교정 장치에 통과시켜 소요의 평면성을 얻고 코일로 권취함으로써 제조되고 있다. 또한, 이러한 알루미늄 스트립 제품은 코일 형상 또는 시트 형상의 형태로 표면 처리 유저(user)에게 납입(納入)된다.

최근, 코일 형상으로 권취된 알루미늄 스트립으로부터 인쇄판 등의 소요의 제품을 제조하는 경우에는, 제조 작업 효율의 개선을 위해 코일 교체 시간을 단축하여 표면 처리에서의 공정 제조건(諸條件)을 안정화할 것 등이 요구되고 있으며, 이를 위해서 코일의 크기를 대형화할 것이 요망되고 있다. 이와 같이 코일의 크기가 대형화되면, 텐션 레벨러 통판(通板)에 의해 제조 직후는 충분한 평면성을 갖도록 제조된 알루미늄 스트립이더라도, 재고 기간이 경과하여 알루미늄 스트립의 코일이 인쇄판 가공 유저에게 반송되어 언팩킹되었을 때에, 코일로부터 되감아진 알루미늄 스트립의 평면성이 종종 손상되어 있다고 하는 문제점이 현재화(顯在化)되게 되었다.

이 평면성의 저하의 원인은 다음과 같이 생각된다. 즉, 코일 직경이 커지면 스트립의 감는 수가 많아져 중간 두께 및 높은 귀 부분의 스트립의 두께 차이가 누적되기 때문에, 알루미늄 스트립에 부하되는 권취 평균 응력은 일정하더라도 중간 두께, 높은 귀의 스트립이 두꺼운 부분이 존재하면 권취 장력 분포는 불균일해진 다. 이 때문에, 스트립 두께가 두꺼운 부분에 큰 장력이 부하되고, 코일 권취 후에 이러한 장력이 큰 부분이 잔존하면, 권취 후의 시간의 경과와 함께 크리프(creep) 변형이 생긴다. 그리고, 유저에게 있어, 코일 형상의 알루미늄 스트립을 풀었을 때에, 큰 장력이 부하된 부분은 길이가 남는 상태, 즉 중신(中伸) 및 이신(耳伸) 등의 상태로 되는 것이 원인이라고 생각된다. 덧붙여 말하면, 이 현상은 내경이 20인치인 스풀에 권취된 코일 제품의 코일 외경으로 1200㎜를 초과하면 발생하고, 외경으로 1500㎜를 초과하면 더욱 현저해진다.

이러한 문제점을 개선하기 위해서, 예컨대 판 스트립의 크라운에 따라 최종 공정의 권취 장치에서의 권취 장력의 적정화에 의해 평면성을 개선하는 방법이 일본 특허공개 평10-71425호, 일본 특허공개 2003-81504호, 일본 특허공개 2004-298947호에 개시되어 있다. 또한, 제품 폭 2조분 이상의 단면 치수를 갖는 상태로 압연하고, 압연 종료 후의 최종 공정에서 소요의 제품 스트립의 폭으로 분할하고, 분할 후의 크라운률 범위를 적정화하는 방법이 일본 특허공개 평9-202063호에 개시되어 있다. 이 일본 특허공개 평9-202063호에 개시된 방법에 의해, 재고 기간의 경과 후, 코일 형상의 알루미늄 스트립이 유저에게 납입되어 언팩킹되었을 때에, 알루미늄 스트립의 평면성이 손상되어 있다고 하는 문제점은 경감되었다.

그러나 최근에 이르러, 알루미늄 스트립 유저에게 있어, 예컨대 인쇄판을 예로 하면, 제조 작업 효율의 개선이 현저히 진행되어 알루미늄 스트립 유저에서의 처리 라인의 속도가 빨라졌고, 그 속도 증가에 따라 표면 처리 후의 건조 공정에서의 열처리 온도의 고온화를 위해 및 라인 통판의 안정성을 확보하기 위해 장력을 높게 할 필요가 생겼다. 이와 같이 코일 장력을 높게 하면, 인쇄판 제조시에 코일 형상의 알루미늄 스트립을 풀었을 때에는 평면성의 열화가 인식되지 않는 경우에도, 그 알루미늄 스트립이 표면 처리 공정을 통과한 후에 평면성이 열화된다고 하는 문제점이 현재화되었다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 제품 2조분 이상의 스트립 폭으로 압연한 후에 제품 폭으로 분할하고, 알루미늄 스트립을 코일 형상으로 권취하는 알루미늄 스트립의 제조 방법에 있어서, 코일 형상의 알루미늄 스트립으로부터 제품을 제조할 때의 제조 작업 효율을 향상시키기 위해 코일 장력을 높게 하더라도 평면성의 열화가 생기는 것을 방지할 수 있는 평면성이 우수한 알루미늄 스트립의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 알루미늄 스트립의 제조 방법은 다음 공정으로 이루어진다: 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 주괴를 균질화 열처리하는 균질화 열 처리 공정; 상기 균질화 열처리된 주괴를 열간 압연하는 열간 압연 공정, 여기서, 상기 열간 압연된 압연판의 폭 방향의 크라운치가 절대치로 1.5% 이하임; 상기 열간 압연된 압연판을 냉간 압연하여 제품 폭의 2배 이상의 폭을 갖는 광폭(廣幅) 스트립을 얻는 제 1 냉간 압연 공정; 상기 냉간 압연 후의 광폭 스트립을 그 폭 방향으로 복수개로 되도록 분할하여 소폭(小幅) 스트립을 얻는 분할 공정; 상기 각 소폭 스트립을 냉간 압연하는 제 2 냉간 압연 공정; 상기 제 2 냉간 압연 후의 소폭 스트립을 처리하고, 교정 처리, 트리밍, 및 권취의 각 공정으로 이루어지는 최종 공정.

