KR101196634B1 - 텍스처링 강판 제조 장치 및 이를 이용한 강판 제조 방법 - Google Patents

Abstract

냉연 강판의 표면 조도를 부여하는 조질 압연 공정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강판의 표면에 미세 요철을 전사하기 위한 압연 장치 및 이를 이용한 압연 방법에 관하여 개시한다.
본 발명은 표면에 미세 요철을 구비하는 한쌍의 성형롤; 상기 성형롤보다 큰 직경을 가지며 상기 성형롤에 동력과 하중을 제공하는 한쌍의 백업롤; 및 상기 성형롤과 상기 백업롤의 사이에 구비되어 상기 성형롤과 상기 백업롤이 직접 접촉하지 않도록 하는 한 쌍의 더미롤;을 포함하는 텍스처링 강판 제조 장치를 제공한다.

Description

텍스처링 강판 제조 장치 및 이를 이용한 강판 제조 방법{Dull finish steel plate rolling device and manufacturing device using the same}

본 발명은 냉연 강판의 표면 조도를 부여하는 조질 압연 공정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강판의 표면에 미세 요철을 전사하기 위한 압연 장치 및 이를 이용한 압연 방법에 관한 것이다.

강판의 표면에 미세 요철을 형성하면, 강판 표면에 윤활유를 고르게 도포할 수 있으며 도장성 및 도금성이 향상되는 효과를 가져올 수 있다.

강판의 표면에 미세 요철을 형성하기 위한 방법으로는, 표면에 미세 요철이 형성된 성형롤을 사용하여 강판 표면에 전사시키는 방법이 사용되고 있다.

그런데, 종래의 텍스처링 강판 제조 장치는 표면에 미세 요철이 형성된 성형롤이 성형 대상 강판에만 접촉하는 것이 아니라, 성형롤에 압하력과 구동력을 제공하는 백업롤과도 접촉하도록 구성되어 있었다.

성형롤과 백업롤의 사이에서는 선접촉이 발생하게 되며, 이 때 미세 요철에 과부하가 발생하게 되므로 미세 요철이 붕괴될 가능성이 높으며, 다른 한편으로 미세 요철이 백업롤에 전사되어 백업롤의 표면을 손상시키는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명의 목적은 강판의 표면에 미세요철을 형성하기 위한 전사롤의 표면 패턴이 손상되지 않는 텍스처링 강판 제조 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 성형롤의 표면에 형성된 미세요철이 백업롤과 직접 접촉하지 않도록 하는 텍스처링 강판 제조 방법을 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 표면에 미세 요철을 구비하는 한쌍의 성형롤; 상기 성형롤보다 큰 직경을 가지며 상기 성형롤에 동력과 하중을 제공하는 한쌍의 백업롤; 및 상기 성형롤과 상기 백업롤의 사이에 구비되어 상기 성형롤과 상기 백업롤이 직접 접촉하지 않도록 하는 한 쌍의 더미롤;을 포함하는 텍스처링 강판 제조 장치를 제공한다.

그리고 본 발명은, 표면에 미세 요철을 구비하며 공급되는 강판의 두께보다 큰 간격을 유지하도록 설치되는 한쌍의 성형롤; 상기 성형롤보다 큰 직경을 가지며 상기 성형롤에 동력과 하중을 제공하는 한쌍의 백업롤; 및 상기 성형롤과 상기 백업롤의 사이에 구비되어 상기 성형롤과 상기 백업롤이 직접 접촉하지 않도록 하는 한 쌍의 더미롤;을 포함하는 텍스처링 강판 제조 장치를 제공한다.

