KR20230094274A - 후처리 공정을 이용한 아연계 도금강판의 제조방법 - Google Patents
후처리 공정을 이용한 아연계 도금강판의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 아연계(Zn-based) 도금강판을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하는 후처리 공정을 이용하여 아연계 도금을 행하여, 도금강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 아연계(Zn-based) 도금강판을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하는 후처리 공정을 이용하여 아연계 도금을 행하여, 도금강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
통상적인 아연도금강판을 제조하는 기술은 연속아연도금(CGL, Continuous Galvanizing Line) 공정을 통해 제조된다. 이는 소둔 처리된 강판을 아연 도금물질이 용융된 도금욕(plating bath)에 침지하여 강판을 통과시키고 에어 나이프(air knife)로 도금량을 제어하는 방식을 의미한다.
그러사, 상기 도금욕에 침지하여 GI, GA 강판을 제조하는 경우에, Fe 용출로 인해 상기 도금욕에 불가피하게 드로스(dross)가 생성된다. 상기 드로스는 도금강판 제조시, 도금강판에 혼입되어 도금 표면에 결함을 야기할 수 있고, 이는 도금강판의 품질 저하로 이어진다. 상기 드로스는 연속용융아연도금에서 도금욕을 사용하는 한 피하기 어려운 문제이다.
한편, 통상적인 GI 도금강판의 경우, 통상 5~20㎛의 두께로 아연도금을 실시하지만, 필요에 따라 5㎛ 보다 적은 아연도금을 행하여, GI 도금보다 저렴하면서, 통상의 CR(Cold Rolled)재 보다 우수한 내식성을 갖는 도금강판이 요구되기도 한다.
본 발명의 일측면은 도금욕(bath)를 사용하지 않고, 후처리 공정에서 표면 품질이 우수한 아연계 도금층을 형성할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제는 상술한 사항에 한정되지 아니한다. 본 발명의 추가적인 과제는 명세서 전반적인 내용에 기술되어 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 명세서에 기재된 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
본 발명의 일태양은 강판의 후처리 공정에서 아연을 포함하는 용액을 준비하는 단계;
상기 용액을 상기 강판 표면에 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 코팅층을 경화 열처리 하는 단계를 포함하고,
상기 코팅층의 형성은 롤코팅(Roll-Coating) 방식으로 행하고, 상기 롤코팅은 역방향(Reverse) 작업 방식으로 행하는 아연계 도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 의하면, 드로스(dross)에 의한 결함 없이 표면이 미려하고, 별도의 후처리가 필요하지 않은 박도금의 아연계 도금강판으 제조할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않고, 본 발명의 구체적인 실시 태양을 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 도금강판 제조방법의 비교예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 비교예를 모식적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도금강판 제조방법의 본 실시예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 본 실시예를 모식적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 비교예에 의해 제조된 강판의 표면을 관찰한 사진이다.
도 6은 본 실시예에 의해 제조된 강판의 표면을 관찰한 사진이다.
도 2는 도 1의 비교예를 모식적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도금강판 제조방법의 본 실시예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 본 실시예를 모식적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 비교예에 의해 제조된 강판의 표면을 관찰한 사진이다.
도 6은 본 실시예에 의해 제조된 강판의 표면을 관찰한 사진이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명을 설명하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 관련 정의가 이와 명백히 반대되는 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 구성을 구체화하고, 다른 구성의 존재나 부가를 제외하는 것은 아니다.
달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지도록 해석된다.
통상적으로 후처리라 함은 도금강판을 고객사에서 프레스(Press) 등의 가공성 향상을 위해, 아연 도금 후에 크롬 프리(Cr-free), 인산염 등 용액을 도포한 후 고온에서 건조하여 유/무기 피막층을 형성하여, 가공성을 향상시키고, 균열을 방지할 목적으로 행해지는 도금 후의 공정이다.
본 발명 아연계 도금강판 제조방법의 일구현예에 대해 상세히 설명한다. 상기 제조방법은 강판의 후처리 공정에서 아연을 포함하는 용액을 준비하는 단계, 상기 용액을 상기 강판 표면에 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계, 및 상기 코팅층을 경화 열처리 하는 단계를 포함한다. 이하, 각 과정에 대해 상세히 설명한다.
- 아연을 포함하는 용액을 준비
통상적인 후처리 과정은 후처리 용액을 강판 표면에 도포하는 공정을 포함한다. 이를 위해, 먼저 후처리 용액을 준비한다. 본 발명은 상기 용액에 아연을 포함한다. 이와 같이, 아연을 포함하는 용액은 도금층 특성, 두께 등 용도 및 요구되는 특성에 따라 달라질 수 있으므로, 본 발명에서는 이에 구체적으로 한정하지 않는다. 일예로서, 중량%로, 아연 파우더(powder) 15%, 실란 화합물 1.1%, 실라카 0.5%, 유기 화합물 35.0%, 방청 첨가제 3.0% 및 용매(글리콜계과 물)을 포함할 수 있다. 한편, 상기 아연 파우더는 길이 5㎛ 이하, 두께 수㎛ 이하의 판상형인 것이 바람직하다.