상기 제 1 냉간 압연 공정 및 제 2 냉간 압연 공정에서는, 1패스이더라도, 복수 패스이더라도 좋다.

상기 최종 공정에서는, 상기 제 2 냉간 압연 후의 소폭 스트립에 대하여, 교정 처리, 트리밍, 권취의 순으로 순차적으로 실시하여도 좋고, 트리밍, 교정 처리, 권취의 순으로 순차적으로 실시하여도 좋다.

본 발명에 의하면, 제 1 냉간 압연과 제 2 냉간 압연 사이에 알루미늄 스트립을 폭 방향으로 분할하기 때문에, 분할 후의 제품 폭에 대응하는 알루미늄 스트립은 제 2 냉간 압연을 받는다. 이에 의해, 분할시에 발생하는 절단 단면의 버(burr)는 소실되어, 이 버에 기인하는 평면성의 열화가 방지된다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 첨부한 도면을 참조해서 구체적으로 설명한다. 도 1, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 알루미늄 스트립의 제조 방법을 공정순으로 나타내는 스트립 폭 방향의 단면도이다. 단, 스트립의 폭 방향의 단면은, 형상의 차이를 명확히 하기 위해서 폭에 대한 두께의 크기를 매우 크게 하여 표시하고 있다. 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 주괴를 면삭하고, 열간 압연하고, 필요에 따라 중간 소둔하고, 제 1 냉간 압연하면, 도 1에 나타내는 바와 같이 폭 방향의 중앙부가 두껍게 되는 정(正)크라운 형상의 알루미늄 스트립(1)(광폭 스트립)이 얻어진다. 이 알루미늄 스트립(1)은 제품 스트립의 소망 폭의 2배 이상의 폭을 갖는다. 즉, 열간 압연되는 주괴의 폭 방향 단면의 크기를, 상술한 바와 같이, 열간 압연 후의 알루미늄 스트립(1)으로부터 2 또는 3개 이상의 제품 스트립을 취출할 수 있는 치수로 하고 있다. 단, 도시예는 2개의 제품 스트립을 취출하는 것이며, 이하, 설명을 간략화하기 위해서 1개의 열간 압연 알루미늄 스트립(1)으로부터 2개의 제품 스트립을 취출하는 경우에 대하여 설명한다.

또, 이 열간 압연 공정으로부터 제 1 냉간 압연 공정까지의 공정에서는, 통상적으로 이하의 처리가 이루어진다. 우선, 주괴(연속 주조 슬래브)를, H14~H18과 같은 중간 소둔재의 경우는 두께가 예컨대 3㎜로 되도록 열간 압연하고 나서, 코일 형상으로 권취한다. 그 후, 코일을 풀고, 두께가 예컨대 1.7㎜로 되도록 냉간 압연하고, 재차 코일 형상으로 권취한다. 다시 코일을 풀고, 두께가 예컨대 1.1㎜로 되도록 냉간 압연한다. 그 후, 코일을 풀고, 스트립을 중간 소둔하여, 코일로 일 단 권취한 후, 다시 코일을 풀고, 두께가 예컨대 0.6㎜로 되도록 냉간 압연한다. 한편, H19와 같은 직통재(直通材)(중간 소둔 생략)의 경우는, 예컨대 두께 3㎜의 열간 압연재를 1.6㎜로 냉간 압연하고, 이어서 두께가 예컨대 1.0㎜로 되도록 냉간 압연하고, 중간 소둔하지 않고서 두께가 0.6㎜로 될 때까지 냉간 압연한다. 이렇게 하여, 예컨대 열간 압연재를 3패스의 냉간 압연으로 예컨대 두께가 0.6㎜로 되도록 한다. 따라서, 이 경우는, 제 1 냉간 압연 공정은 3패스로 행하게 된다. 또한, H19와 같은 직통재(중간 소둔 생략)의 경우는, 제 1 냉간 압연을 탠덤 압연기로 행해도 좋으며, 이 경우는, 두께가 예컨대 5㎜로 되도록 열간 압연하고 나서, 코일 형상으로 권취한다. 그 후, 코일을 풀고, 두께가 예컨대 0.33㎜로 되도록 탠덤 냉간 압연한다. 따라서, 이 경우는, 제 1 냉간 압연 공정은 1패스로 행하게 된다. 또, 상기 중간 소둔은 통상적 방법으로 행하면 되고, 배치 소둔 혹은 연속 소둔 중 어느 하나로 행해도 좋다. 또한, 본 발명에 있어서의 상기 탠덤 압연기의 냉간 압연 패스 수는, 코일로부터 풀고, 냉간 압연을 2회 실시한 후, 재차 코일 형상으로 권취할 때까지의 공정을 1패스라고 정의한다.