이 때, 강판은 일측의 성형롤과 더미롤의 사이로 진입하여, 상기 한 쌍의 성형롤 사이를 통과한 후, 타측의 성형롤과 더미롤의 사이로 배출되는 것이 바람직하며,

상기 성형롤의 외주면은 공급되는 강판에 의하여 감싸져, 상기 성형롤이 상기 더미롤에 직접 접촉하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 더미롤은 상기 성형롤에 대응하는 직경을 가지면 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명은 표면에 미세 요철을 구비하는 한 쌍의 성형롤과, 상기 성형롤보다 큰 직경을 가지며 상기 성형롤에 동력과 하중을 제공하는 한쌍의 백업롤을 이용하는 텍스처링 강판 제조방법에 있어서, 강판이 일측 성형롤과 백업롤의 사이로 진입하여, 상기 한 쌍의 성형롤의 사이를 통과한 후, 타측의 성형롤과 백업롤의 사이로 배출되도록 하여 상기 성형롤과 상기 백업롤이 직접 접촉하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 텍스처링 강판 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 텍스처링 강판 제조 장치 및 제조 방법은 표면에 미세 요철이 형성된 성형롤과 백업롤이 직접 접촉하지 않도록 함으로써 미세 요철의 손상과 백업롤 표면의 손상을 방지하는 효과를 가져온다.

또한, 본 발명에 따른 텍스처링 강판 제조 방법은 강판을 S자 형태로 이송시켜, 이송되는 강판이 미세 요철이 형성된 성형롤의 표면을 감싸도록 함으로써, 성형롤과 백업롤이 직접 접촉되지 않도록 하는 효과를 가져온다.

도 1은 일반적인 압연롤의 구조를 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 텍스처링 강판 제조 장치의 제1실시예를 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 텍스처링 강판 제조 장치의 제2실시예를 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 텍스처링 강판 제조 방법을 나타낸 구성도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 텍스처링 강판 제조 방법을 나타낸 구성도임.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 텍스처링 강판 제조 장치 및 이를 이용한 강판 제조 방법의 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 일반적인 압연롤의 구조를 나타낸 구성도이다.

도시된 바와 같이, 일반적인 압연롤(10)은 한 쌍의 워킹롤(12a, 12b)과, 그에 압하력을 제공하는 한 쌍의 백업롤(14a, 14b)을 포함한다. 워킹롤(12, 12b)의 사이로 강판(20)을 이송시켜 강판(20)을 압연하거나 강판의 표면 조도를 조절하게 된다.

강판의 표면 조도에는 둘 피니시(Dull finish)와 브라이트 피니시(Bright finish)가 있다.

둘 피니시는 강판의 표면에 미세한 요철을 부여하는 것으로, 피어 스킨 피니시(Pear-skin finish) 또는 에그 쉘 텍스처(Egg-shell texture)라고도 하며, 이러한 표면을 가지는 강판을 텍스처링 강판이라고 한다. 즉, 텍스처링 강판의 표면에 미세한 요철이 부여된 것으로, 이러한 표면은 가공시에 윤활유가 강판 표면에 고르게 잘 부착되도록 하며, 또한 도장성이나 도금성이 좋은 특성을 나타내어 다양한 용도에 사용되고 있다.

브라이트 피니시는 미려하게 연마한 롤로 압연하여 판의 표면을 미려하게 하여, 경면과 같은 광택을 부여하게 된다.

강판(20)의 표면에 미세요철을 부여하기 위해서는 표면에 미세 요철이 형성된 워킹롤(12a, 12b)을 사용하고 있었다. 미세 요철은 수십 마이크로미터 단위의 크기를 가지는 것이 일반적으로 사용된다. 그런데, 도 1에 도시된 바와 같이 워킹롤(12a, 12b)은 강판(20)의 표면에 접촉함은 물론이고, 그에 하중과 동력을 전달하는 백업롤(14a, 14b)에도 접촉하게 된다.

표면에 미세요철이 형성된 워킹롤(12a, 12b)이 백업롤(14a, 14b)과 접촉하게 되면, 백업롤(14a, 14b)의 표면이 손상될 수 있고, 또한 워킹롤(12a, 12b)에 형성된 미세요철이 붕괴될 수도 있어, 설비의 수명이 단축될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 텍스처링 강판 제조 장치의 제1실시예를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 텍스처링 강판 제조 장치(100)는 표면에 미세 요철을 구비하는 한쌍의 성형롤(120a, 120b)과, 상기 성형롤(120a, 120b)보다 큰 직경을 가지며 상기 성형롤(120a, 120b)에 구동력과 하중을 제공하는 한쌍의 백업롤(110a, 110b)과, 상기 성형롤(120a, 120b)과 상기 백업롤(110a, 110b)의 사이에 구비되어 상기 성형롤(120a, 120b)과 상기 백업롤(110a, 110b)이 직접 접촉하지 않도록 하는 한 쌍의 더미롤(130a, 130b)를 포함한다.

