KR20170076847A - 강판의 표면처리 장치 및 표면처리 방법 - Google Patents

강판의 표면처리 장치 및 표면처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연속적으로 이동하는 강판의 표면에 상기 강판의 폭 방향에 대한 라인 형상인 레이저 라인을 조사함으로써 강판의 표면을 처리하는 강판의 표면처리 장치 및 표면처리 방법에 관한 것이다.

Description

강판의 표면처리 장치 및 표면처리 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SURFACE TREATMENT OF STEEL SHEET}
본 발명은 강판의 표면처리 장치 및 표면처리 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 고출력 레이저를 이용한 강판의 표면처리 장치 및 표면처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 탄소강판은 열처리로(Annealing Furnace)와 냉각장치를 통과함으로써 강판의 특성을 변화시키고 있으며, 이러한 공정은 가열과 유지 그리고 냉각이라는 긴 시간이 소요되며, 또한 탄소강판 내부까지도 영향을 받는 등 생산성과 비용이 많이 소요되는 문제점을 가지고 있다.
최근에는, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 에너지 밀도가 높은 집속 에너지(Focused Radiant Energy), 즉 레이저 빔을 탄소강판 표면에 조사하여 강판의 표면을 처리하는 방법에 대하여 연구되고 있다.
도 1은 레이저 빔을 이용하여 강판을 표면처리하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 레이저 빔을 이용한 강판의 표면처리 방법은 집속 에너지 즉, 포인트 레이저 빔을 좌우 즉, 강판의 폭 방향으로 왕복으로 이동하며 조사하는 스캐닝(Scanning) 표면처리 방법이다.
상기와 같이, 포인트 레이저 빔을 조사하여 표면처리하는 방법은 강판의 폭 방향으로 왕복 이동하며 레이저 빔을 조사함에 따라 표면처리 공정에 많은 시간이 소요되는 문제가 있고, 대면적 강판의 표면처리에는 적용하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 일 측면은 고출력 레이저를 이용한 탄소강판의 표면처리 장치 및 표면처리 방법을 제공하기 위함이다.
한편, 본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정하지 않는다. 본 발명의 과제는 본 명세서의 내용 전반으로부터 이해될 수 있을 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 부가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
본 발명의 일 측면은 강판을 이동시키는 이동부; 및 상기 강판의 이동 경로 상에 위치하며, 상기 강판의 폭 방향에 대한 라인 형상으로 상기 강판 표면에 레이저 라인을 조사하는 레이저 라인 조사부; 를 포함하는 강판의 표면처리 장치에 관한 것이다.
상기 레이저 라인 조사부는 상기 강판의 폭 방향의 일정 길이로 레이저 빔을 조사하는 레이저 헤드가 상기 강판의 폭 방향으로 복수 개가 구비되고, 상기 레이저 빔에 의해 상기 레이저 라인이 형성되는 것일 수 있다.
이때, 상기 레이저 라인 조사부가 강판의 길이 방향으로 복수 개가 추가로 구성되어 있을 수 있다.
그리고, 상기 강판의 폭을 측정하는 폭 측정 센서; 및 상기 폭 측정 센서로부터 데이터를 수신하고, 상기 강판의 폭에 대응하여 레이저 라인을 조사할 수 있도록 상기 레이저 라인을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강판의 표면처리 장치는 상기 강판의 표면처리 조건을 가변하기 위하여 상기 레이저 라인 조사부와 상기 이동부 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 상기 강판 표면에 결정립 미세화층, 경화층 또는 비정질층을 형성하도록 레이저 라인 조사부의 출력 밀도와 상기 강판의 이동 속도 중 적어도 어느 하나를 가변할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어부는 레이저 라인을 104~108watts/cm2 범위 내의 출력 밀도로 조사하도록 상기 레이저 라인 조사부를 제어할 수도 있다.
또한, 상기 제어부는 레이저 라인이 10-8~100초의 범위 내에서 상기 강판에 조사되도록 상기 이동부를 동작하여 상기 강판의 이동 속도를 제어할 수도 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강판의 표면처리 장치는 상기 레이저 라인 조사부에 의하여 표면처리된 상기 강판에 냉각 유체를 분사하여 상기 강판을 냉각시키는 냉각부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 레이저 라인 조사부는 상기 강판의 양측면에 배치되고, 이동되는 상기 강판의 적어도 일표면에 레이저 라인을 조사할 수도 있다.