이 제 1 냉간 압연 후에 있어서, 알루미늄 스트립(1)을 코일로부터 풀고, 슬리터에 의해 스트립의 길이 방향으로 절단함으로써 알루미늄 스트립(1)을 그 폭 방향으로 2분할하여, 도 3에 나타내는 바와 같이 제품 치수에 대응하는 단면의 크기를 갖는 2개의 알루미늄 스트립(3)을 얻은 후, 이것을 코일 형상으로 권취한다. 단, 일본 특허공개 평9-202063호에서는, 이 냉간 압연 후의 슬릿에 의한 절단 분할 후, 도 2에 나타내는 바와 같이 절단 단면에 불량 부분이 존재하지 않는 깨끗한 단 면이 얻어지는 것처럼 기재되어 있지만, 실제로는, 도 3에 나타내는 바와 같이 절단 단면에 버(4)가 국부적으로 발생하여, 스트립 폭 방향에서 보면 이 버(4)의 부분만 두께가 급격히 증대하여 버린다. 또, 도 3에는, 절단 단면뿐만 아니라 알루미늄 스트립(1)의 양 단부이었던 부분도 버(4)가 발생하고 있는데, 이것은, 이 양 단부이었던 부분에 압연에 의한 귀 깨짐 부분이 잔존하는 것을 방지하기 위해서 이 양 단부의 부분을 트리밍한 결과 발생한 것이다. 즉, 슬리터에 의한 스트립의 절단 공정에서는, 스트립(1)을, 그 폭 방향 중앙에 5~10㎜ 격리시켜 배치한 2기의 슬리터(바이트(칼))에 의해 절단하여, 스트립(1)의 중앙 부분의 5~10㎜의 부분을 제거하는, 소위 중간 절단을 행한다. 또한, 스트립(1)의 폭 방향 양 단부는 약 5~10㎜ 트리밍하여, 소위 귀 트리밍을 행한다. 또, 전술한 중간 절단은 반드시 필요한 것이 아니며, 1기의 바이트에 의해 폭 방향 분할부를 절단하여도 좋다.

이와 같이, 절단 분할 후에 절단면에 버(4)가 발생한 알루미늄 스트립(3)을, 도 6에 나타내는 바와 같이 스풀(13)의 주위에 코일 형상으로 권취하면, 절단 전에 알루미늄 스트립(1)의 크라운 형상의 중심부였던 두꺼운 부분(11)끼리가 겹쳐져, 얇은 부분(12)은 느슨하게 권회된다. 그리고, 본원 발명자들이 종래의 알루미늄 스트립에 있어서의 평면성 열화의 현상을 구명(究明)하기 위해 예의 조사한 결과, 코일을 풀었을 때에 이 두꺼운 부분(11)에 이파(耳波)(14)가 발생하는 빈도가 높음을 발견하였다. 이 이파(14)가 알루미늄 스트립의 평면성을 열화시키고 있다.

그리고, 이 두꺼운 부분(11)(도 6 참조)에는, 도 3에 나타내는 바와 같이 버(4)가 발생하고 있다. 이 때문에, 도 3에 나타내는 편(片) 크라운 형상의 판 두 께가 두꺼운 쪽의 판 스트립 폭 방향의 단부(두꺼운 부분(11))에서는, 이 두꺼운 판 두께에 버(4)의 돌기가 권취 수에 따라 적산된 상태로 되어 있어, 이 알루미늄 스트립(3)의 상태에서 이것을 연속적으로 코일 형상으로 권취하면, 이 버(4)가 부여된 편 크라운의 판 두께가 두꺼운 부분(11)은 코일 권취 두께가 많아짐에 따라 치우친 장력이 부하되게 된다. 이 때문에, 코일 권취 후의 시간의 경과에 따라 크리프 변형이 생겨 이파(14)가 발생하기 쉬워진다. 또한, 6개월 등의 재고 기간이 경과했을 때에 크리프 변형은 인식되지 않는 경우에 있어서도, 이 재고 기간에 전술한 두꺼운 부분(11)에 작용하는 치우친 장력이 축적된 결과, 상당한 내부 응력이 잠재화되어 있다. 이 때문에, 표면 처리 후의 건조 공정에서 열처리 온도가 고온화되거나, 라인 통판의 안정성을 확보하기 위해 장력이 높아짐으로써, 상기 내부 응력이 개방되고, 그 결과 이파(14)가 발생한다. 이상의 연구 결과로부터, 본 발명자들은, 이파(14)와 같은 스트립의 평면성의 열화는, 크라운 형상의 중심부의 절단 단면에 발생하는 버(4)가, 거기에 없더라도 두꺼운 판 두께를 더욱 두껍게 하고 있는 것이 원인임을 밝혀내었다. 본 발명은 이러한 본 발명의 연구 결과에 기초하여 완성된 것이다.