구동력과 하중은 한 쌍의 백업롤(110a, 110b) 중 일측 또는 양측에서 제공될 수 있다. 구동력이 양측에서 제공되는 경우 상하의 백업롤(110a, 110b)은 서로 다른 방향으로 구동력을 제공하게 된다.

한 쌍의 성형롤(120a, 120b)과 한 쌍의 더미롤(130a, 130b)은 별도의 동력에 의해서 회전하는 것이 아니라, 백업롤에서 가해지는 하중에 의한 마찰과 구동력에 의하여 함께 회전하게 되는 것이다.

따라서, 한 쌍의 성형롤(120a, 120b)과 한 쌍의 더미롤(130a, 130b)의 회전축은 상하 방향으로 이동가능하게 설치되어 인접한 다른 롤에 압하력과 구동력을 제공할 수 있도록 형성되어야 한다.

표면이 가공되는 강판(20)은 하부의 성형롤(120b)과 더미롤(130b)의 사이로 진입하여, 한 쌍의 성형롤들(120a, 120b)의 사이를 통과한 후, 상부의 성형롤(120a)과 더미롤(130a)의 사이로 배출된다. 다시 말해 강판은 대략 S자 형상의 경로를 따라 이송된다. 표면에 미세 요철을 형성하고 있는 성형롤(120a, 120b)의 외주면은 공급되는 강판에 의하여 감싸지게 되어, 성형롤(120a, 120b)이 직접 백업롤(110a, 110b) 및 더미롤(130a, 130b)에 직접 접촉하지 않게 된다.

이 과정에서 강판(20)의 상부면에는 하부 성형롤(120b)의 미세 요철이 전사되고, 강판(20)의 하부면에는 상부 성형롤(120a)의 미세 요철이 전사된다.

상기 더미롤(130a, 130b)은 상기 성형롤(120a, 120b)에 대응하는 직경을 가지는 것이 바람직한데, 이는 강판의 양면에 가해지는 압력을 균일하게 하기 위한 것이다.

도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 텍스처링 강판 제조장치(100)는 6개의 롤이 동일 평면상에서 서로 평행하게 배치되며, 인접한 롤과 압착되도록 구성되어 있다. 따라서, 하부의 백업롤(110b)은 지지된 상태이고 상부의 백업롤(110a)에서 하부측으로 압하력을 가하는 것으로 서로 접촉하는 롤들 사이에 압하력이 발생하도록 할 수 있다. 물론, 그와 동시에 하부의 백업롤(110b)에서 상부측으로 압하력을 가하여 상하에서 모두 압하력을 제공해도 무방하다.

제1실시예의 경우 미세 요철의 전사는 3영역에서 이루어진다.

먼저, 하부의 성형롤(120b)과 하부의 더미롤(130b) 사이를 통과할 때 강판(20)의 상부면에 미세 요철이 전사되고,

다음으로, 한 쌍의 성형롤(120a, 120b) 사이를 통과할 때 강판(20)의 양면에 미세 요철이 전사되며,

마지막으로, 상부의 성형롤(120a)과 상부의 더미롤(130a) 사이를 통과할 때 강판(20)의 하면에 미세 요철이 전사된다.

도시한 실시예의 경우 강판이 하부의 더미롤(130b)과 성형롤(120b)의 사이로 진입하여, 상부의 더미롤(130a)과 성형롤(120a)의 사이로 배출되는 것으로 도시하였으나, 반대로 상부의 더미롤(130a)과 성형롤(120a)의 사이로 진입하고 하부의 더미롤(130b)과 성형롤(120b) 사이로 배출하도록 구성하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 실시예에 따른 텍스처링 강판 제조 장치(100)는 표면에 미세 요철을 형성한 워킹롤(120a, 120b)의 표면과 백업롤(110a, 110b)의 표면이 직접 접촉하지 않도록 하고, 워킹롤(120a, 120b)과 백업롤(110a, 110b)을 보호하여 설비의 내구성을 향상시키는 효과를 가져온다.