본 발명의 다른 일 측면은 강판을 준비하여 연속적으로 이동시키는 단계; 및 상기 연속적으로 이동하는 강판의 표면에 상기 강판의 폭 방향에 대한 라인 형상인 레이저 라인을 조사함으로써 강판의 표면을 처리하는 단계;를 포함하는 강판의 표면처리 방법에 관한 것이다.
그리고, 상기 레이저 라인은 레이저 라인 조사부를 통하여 조사되고, 상기 레이저 라인 조사부는 상기 강판의 폭 방향의 일정 길이로 레이저 빔을 조사하는 레이저 헤드가 상기 강판의 폭 방향으로 복수 개가 구비되고, 상기 레이저 빔에 의해 상기 레이저 라인이 형성될 수 있다.
또한, 상기 레이저 라인 조사부는 강판의 길이 방향으로 복수 개가 추가로 구성되어 있을 수 있다.
이때, 상기 표면처리는 결정립 미세화층, 경화층 또는 비정질층을 형성하는 것 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 표면처리 단계는 상기 레이저 라인이 104~108watts/cm2 범위 내의 출력 밀도로 조사되도록 행해질 수 있으며, 상기 레이저 라인이 10-8~100초의 범위 내에서 조사되도록 행해질 수도 있다.
한편, 상기 표면처리된 강판에 냉각 유체를 분사하여 상기 강판을 냉각시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 표면처리 단계는 강판의 표면에 1.0nm 에서 10μm 두께의 비정질층을 형성하도록 행해질 수도 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있다.
본 발명에 의하면, 연속적으로 이동하는 강판의 표면에 상기 강판의 폭 방향에 대한 라인 형상인 레이저 라인을 조사하여 강판의 표면처리를 행함으로써, 보다 신속하게 강판의 표면처리를 행할 수 있어 공정 시간을 단축할 수 있고, 기존의 연속 공정(Continuous Process)에 간단하게 적용할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 강판의 표면처리 장치 및 표면처리 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 레이저 빔을 이용하여 강판을 표면처리하는 방법을 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 강판의 표면처리 장치를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
도 3은 레이저 헤드의 배열 형태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 강판의 표면처리 장치를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
도 5는 레이저 라인을 이용해 강판을 표면처리하는 방법을 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
도 6은 강판의 양표면을 표면처리하여 결정립 미세화층이 형성된 강판의 단면을 나타낸 도면이다.
도 7은 강판 생산 공정에 본 발명의 표면처리 장치를 설치한 공정을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
또한, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명자들은 도 1과 같이 포인트 레이저 빔을 좌우 즉, 강판의 폭 방향으로 왕복으로 이동하며 조사하는 스캐닝(Scanning) 표면처리 방법은 강판의 폭 방향으로 왕복 이동하며 레이저 빔을 조사함에 따라 표면처리 공정에 많은 시간이 소요되는 문제가 있고, 대면적 강판을 표면처리하기에는 어려운 문제가 있음을 인지하고, 이를 해결하기 위하여 깊이 연구하였다.
그 결과, 연속적으로 이동하는 강판의 폭 방향에 대한 라인 형상인 레이저 라인을 조사하여 강판의 표면처리를 행함으로써 상술한 문제점들을 해결할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 강판의 표면처리 장치에 대하여 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 강판의 표면처리 장치를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 표면처리 장치(100)는 강판(S)을 이동시키는 이동부(110)와, 상기 강판의 이동 경로 상에 위치하며, 상기 강판의 폭 방향에 대한 라인 형상으로 상기 강판 표면에 레이저 라인(L)을 조사하는 레이저 라인 조사부(130)를 포함한다.
상기 이동부(110)는 회전하는 복수의 롤로 구비되고, 강판(S)의 상하에 배치되어 상기 강판(S)을 가압하여 이동시킨다. 물론, 상기 강판(S)을 이동시키기 위한 구성이 이에 한정되지 않고 공지의 다양한 기계적 이동수단이 적용될 수 있다.
또한, 상기 이동부는 강판을 이동시킬 뿐만 아니라, 강판 표면에 조사되는 레이저 라인의 초점이 일정하도록 강판의 형상을 폭 방향으로 일정하도록 잡아주는 역할을 한다.
상기 레이저 라인 조사부(130)는 상기 강판의 이동 경로 상에 위치하며, 상기 강판의 폭 방향에 대한 라인 형상으로 상기 강판 표면에 레이저 라인을 조사한다.