즉, 본 발명에 있어서는, 도 3, 도 4(a)에 나타내는 버(4)가 발생한 알루미늄 스트립(3)에 대하여, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 재차 냉간 압연을 실시한다. 이하, 이것을 제 2 냉간 압연이라고 한다. 따라서, 제 1 냉간 압연 후의 알루미늄 스트립(3)에 대하여, 슬리터에 의한 분할 후, 제 2 냉간 압연을 실시하여 도 4에 나타내는 알루미늄 스트립(5)을 얻는다. 알루미늄 스트립(3)은 도 4(a)의 버(4)가 형성된 절단 분할 단면이 가장 두껍기 때문에, 이 제 2 냉간 압연에 있어서는 이 절단 분할 단면이 최초로 압연되는 결과, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 제 2 냉간 압연 후의 알루미늄 스트립(5)은 절단 단면이었던 부분(6b)이 약간 얇아지고, 이 부분(6b) 근방의 부분(6a)이 가장 두껍게 된다.

이 제 2 냉간 압연 공정에서는, 예컨대 제 1 냉간 압연을 싱글 압연기로 행하여 제품 두께가 0.30㎜인 것을 제조하는 경우의 슬리터에 의한 절단 및 제 2 냉간 압연 방법은, 슬리터에 의한 절단 후에 코일 형상으로 권취된, 두께가 예컨대 0.6㎜인 스트립(3)을 코일로부터 풀고, 냉간 압연하여 0.45㎜로 한 후, 코일 형상으로 권취하고, 다시 코일로부터 풀고, 냉간 압연하여 두께를 0.33㎜로 한 후, 코일 형상으로 권취하고, 다시 코일로부터 풀고, 제품 두께로 되도록 냉간 압연하여 스트립(5)을 얻고, 그 후, 마찬가지로 이것을 코일 형상으로 권취한다.

한편, 제 1 냉간 압연을 탠덤 압연기로 행하여 제품 두께가 0.30㎜인 것을 제조하는 경우는, 슬리터에 의한 절단 후에 코일 형상으로 권취한, 두께가 예컨대 0.33㎜인 스트립(3)을 코일로부터 풀고, 제품 두께로 되도록 냉간 압연하여 스트립(5)을 얻고, 그 후, 마찬가지로 이것을 코일 형상으로 권취한다.

따라서, 제 2 냉간 압연 공정에서는, 예컨대 제 1 냉간 압연을 싱글 압연기로 행하는 경우는 제 2 냉간 압연을 1~3패스 실시하고, 제 1 냉간 압연을 탠덤 압연기에서 행하는 경우는 제 2 냉간 압연을 1패스 실시한다.

또, 이 제 2 냉간 압연 공정에서의 냉간 가공율(즉, 압하율(압하량/압하 전의 판 두께(%))은 모든 공정의 전체 압하율로 5% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또, 제 2 냉간 압연 공정으로서는, 통상 4패스 이내이다. 이 제 2 냉간 압연 공정에서, 마무리 두께를 예컨대 0.30㎜로 한다. 또, 인쇄판 제품은 공칭(公稱) 두께로서 0.15㎜, 0.20㎜, 0.24㎜, 0.30㎜, 0.40㎜, 0.50㎜가 규정되어 있으며, 이들 중 가장 시장량(市場量)이 많고 일반적인 것은 0.24㎜와 0.30㎜이다.

다음으로, 제 2 냉간 압연 후의 교정 공정에서, 알루미늄 스트립(5)을 롤러레벨러에 걸어 변형시켜 그 평탄성을 향상시킨다. 그 후, 이 교정 후의 알루미늄 스트립(7)을, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이 트리밍 공정에서 제품 폭으로 되도록 폭을 트리밍한다. 이 트리밍에 의해, 알루미늄 스트립(7)의 폭 방향의 양단 가장자리에 버(8b)가 생기지만, 이 버(8b)가 생기는 부분은 알루미늄 스트립(7)에 있어서의 두께가 가장 두꺼운 부분(8a)이 아니다.

이 때문에, 이 알루미늄 스트립(7)을 코일 형상으로 권취하더라도, 알루미늄 스트립이 접촉하는 부분은 부분(8a)이고, 버(8b)가 아니기 때문에, 그 후의 재고 기간 경과 후에 코일을 풀더라도 알루미늄 스트립(7)에 이파(14)가 발생하는 일은 없다.

그 후, 코일을 곤포(梱包)하여 출시하고, 소정의 재고 기간이 경과하여 인쇄판 제조 등을 위해 고객에게 납입되어, 인쇄판 제조업자에 의해 표면 처리가 실시된다.