도 3은 본 발명에 따른 텍스처링 강판 제조 장치의 제2실시예를 나타낸 것이다.

앞서 설명한 제1실시예는 한 쌍의 백업롤(110a, 110b)의 사이에, 한 쌍의 더미 롤(130a, 130b)와 한 쌍의 성형롤(120a, 120b)을 배치하고, 이들이 모두 압착되도록 구성되어 있었다. 이렇게 6개의 롤이 서로 압착되는 경우 압하력이나 구동력의 전달이 원활하지 않을 수 있다.

제2실시예는 한 쌍의 성형롤(120a, 120b)의 사이에 간격을 부여하여 3개의 롤이 서로 압착되도록 구성한 것이다.

이 때, 성형롤(120a, 120b) 사이의 간격은 강판(20)의 두께보다 크게 형성되어야 하며, 그 간격이 유지되어야 한다. 즉, 성형롤(120a, 120b)의 회전축이 승하강 되지 않도록 지지되어야 한다.

도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 텍스처링 강판 제조장치(100)는 상부의 백업롤(110a)에서 제공되는 구동력과 압하력은 상부의 더미롤(130a)을 거쳐서, 상부의 성형롤(120a)까지만 영향을 미치게 되고,

하부의 백업롤(110b)에서 제공되는 구동력과 압하력은 하부의 더미롤(130b)을 거쳐서 하부의 성형롤(120b)까지만 영향을 미치게 된다.

따라서, 서로 영향을 미치는 롤의 개수가 3개로 제한되어 압하력의 강도나 분포의 조절이 제1실시예보다 용이하게 이루어질 수 있는 효과를 가져온다.

이러한 구성의 경우, 상부의 백업롤(110a)과 하부의 백업롤(110b)이 모두 압하력을 제공해야 한다. 즉, 상부의 백업롤(110a)은 하방으로 압하력을 제공해야 하고, 하부의 백업롤(110b)은 상방으로 압하력을 제공해야 한다.

제2실시예의 경우 미세 요철의 전사는 2영역에서 이루어진다.

먼저, 하부의 성형롤(120b)과 하부의 더미롤(130b) 사이를 통과할 때 강판(20)의 상부면에 미세 요철이 전사되고,

다음으로, 상부의 성형롤(120a)과 상부의 더미롤(130a) 사이를 통과할 때 강판(20)의 하면에 미세 요철이 전사된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 텍스처링 강판 제조 방법을 나타낸 구성도이다.

본 발명에 따른 텍스처링 강판 제조 방법은, 표면에 미세 요철을 구비하는 한 쌍의 성형롤(120a, 120b)과, 이에 압하력과 구동력을 제공하는 한 쌍의 백업롤(110a, 110b)을 구비하는 텍스처링 강판 제조장치를 이용하는 경우에도, 강판을 S자 형태로 이송하여 성형롤(120a, 120b)의 표면과 백업롤(110a, 110b)의 표면이 직접 접촉하지 않도록 하여, 성형롤(120a, 120b)과 백업롤(110a, 110b)의 손상을 감소시킬 수 있다.

도시된 바와 같이, 강판(20)이 하부의 백업롤(110b)과 하부의 성형롤(120b)의 사이로 진입된 후, 하부의 성형롤(120b) 표면을 따라 이송되어 한 쌍의 성형롤(120a, 120b)의 사이를 통과한 후, 다시 상부의 성형롤(120a)의 표면을 따라 이송된 후, 상부의 성형롤(120a)과 상부의 백업롤(110a) 사이를 통과하여 배출된다.

하부 성형롤(120b)과 하부 백업롤(110b) 사이를 통과할 때와 성형롤(120a, 120b) 사이를 통과할 때, 하부 성형롤(120b)의 표면으로부터 강판(20)의 상부면에 미세 요철이 전사되고,

상부 성형롤(120a)과 상부 백업롤(110a) 사이를 통과할 때와 성형롤(120a, 120b) 사이를 통과할 때, 상부 성형롤(120a)의 표면으로부터 강판(20)의 하부면에 미세 요철이 전사된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 텍스처링 강판 제조 방법을 나타낸 구성도이다.