- 용액을 상기 강판 표면에 코팅하여 코팅층을 형성
상기 준비된 용액을 상기 강판 표면에 코팅하여 코팅층을 형성한다. 이때 코팅 방식은 특별히 한정하지 않으나, 롤 코팅(Roll Coating) 방식을 이용하는 것이 효과적이며, 상기 롤 코팅 방식은 정방향(Forward) 작업 방식 및 역방향(Reverse) 작업 방식이 있으며, 본 발명에서는 역방향(Reverse) 작업 방식으로 행하는 것이 효과적이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여, 상기 롤 코팅 방식에 대해 상세히 설명한다. 도 1 및 2는 비교예로써, 상기 정방향(Forward) 작업 방식을 모식적으로 도시한 단면도 및 사시도이고, 도 3 및 4는 본 발명의 실시예에 관한 상기 역방향(Reverse) 작업 방식을 모식적으로 도시한 단면도 및 사시도이다. 본 발명은 상기 도면과 하기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
도 1 및 2는 비교예로써, 롤 코팅을 행하는 방식으로 정방향(Forward) 작업 방식을 도시한 것이다. 디플렉터롤(Diflector roll, 2)에 의해 일방향으로 진행하는 강판(1)이 존재하고, 어플리케이션롤(Application roll, 3)에 부착된 아연을 포함하는 용액(a)이 발라져 있고, 상기 어플리케이션롤(3)이 강판 진행방향으로 회전하면서, 상기 용액(a)을 강판 표면에 부착시킨다. 상기 어플리케이션롤(3)에 용액(a)을 부착하기 위해서, 상기 어플리케이션롤(3)에 맞닿아 회전하는 픽업롤(Pick up roll, 4)이 존재하고, 상기 어플리케이션롤(3)과 픽업롤(4) 사이로 탑피더(Top feeder)에 의해 용액(a)이 공급된다. 상기 공급된 용액은 어플리케이션롤(3)과 픽업롤(4) 사이에서 댐(dam)을 형성하면서, 어플리케션롤(3) 표면으로 용액(a)이 부착된다. 상기 정방향(Forward) 작업 방식에 의할 경우에는 어플리케이션롤(3) 표면에 존재하는 미세한 가공 마크(mark)가 도금층에 그대로 나타날 수 있어, 표면 품질이 저하될 수 있다. 도 5는 상기 정방향(Forward) 방식으로 롤 코팅을 수행한 도금강판의 표면을 관찰한 것으로서, 도금층 표면에 줄무늬가 형성되어 표면 품질이 나쁜 것을 확인할 수 있다.
이에 비해, 도 3 및 4는 역방향(Reverse) 작업 방식으로 롤 코트(roll coat)하는 것을 나타낸 것이다. 디플렉터롤(Diflector roll, 2)에 의해 일방향으로 진행하는 강판(1)이 존재하고, 어플리케이션롤(Application roll, 3)에 부착된 용액(a)이 발라져 있고, 상기 어플리케이션롤(3)이 강판 진행방향과 반대방향으로 회전하면서, 상기 용액(a)을 강판 표면에 부착시킨다. 상기 어플리케이션롤(3)에 용액(a)이 전사되기 위해서는 맞닿은 픽업롤(Pick up roll, 4)과 상기 어플리케이션롤(3) 사이에 용액(a)이 공급되지 않고, 픽업롤(4)과 특별히 제작한 닥터 블레이트(Doctor blade, 6) 사이로, 탑피더(5)에 의해 용액(a)이 공급되어, 용액의 댐(dam)이 픽업롤(4)과 닥터 블레이트(Doctor blade, 6) 사이에 형성되는 것이 효과적이다.
상기 역방향(Reverse) 작업 방식으로 롤 코트(roll coat)하는 경우에는 어플리케이션롤(Application roll, 3) 표면에 존재하는 미세한 가공 마크(mark)가 코팅작업시 직접적인 영향을 주지 않으므로, 우수한 표면 품질을 확보할 수 있다. 도 6은 상기 역방향(Reverse) 작업 방식으로 롤 코트(roll coat)하여 제조된 도금강판의 표면을 관찰한 사진이다. 도 6을 보면, 상기 도 5에 비해 미려한 표면을 확인할 수 있다.
- 경화 열처리
전술한 롤 코트 방식으로 강판 표면에 형성된 코팅층을 경화하기 위해서 열처리를 행하며, 이때 열처리 온도는 180~220℃의 온도로 행하는 것이 효과적이다. 상기 열처리 온도가 220℃를 초과하는 경우에는 용액의 수지 물질이 연소되어, 코팅층의 박리가 나타날 수 있고, 180℃ 미만에서는 작업시 충분한 코팅층 경화가 부족하여, 코팅 공정 후단에서 롤(roll) 오염이 발생할 수 있으므로, 상기 경화 열처리 온도는 180~220℃에서 행하는 것이 바람직하다.
1 ... 강판
2 ... 디플렉터롤(Deflector Roll)
3 ... 어플리케이션롤(Application Roll, APR)
4 ... 픽업롤(Pick Up Roll, PUR)
5 ... 탑피더(Top Feeder)
6 ... 닥터 블레이트(Doctor Blade)
a ... 아연을 포함하는 용액
2 ... 디플렉터롤(Deflector Roll)
3 ... 어플리케이션롤(Application Roll, APR)
4 ... 픽업롤(Pick Up Roll, PUR)
5 ... 탑피더(Top Feeder)
6 ... 닥터 블레이트(Doctor Blade)
a ... 아연을 포함하는 용액
Claims (3)
- 강판의 후처리 공정에서 아연을 포함하는 용액을 준비하는 단계;
상기 용액을 상기 강판 표면에 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 코팅층을 경화 열처리 하는 단계를 포함하고,
상기 코팅층의 형성은 롤코팅(Roll-Coating) 방식으로 행하고, 상기 롤코팅은 역방향(Reverse) 작업 방식으로 행하는 아연계 도금강판의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 역방향(reverse) 작업 방식은,
표면에 상기 용액이 부착된 어플리케이션롤이 강판 진행방향과 반대방향으로 회전하면서, 상기 용액을 강판 표면으로 전사하여 부착하는 방식인 아연계 도금강판의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 경화 열처리는 180~220℃의 온도범위로 행하는 아연계 도금강판의 제조방법.
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