이와 같이 구성된 알루미늄 스트립의 제조 방법에 있어서는, 알루미늄 스트립을 그 길이 방향으로 절단하여 폭 방향으로 복수개의 알루미늄 스트립으로 분할할 때에, 열간 압연 후에 냉간 압연 공정에 의해 냉간 압연하고, 필요에 따라 중간 소둔하고, 그 후, 냉간 압연을 더 행하고, 제 1 냉간 압연한 후의 알루미늄 스트립을 분할하고, 그 후, 제 2 냉간 압연 공정을 실시하여 분할 후의 알루미늄 스트립을 냉간 압연한다. 이에 의해, 분할시에 절단 단면에 버(4)가 발생하더라도, 제 2 냉간 압연에 의해, 이 버(4)가 발생한 절단 단면(부분(6b))은 약간 얇아지고, 그 근방의 부분(6a)이 최대 두께의 부분으로 된다. 이 때문에, 이 알루미늄 스트립을 코일 형상으로 권회하더라도 단면은 최대 두께가 아니므로, 재고 기간 중에 크리프 변형이 생기거나 하는 일은 없다. 또한, 코일을 풀고, 인쇄판의 제조 공정에서 표면 처리할 때, 이 표면 처리 후의 건조 공정에서의 열처리 온도의 고온화 및 라인 통판의 안정성 확보를 위한 통판의 고장력화를 받더라도, 제 2 냉간 압연에 의해 버(4)의 영향이 해소되어 있기 때문에, 내부 응력의 개방에 의한 이파의 발생이라는 현상을 회피할 수 있다.

또, 분할 공정 후에 발생하는 버의 형상으로서는, 도 3에 나타내는 버(4) 이외에, 도 8(a), (b), (c)에 나타내는 버(4a, 4b, 4c)가 있다. 어떠한 버가 발생하더라도, 제 2 냉간 압연 공정에 의해 이파 등의 인쇄판 제조 공정에 있어서의 표면 평탄성의 열화를 방지할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 주괴를 열간 압연하여 알루미늄 스트립을 얻은 후, 냉간 압연 공정에 의해 냉간 압연하고, 필요에 따라 중간 소둔하고, 그 후, 냉간 압연을 더 행하고, 제 1 냉간 압연 공정을 종료한 후의 알루미늄 스트립을 슬리터 등에 의해 폭 방향으로 복수조로 되도록 분할하고, 이어서 제 2 냉간 압연 공정에 의해 냉간 압연하는 공정까지는, 제 1 실시형태와 마찬가지이다. 본 실시형태에 있어서는, 그 후, 얻어진 제 2 냉간 압연 후의 알루미늄 스트립을 제품 폭으로 트리밍하고, 그 후, 교정 공정에 의해 알루미늄 스트립을 레벨러에 통과시켜 평탄성을 향상시킨 후, 코일로 권취한다.

즉, 제 1 실시형태에서는, 알루미늄 스트립을, 제 2 냉간 압연 공정, 교정 공정, 트리밍 공정 후, 코일로 권취하고 있었지만, 본 실시형태에서는, 알루미늄 스트립을, 제 2 냉간 압연 공정, 트리밍 공정, 교정 공정의 후에, 코일로 권취한다.

이에 의해, 본 실시형태에서는, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이 트리밍 공정에서 발생하는 버(6c)를, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이 교정 공정에서 경감할 수 있다. 즉, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 제 2 냉간 압연 공정에 의해, 절단 단면이던 부분은 두께가 약간 얇아지고, 최대 두께의 부분(6a)은 이 절단 단면보다도 내부측으로 옮겨져 있지만, 이 알루미늄 스트립(5)의 폭을 제품 폭으로 가공하기 위해 트리밍 가공하면 트리밍 단면에 버(6c)가 발생한다. 그 후, 교정 공정에서 알루미늄 스트립을 롤러 레벨러에 통과시키면, 이 롤과의 접촉에 있어서 알루미늄 스트립에 인장 응력이 인가되는 결과, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 레벨러 통과 후의 알루미늄 스트립(9)은 버(6c)가 매우 작아지고, 최대 두께의 부분(9a) 근방의 단면 부분(9b)은 버가 거의 소실된 상태로 된다.