본 실시예는 한 쌍의 성형롤(120a, 120b) 사이에 강판(20) 두께 이상의 간격을 확보하여, 강판(20)이 성형롤(120a, 120b)이 성형롤 사이를 통과할 때는 압하력을 받지 않도록 한 것이다.

이러한 구성은 설명한 제2실시예와 마찬가지로 서로 압력을 가하는 롤의 개수를 감소시킴으로써 압하력과 구동력의 제어를 용이하게 하기 위한 것이다.

본 실시예의 경우 앞선 실시예와는 달리 성형롤(120a, 120b) 사이를 통과할 때는 미세 요철의 전사가 이루어지지 않으므로,

하부 성형롤(120b)과 하부 백업롤(110b) 사이를 통과할 때, 하부 성형롤(120b)의 표면으로부터 강판(20)의 상부면에 미세 요철이 전사되고,

상부 성형롤(120a)과 상부 백업롤(110a) 사이를 통과할 때, 상부 성형롤(120a)의 표면으로부터 강판(20)의 하부면에 미세 요철이 전사된다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100 : 텍스처링 강판 제조 장치
110a, 110b : 백업롤
120a, 120b : 성형롤
130a, 130b : 더미롤

Claims (9)

1. 표면에 미세 요철을 구비하는 한쌍의 성형롤;
   상기 성형롤보다 큰 직경을 가지며 상기 성형롤에 동력과 하중을 제공하는 한쌍의 백업롤; 및
   상기 성형롤과 상기 백업롤의 사이에 구비되어 상기 성형롤과 상기 백업롤이 직접 접촉하지 않도록 하며, 상기 성형롤에 대응하는 직경을 가지는 한 쌍의 더미롤;을 포함하며,
   상기 성형롤의 외주면은 공급되는 강판에 의하여 감싸져, 상기 성형롤이 상기 더미롤에 직접 접촉하지 않으며,
   강판은 일측의 성형롤과 더미롤의 사이로 진입하여, 상기 한 쌍의 성형롤의 사이를 통과한 후, 타측의 성형롤과 더미롤의 사이로 배출되어,
   하부의 성형롤과 하부의 더미롤 사이를 통과할 때 강판의 상부면에 미세 요철이 전사되고, 한 쌍의 성형롤 사이를 통과할 때 강판의 양면에 미세 요철이 전사되며, 상부의 성형롤과 상부의 더미롤 사이를 통과할 때 강판의 하면에 미세 요철이 전사되는 것을 특징으로 하는 텍스처링 강판 제조 장치.
   
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5. 표면에 미세 요철을 구비하며 공급되는 강판의 두께보다 큰 간격을 유지하도록 설치되는 한쌍의 성형롤;
   상기 성형롤보다 큰 직경을 가지며 상기 성형롤에 동력과 하중을 제공하는 한쌍의 백업롤; 및
   상기 성형롤과 상기 백업롤의 사이에 구비되어 상기 성형롤과 상기 백업롤이 직접 접촉하지 않도록 하며, 상기 성형롤에 대응하는 직경을 가지는 한 쌍의 더미롤;을 포함하며,
   상기 성형롤의 외주면은 공급되는 강판에 의하여 감싸져, 상기 성형롤이 상기 더미롤에 직접 접촉하지 않으며,
   강판은 일측의 성형롤과 더미롤의 사이로 진입하여, 상기 한 쌍의 성형롤 사이의 상기 간격을 통과한 후, 타측의 성형롤과 더미롤의 사이로 배출되어,
   하부 성형롤과 하부 백업롤 사이를 통과할 때, 하부 성형롤의 표면으로부터 강판의 상부면에 미세 요철이 전사되고, 상부 성형롤과 상부 백업롤 사이를 통과할 때, 상부 성형롤의 표면으로부터 강판의 하부면에 미세 요철이 전사되는 것을 특징으로 하는 텍스처링 강판 제조 장치.
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