이를 위하여, 상기 레이저 라인 조사부(130)는 도 3의 131과 같이, 강판의 폭 방향의 일정 길이로 레이저 빔을 조사하는 레이저 헤드(H)가 상기 강판의 폭 방향으로 복수 개가 구비되고, 상기 레이저 빔에 의해 상기 레이저 라인이 형성되는 것일 수 있다. 이와 같이, 복수 개의 레이저 헤드를 배치함으로써, 강판의 폭에 해당하는 라인 형상으로 상기 강판 표면에 레이저 라인을 조사할 수 있다.
이때, 상기 레이저 라인 조사부에 의한 레이저 라인을 강판의 폭보다 작게하고, 레이저 라인 조사부를 강판의 폭 방향으로 복수 개를 설치할 수 도 있다. 예를 들어, 강판의 폭이 1200mm인 경우, 강판의 폭 방향으로 300mm인 레이저 라인을 조사할 수 있는 레이저 라인 조사부를 강판의 폭 방향으로 4개를 설치함으로써, 유지 및 관리가 용이하게 할 수 있다.
또한, 필요에 따라 상기 레이저 라인 조사부를 도 3의 132와 같이, 강판의 길이 방향으로 복수 개를 배치하여 일정 면으로 레이저 라인을 조사할 수 있다.
나아가, 자동적으로 강판(S)의 폭을 측정하여 상기 레이저 헤드의 동작을 제어하기 위하여, 상기 강판(S)의 폭을 측정하는 폭 측정 센서와, 상기 폭 측정 센서로부터 데이터 즉, 강판(S) 폭의 크기 값을 수신하고 상기 강판(S)의 폭에 대응하여 레이저 라인을 조사할 수 있도록 상기 레이저 라인 조사부(130)의 레이저 헤드를 제어하는 제어부를 더 구비할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 의한 표면처리 장치(100)는 상기 강판(S)의 표면처리 조건을 가변하기 위하여 상기 제어부가 상기 레이저 라인 조사부(130)와 상기 이동부(110) 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어부는 상기 강판(S)의 표면에 결정립 미세화(grain refinement)층, 경화층 또는 비정질(amorphous)층을 형성하도록 레이저 라인 조사부의 출력 밀도와 상기 강판의 이동 속도 중 적어도 어느 하나를 가변하도록 상기 레이저 라인 조사부(130)와 상기 이동부(110) 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어부는 상기 강판(S)의 표면에 결정립 미세화(grain refinement)층, 경화층 또는 비정질(amorphous)층을 형성하기 위하여 레이저 라인을 104~108watts/cm2 범위 내의 출력 밀도로 조사하도록 상기 레이저 라인 조사부를 제어하고, 레이저 라인이 10-8~100초의 범위 내에서 상기 강판에 조사되도록 상기 이동부를 동작하여 상기 강판의 이동 속도를 제어한다. 이때, 레이저 라인의 출력 밀도와 레이저 라인이 상기 강판(S)에 조사되는 시간은 상기 강판(S)의 재질 및 얻고자 하는 강판 표면 상태에 따라 설정된다.
나아가, 본 발명의 실시예에 의한 표면처리 장치(100)는 표면처리 조건에 따라 레이저 라인에 의하여 표면처리된 강판을 빠르게 냉각시킬 필요가 있는 경우, 상기 레이저 라인 조사부(130)에 의하여 표면처리된 상기 강판(S)에 냉각 유체를 분사하여 상기 강판을 냉각시키는 냉각부를 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 강판의 표면처리 장치를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 강판의 표면처리 장치(200)는 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 표면처리 장치(100)와 동일한 구성으로 마련되고, 레이저 라인 조사부(230)가 강판(S)의 양측면에 배치되어 이동되는 상기 강판(S)의 적어도 일측면에 레이저 라인을 조사하도록 구성된다.
즉, 상기 레이저 라인 조사부(230)가 한 쌍으로 마련되고 상기 강판(S)의 양측면에 각각 배치되어 있어 상기 강판(S)의 양표면에 표면처리가 필요한 경우 상기 레이저 라인 조사부(230) 모두를 동작시켜 상기 강판(S)의 양표면에 레이저 라인(L)을 조사하여 표면처리 할 수 있다. 물론, 한 쌍의 상기 레이저 라인 조사부(230) 중 어느 하나만을 동작시켜 강판(S)의 일 표면만을 표면처리할 수도 있다. 나아가, 냉각 유체(C)를 분사하는 냉각부(240)도 한 쌍으로 마련되고, 상기 강판(S)의 양측면에 각각 배치되어 표면처리된 상기 강판(S)의 양표면을 냉각하도록 구비될 수 있다.