이 때문에, 본 실시형태에 있어서는, 제품 트리밍시의 버의 발생도 소실됨과 아울러, 최대 두께의 부분(9a)이 단부가 아닌 알루미늄 스트립(9)을 얻을 수 있으 므로, 이 알루미늄 스트립(9)을 코일 형상으로 권회한 후, 소정의 재고 기간이 경과하여 인쇄판 제조 공정에 공급했을 때에 이파의 발생을 방지하여, 더한층 알루미늄 스트립의 평면성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서는, 열간 압연 후의 열간 압연판의 폭 방향의 크라운률이 절대치로 1.5% 이하인 것이 바람직하다. 본 발명자들이, 열간 압연 후의 알루미늄 스트립의 폭 방향의 크라운률과 평면성의 관계를 다양하게 조사한 결과, 두께가 0.14~0.5㎜, 폭이 570~1050㎜인 알루미늄 스트립에서는, 크라운률이 절대치로 1.5% 이하이면, 표면의 평면성이 더욱 향상된 알루미늄 스트립을 얻을 수 있음을 발견하였다. 이에 대하여, 크라운률이 1.5%를 초과하면, 도 9에 나타내는 바와 같이 스트립의 폭 방향에 대하여 판 두께가 최대로 되는 위치에서 요철의 높이가 2.0㎜를 초과하는 큰 쿼터 밸리(15)가 발생하기 쉬워, 스트립의 평면성이 열화되기 쉽다. 이 때문에, 열간 압연 후의 알루미늄 스트립의 폭 방향의 크라운률이 절대치로 1.5% 이하이다.

열간 압연 후의 열간 압연판의 폭 방향의 크라운률은 주지의 방법으로 제어할 수 있다. 예컨대, 설정된 크라운률과 자제(字際)의 크라운률의 차이에 근거하여 워크 롤 벤딩력을 조정하면 된다.

또, 본 발명에 있어서, 크라운률은 도 10 내지 도 12에 나타내는 바와 같이 정의한다. 도 10은 스트립 폭 방향의 중앙부에서 최대 두께로 되는 정크라운의 경우를 나타내는 도면이다. 스트립 폭 방향에 대하여 최대 두께로 되는 부분의 두께가 Tmax이고, 이 스트립 폭 방향의 단부에서 두께가 T1 및 T2라고 한다. Hmax는 Hmax={Tmax-(T1+T2)/2}/2로서 표현된다. 또한, Tave는 폭 방향의 판 두께의 평균치라고 한다. 그렇게 하면, 정크라운의 경우는, 크라운률은 (Hmax/Tave)×100(%)로서 표현되기 때문에, 결국 크라운률은 하기 수학식 1로 표현되게 된다.

크라운률(%)=[{Tmax-(T1+T2)/2}/{Tave}]×100

또, 평균 판 두께 Tave는 이하와 같이 하여 측정한다. 우선, 코일 통판 방향에 대하여 직각인 방향으로 장척의 판조(알루미늄 스트립의 제품 폭을 길이로 하여 폭이 35㎜)를 측정 샘플로서 떼낸다. 이 측정 샘플을 자동 판 두께 측정기에 걸고, 접촉식으로 연속적으로 판 두께를 측정한다. 판 두께 평균치(Tave)는 이 연속한 판 두께 데이터의 평균치로서 구한다. 또, 통상, 측정치는 스트립의 폭 방향(샘플의 길이 방향)으로 1㎜마다 채취한다. 단, 측정 샘플의 길이 방향의 양 단부는, 버의 영향을 피하기 위해서 양단으로부터 5㎜까지의 부분은 데이터를 채취하지 않고 있다.

마찬가지로, 도 11에 나타내는 부(負)크라운의 경우는, 최대 두께를 Tmax, 최소 두께를 Tmin이라고 하면 크라운률은 하기 수학식 2로 표현된다. 이 경우에, 크라운률은 음의 수로 된다.

크라운률(%)=[{Tmin-Tmax)/2}/{Tave}]×100

또, 도 12(a) 내지 (d)에 나타내는 분할 후의 소위 편 크라운의 경우는, 최대 두께를 Tmax, 최소 두께를 Tmin으로 한 경우에, Hmax는 Hmax=(Tmax-Tmin)/2로 표현되고 크라운률(%)은 (Hmax/Tave)×100이므로, 하기 수학식 3으로 표현된다. 또, 도 12(b), (d)의 경우는 쿼터 크라운이라고도 불린다.

크라운률(%)=[{Tmax-Tmin)/2}/{Tave}]×100

또, 본 발명을 적용할 수 있는 알루미늄 스트립으로서는, 인쇄판용 알루미늄 스트립에만 한정되지 않고, 그 외의 우수한 평면성이 요구되는 알루미늄 스트립의 제조 방법에도 적용할 수 있음은 물론이다.

[실시예]