이러한 구성으로, 강판의 폭에 대응하는 길이의 레이저 라인을 조사하여 신속하게 강판을 표면처리 할 수 있고, 레이저 라인 조사부와 냉각부를 연속하여 배치하여 급속 가열 및 급속 냉각을 수행할 수 있어 결정립 미세화층, 경화층, 또는 비정질층 등과 같이 강판에 원하는 표면처리 특성을 부여할 수 있다.
그리고, 이러한 본 발명의 표면처리 장치는 연속적으로 이동하는 강판에 대한 표면처리가 가능하므로, 연속적인 강판 생산 공정에 본 발명의 표면처리 장치를 설치하여 연속적인 강판 생산 공정 중에 표면처리가 가능하다. 예를 들어, 도 7에서와 같이 압연기(SPM) 전에 본 발명의 표면처리 장치를 설치함으로써, 압연 전에 표면처리를 행할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 일 측면인 강판의 표면처리 방법에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 다른 일 측면인 강판의 표면처리 방법은 강판을 준비하여 연속적으로 이동시키는 단계; 및 상기 연속적으로 이동하는 강판의 표면에 상기 강판의 폭 방향에 대한 라인 형상인 레이저 라인을 조사함으로써 강판의 표면을 처리하는 단계;를 포함한다.
상기 레이저라인은 상기 표면처리 장치에 관한 설명에서와 같이 레이저 라인 조사부를 통하여 조사되고, 상기 레이저 라인 조사부는 상기 강판의 폭 방향의 일정 길이로 레이저 빔을 조사하는 레이저 헤드가 상기 강판의 폭 방향으로 복수 개가 구비되고, 상기 레이저 빔에 의해 상기 레이저 라인이 형성될 수 있다. 또한, 상기 레이저 라인 조사부는 강판의 길이 방향으로 복수 개가 추가로 구성되어 있을 수 있다.
이때, 상기 표면처리는 결정립 미세화층, 경화층 또는 비정질층을 형성하는 것 중 어느 하나일 수 있다.
경화층을 형성시키는 경우에는 강판의 강도를 높이고 내스크레치성을 높이는 효과를 얻을 수 있다.
도 5는 레이저 라인을 이용해 강판을 표면처리하는 방법을 개략적으로 도시해 보인 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 강판(S)이 레이저 라인을 통과하면서 강판 표면에 비정질층(A)을 연속적으로 부여할 수 있다. 비정질층을 형성시키는 경우에는 강판 표면에 내식성과 내마모성을 연속적으로 부여할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 강판(S)의 양표면에 결정립 미세화층(R)을 형성시킬 수 있다. 결정립 미세화층을 형성시키는 경우에는 강판의 내마모성과 내부식성을 증진시키는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 표면처리 단계는 상기 레이저 라인이 104~108watts/cm2 범위 내의 출력 밀도로 조사되도록 행해질 수 있으며, 상기 레이저 라인이 10-8~100초의 범위 내에서 조사되도록 행해질 수도 있다.
레이저 라인의 출력 밀도가 104watts/cm2 미만이거나, 조사 시간이 10-8 미만인 경우에는 전달되는 에너지가 너무 적기 때문에 결정립 미세화층, 경화층 또는 비정질층을 형성시키기 어렵다. 반면에, 출력 밀도가 108watts/cm2 초과이거나, 조사 시간이 100 초과인 경우에는 레이저 라인이 조사된 표면이 녹거나 홀(hole)이 형성될 수 있다.
한편, 상기 표면처리된 강판에 냉각 유체를 분사하여 상기 강판을 냉각시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 표면처리 단계는 강판의 표면에 1.0nm 에서 10μm 두께의 비정질층을 형성하도록 행해질 수도 있다. 비정질층이 1.0nm 미만인 경우에는 충분한 내식성과 내마모성을 얻을 수 없다.