다음으로, 본 발명의 효과를 실증하기 위한 실시예에 대하여, 본 발명의 범위로부터 벗어나는 비교예와 비교하여 설명한다. 우선, Si: 0.06%, Fe: 0.33%, Cu: 0.02%, Ti: 0.01%, 및 잔부가 불가피 불순물과 Al로 이루어지는 조성(JIS1050에 해당)을 가지는 알루미늄 주괴(치수; 두께 600㎜, 폭 2200㎜, 길이 5000㎜)를 제작하였다. 이들 주괴에 대하여, 통상의 방법으로 면삭, 균질화 처리, 및 열간 압연을 실시하고, 이 스트립을 코일로 일단 권취하였다. 이들 스트립에 대하여, 하기 표 1a 내지 표 1e에 나타내는 제 1 실시형태의 실시예, 비교예, 하기 표 2a 내지 표 2e에 나타내는 제 2 실시형태의 실시예, 비교예에 대하여, 열간 압연 후의 두께 및 크라운치로 한 열간 압연판을 얻고, 그 열간 압연판을 표 1에 나타내는 제조 공정 패턴 A~L로, 제 1 냉간 압연, 폭 분할 슬릿, 제 2 냉간 압연을 순차적으로 행하고, 최종 공정순을 교정→트리밍→권취, 또는 트리밍→교정→권취 중 어느 하 나의 순으로 행하여, 두께가 0.3㎜인 알루미늄 스트립의 제품 코일을 제조하였다. 어떠한 코일에 대해서도, 최종 공정의 권취 장력은 1.0㎏/㎟이다. 또, 폭 분할에 대해서는 슬리터를 이용하여 폭 중앙에서 2분할하여 2개의 코일로 한 것(이 경우의 제품 코일의 폭은 1000㎜임)과, 폭 방향에서 3분할하여 3개의 코일로 한 것(이 경우의 제품 코일의 폭은 680㎜임)을 제작하였다. 비교예 1, 실시예 2, 실시예 10 및 실시예 17에 대해서는, 폭 분할시에 10㎜의 중간 절단을 행하였다. 또, 얻어진 코일은 내경이 20인치인 스풀에 권취하여, 코일 외경을 1700㎜로 하여 제작하였다.

상술한 제조 방법으로 제작한 각 코일에 대하여, 열간 압연 종료 후의 판과 최종 공정의 권취 후의 판을, 그 길이 방향으로 30㎜마다 시어(shear) 절단하였다. 즉, 상기 1000㎜ 폭 또는 680㎜ 폭의 코일을 코일 폭 방향으로 평행하게 절단하여, 폭이 30㎜이고 길이가 1000㎜ 또는 680㎜인 띠판을 얻었다. 이렇게 하여 얻은 띠판으로부터, 띠판의 길이 방향(코일의 폭 방향)으로 10㎜ 간격으로 판 두께를 마이크로미터에 의해 측정하고, 상술한 크라운 산출 방법에 의해 크라운치를 산출하여 표 1 중에 기재하였다.

또한, 상술한 제조 방법으로 제작한 코일 제품을 권취한 후에, 코일 외주부로부터, 제품 폭으로 길이가 1.5m인 판을 채취하여, 평면성을 측정하였다. 또한, 각 제품(코일)을 0℃ 내지 40℃의 실온 중에 6개월간 방치한 후에, 코일 외주부로부터, 제품 폭으로 길이가 1.5m인 판을 채취하여, 평면성을 재측정하였다. 이들 평면성을 확인한 코일의 알루미늄 스트립을 도장하고, 건조 오븐간의 장력을 2.0㎏/㎟로 하고, 130℃로 2분간 가열해서 건조하였다. 이 건조 후의 알루미늄 스트립을 코일 형상으로 권취한 후에, 코일 외주부로부터, 제품 폭으로 길이가 1.5m인 판을 채취하여, 평면성을 3회 측정하고, 권취 직후, 보관 6개월 후, 도장 소부 후(건조 후)의 평면성의 측정 결과도 표 1 중에 기재하였다.

평면성은, 알루미늄 핸드북(제7판)의 P.232에 기재된 방법에 의해 알루미늄 스트립의 요철의 산과 골짜기의 차이를 측정하여, 이 값으로 평가하였다. 상세하게는, 이파에 관해서는, 이파가 인식되지 않는 것을 ○, 0.5㎜ 미만인 것을 △, 0.5㎜를 초과하는 것을 ×로 하여, ○와 △를 합격, ×를 불합격으로 하였다. 그 외에 대해서는, 센터 밸리(center valley) 또는 쿼터 밸리(quater valley)의 최대 높이로, 2.0㎜ 이하인 것을 ○, 2.0㎜를 초과하고 3.0㎜ 이하인 것을 △, 3.0㎜를 초과하는 것을 ×로 하여, ○를 합격, ×를 불합격으로 하였다.