또한, 상기 표면처리 단계는 연속적인 강판 생성 공정 중 행해질 수 있다. 예를 들어, 도 7에서와 같이 연속적인 강판 생성 공정 중 압연기(SPM)를 통과하기 전에 표면처리를 행할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
S : 강판 L : 레이저 라인
100, 200 : 표면처리 장치 110, 210 : 이동부
130, 230 : 레이저 라인 조사부
240 : 냉각부 C: 냉각 유체
H : 레이저 헤드 131: 레이저 라인 조사부
132: 레이저 라인 조사부가 강판의 길이 방향으로 복수 개 배치된 형태
A: 비정질층
R: 결정립 미세화층

Claims (19)

  1. 강판을 이동시키는 이동부; 및
    상기 강판의 이동 경로 상에 위치하며,
    상기 강판의 폭 방향에 대한 라인 형상으로 상기 강판 표면에 레이저 라인을 조사하는 레이저 라인 조사부; 를 포함하는 강판의 표면처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 라인 조사부는 상기 강판의 폭 방향의 일정 길이로 레이저 빔을 조사하는 레이저 헤드가 상기 강판의 폭 방향으로 복수 개가 구비되고, 상기 레이저 빔에 의해 상기 레이저 라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 라인 조사부가 강판의 길이 방향으로 복수 개가 추가로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 강판의 폭을 측정하는 폭 측정 센서; 및
    상기 폭 측정 센서로부터 데이터를 수신하고, 상기 강판의 폭에 대응하여 레이저 라인을 조사할 수 있도록 상기 레이저 라인을 제어하는 제어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 강판의 표면처리 조건을 가변하기 위하여 상기 레이저 라인 조사부와 상기 이동부 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 강판 표면에 결정립 미세화층, 경화층 또는 비정질층을 형성하도록 레이저 라인 조사부의 출력 밀도와 상기 강판의 이동 속도 중 적어도 어느 하나를 가변하는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    레이저 라인을 104~108watts/cm2 범위 내의 출력 밀도로 조사하도록 상기 레이저 라인 조사부를 제어하는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    레이저 라인이 10-8~100초의 범위 내에서 상기 강판에 조사되도록 상기 이동부를 동작하여 상기 강판의 이동 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 라인 조사부에 의하여 표면처리된 상기 강판에 냉각 유체를 분사하여 상기 강판을 냉각시키는 냉각부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 라인 조사부는 상기 강판의 양측면에 배치되고, 이동되는 상기 강판의 적어도 일표면에 레이저 라인을 조사하는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 장치.
  11. 강판을 준비하여 연속적으로 이동시키는 단계; 및
    상기 연속적으로 이동하는 강판의 표면에 상기 강판의 폭 방향에 대한 라인 형상인 레이저 라인을 조사함으로써 강판의 표면을 처리하는 단계; 를 포함하는 강판의 표면처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 레이저 라인은 레이저 라인 조사부를 통하여 조사되고,
    상기 레이저 라인 조사부는 상기 강판의 폭 방향의 일정 길이로 레이저 빔을 조사하는 레이저 헤드가 상기 강판의 폭 방향으로 복수 개가 구비되고,
    상기 레이저 빔에 의해 상기 레이저 라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 레이저 라인 조사부는 강판의 길이 방향으로 복수 개가 추가로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 표면처리는 결정립 미세화층, 경화층 또는 비정질층을 형성하는 것 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 표면처리 단계는 상기 레이저 라인이 104~108watts/cm2 범위 내의 출력 밀도로 조사되도록 행하는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 표면처리 단계는 상기 레이저 라인이 10-8~100초의 범위 내에서 조사되도록 행하는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 표면처리된 강판에 냉각 유체를 분사하여 상기 강판을 냉각시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 표면처리 단계는 강판의 표면에 1.0nm 에서 10μm 두께의 비정질층을 형성하도록 행하는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 표면처리 단계는 연속적인 강판 생성 공정 중 행해지는 것을 특징으로 하는 강판의 표면처리 방법.
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JPS6089532A (ja) * 1983-10-19 1985-05-20 Keizo Nagano 板材のアモルフアス化表面処理方法
IL124985A (en) * 1996-01-15 2001-10-31 Univ Tennessee Res Corp Surface enhancement by laser
KR100923550B1 (ko) * 2002-12-23 2009-10-27 주식회사 포스코 강판의 에지부 트래킹을 통한 두께 및 폭측정장치
JP2009097028A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Rezakku:Kk 金属材料の結晶粒制御方法
KR101363295B1 (ko) * 2012-05-14 2014-02-19 주식회사 이엔씨 테크놀로지 다중 라인레이저 어닐링장치

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