표 1은, 실시예 1~18이, 도 4(a), (b), (c)에 나타내는 바와 같이 제 2 냉간 압연 공정 후에 교정 공정과 트리밍 공정을 이 순으로 실시한 경우, 실시예 19~33이, 도 5(a), (b)에 나타내는 바와 같이 제 2 냉간 압연 공정 후에 트리밍 공정과 교정 공정을 이 순으로 실시한 경우의 것이다. 또한, 비교예 1은, 일본 특허공개 평9-202063호에 기재된 바와 같이, 냉간 압연 후에 2분할하고, 그 후, 압연되지 않는 경우의 것이다. 이 표 1에 나타내는 바와 같이, 비교예 1의 경우는, 도 3에 나타내는 바와 같이 제품 코일에 있어서의 알루미늄 스트립에 버(4)가 존재하였다. 이 때문에, 도장 소부 후에 이파가 발생하여 평면성이 열화되었다. 이에 반하여, 실시예 1~18의 경우는, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이 트리밍 후의 버(8b)는 있지만, 평면성에 큰 영향을 주지 않는 것이었다. 이 때문에, 평면성의 평가 결과는 ○ 또는 △이었다. 또한, 실시예 19~33의 경우는, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이 제품 코일의 알루미늄 스트립에 있어서 버가 존재하지 않고, 따라서 평면성의 평가는 모두 ○이었다. 또, 표 1의 실시예 16~18, 32, 33에 있어서, 「제품 크라운 패턴」에 있어서 도 1 유사라고 하는 것은, 스트립을 3분할했을 때의 중앙 부분의 것이며, 크라운 형상으로서는 중앙부가 부풀어 오른 도 1에 나타내는 형상을 이룬다. 단, 그 양 단부는 절단의 버가 존재하지만, 두께가 가장 두꺼운 부분에는 버가 존재하지 않아, 평면성에 영향을 주지 않는다.

또, 실시예 1~3, 6~7, 9, 11~12, 14, 16~17은 열간 압연 크라운률이 절대치로 1.0% 이하로 낮기 때문에, 제품 크라운률도 낮아 평면성 평가가 우수하였다. 실시예 4~5, 8, 10, 13, 15, 19, 23, 27은 열간 압연 크라운률이 1.0%를 초과하고 있기 때문에, 그 외의 난의 평면성이 약간 저하되었다.

또한, 비교예 2~8은 도 4(a)~(c)의 공정, 비교예 9~11은 도 5(a), (b)의 공정이다. 이 비교예 2~11에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 공정으로 알루미늄 스트립을 제조한 경우이더라도 열간 압연 후의 크라운률이 절대치로 1.5%를 초과하고 있는 경우는, 평면성의 평가에 있어서 센터 밸리 또는 쿼터 밸리의 발생이 많아 평면성이 나쁜 것이었다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태의 제조 방법에 있어서의 제 1 냉간 압연 공정 후의 알루미늄 스트립의 폭 방향의 단면을 나타내는 도면이다.

도 2는 이상적인 경우의 분할 공정 후의 알루미늄 스트립의 폭 방향의 단면을 나타내는 도면이다.

도 3은 마찬가지로 제 1 실시형태에 있어서의 분할 공정 후의 알루미늄 스트립의 폭 방향의 단면을 나타내는 도면이다.

도 4(a), (b), (c)는 마찬가지로 제 1 실시형태에 있어서의 제 2 냉간 압연 공정 및 트리밍 공정 후의 알루미늄 스트립의 폭 방향의 단면을 나타내는 도면이다.

도 5(a), (b)는 마찬가지로 제 2 실시형태에 있어서의 트리밍 공정 및 교정 공정 후의 알루미늄 스트립의 폭 방향의 단면을 나타내는 도면이다.

도 6은 코일로 권취된 상태를 나타내는 도면이다.

도 7은 이파를 나타내는 도면이다.

도 8은 버의 발생 상황을 나타내는 알루미늄 스트립의 폭 방향의 단면도이다.

도 9는 쿼터 밸리를 나타내는 도면이다.

도 10은 정 크라운의 크라운률의 정의를 나타내는 도면이다.

도 11은 부 크라운의 크라운률의 정의를 나타내는 도면이다.

도 12(a) 내지 (d)는 편 크라운의 크라운률의 정의를 나타내는 도면이다.

Claims (3)

1. 다음 공정으로 이루어지는 알루미늄 스트립(strip)의 제조 방법:

   알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 주괴를 균질화 열처리하는 균질화 열처리 공정;

   상기 균질화 열처리된 주괴를 열간 압연하는 열간 압연 공정, 여기서, 상기 열간 압연된 압연판의 폭 방향의 크라운치가 절대치로 1.5% 이하임;

   상기 열간 압연된 압연판을 냉간 압연하여 제품 폭의 2배 이상의 폭을 갖는 광폭 스트립을 얻는 제 1 냉간 압연 공정;

   상기 냉간 압연 후의 광폭(廣幅) 스트립을 그 폭 방향으로 복수개로 되도록 분할하여 소폭(小幅) 스트립을 얻는 분할 공정;

   상기 각 소폭 스트립을 냉간 압연하는 제 2 냉간 압연 공정;

   상기 제 2 냉간 압연 후의 소폭 스트립을 처리하고, 교정 처리, 트리밍, 및 권취의 각 공정으로 이루어지는 최종 공정.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 최종 공정에서, 상기 제 2 냉간 압연 후의 소폭 스트립에 대하여 교정 처리, 트리밍, 권취의 순으로 순차적으로 실시하는 알루미늄 스트립의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 최종 공정에서, 상기 제 2 냉간 압연 후의 소폭 스트립에 대하여 트리밍, 교정 처리, 권취의 순으로 순차적으로 실시하는 알루미늄 스트립의 제조 방법.

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