KR20240073939A - 절단 장치 및 복층재 - Google Patents

Abstract

제1 공구와 제2 공구 사이에 끼워 넣은 복층재를 절단하는 절단 장치이며, 제1 공구와 제2 공구는, 각각의 날부를 압입 방향으로 대향시켜 배치되어 있고, 제1 공구 또는 제2 공구 중 적어도 어느 한쪽의 날부는, 압입 방향에 대하여 경사지는 공구 경사면을 갖는 경사부와, 공구 경사면으로부터 압입 방향을 따라 연장되는 종벽면과, 종벽면에 직교하는 가압면을 갖고, 경사부로부터 압입 방향으로 돌출되는 돌기부를 갖고, 경사부는, 압입 방향에서 보아, 대향하는 공구와 중복되어 있다.

Description

절단 장치 및 복층재

본 발명은 복층재를 절단하는 절단 장치, 및 절단 단부면을 갖는 복층재에 관한 것이다.

강판의 표면에 도금 처리를 실시한 도금 강판, 혹은, 강판의 표면을 도장한 도장 강판 등과 같이, 모재의 표면을 피복재에 의해 피복하여 이루어지는 복층재는, 용도에 따라 제조, 이용되고 있다. 모재를 피복재로 피복하는 이유는, 예를 들어 건재나 자동차, 가전 제품에 이용되는 도금 강판이면, 피복재(도금)에 의해 모재(강판) 그대로의 상태와 비교하여 내식성을 향상시키는 데 있다. 그러나, 복층재를 소재로 하는 부품 등의 제조 공정에는, 전단 가공이나 레이저 절단 등의, 원판으로부터 필요 부재를 절단하는 공정이 포함된다. 이 절단 공정에 의해 형성된 절단 단부면에는, 모재가 거의 노출되는 전단면이나 파단면이 포함되어 있다. 절단 단부면의 모재 노출부에서는, 피복재에 의해 얻어지는 효과는 발휘되지 않는다. 예를 들어, 복층재가 도금 강판인 경우에는, 절단 단부면의 모재 노출부에서는 도금에 의한 내식성 향상 효과가 얻어지지 않아, 적녹의 발생이 우려된다.

이 때문에, 복층재를 소재로 하는 부품이어도, 피복재에 의해 피복되어 있는 표리면과 마찬가지로, 절단 단부면에 있어서 피복재의 효과를 발현시키기 위해, 일반적으로는, 가공 후의 절단 단부면에 후보수(도금이면, 도금의 주성분을 함유한 도료를 도포하는 등)가 필요하다. 이 때문에, 수고나 비용이 든다. 이에 따라, 복층재의 절단 시에, 피복재를 절단 단부면에 많이 돌아 들어가게 함으로써, 절단 단부면에서도 표리면과 마찬가지로 피복재의 효과를 발휘시키기 위한 기술이 검토되고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 선단의 각도 θ가 20 내지 70°이고 선단의 R이 0.03 내지 0.30mm인 상하에 대면하여 배치한 2매의 홈 성형용 둥근 날의 사이로 피복재를 갖는 강판을 통판하여, 강대의 표면과 이면에, 양면의 깊이의 합계가 강판의 판 두께의 80％ 이상이 되는 가압된 홈을 형성한 후, 홈을 따라 다른 둥근 날의 사이로 통판하여 강판을 절단함으로써 단부면에 도금을 돌아 들어가게 하는, 강판의 절단 방법이 개시되어 있다.

또한, 판재의 절단 단부면의 형상을 고려한 절단 공구로서, 예를 들어 특허문헌 2에는, 제1 전단날을 갖는 형과 제2 전단날을 갖는 형으로 이루어지는 전단형이 개시되어 있다. 제2 전단날을 갖는 형은, 제2 전단날의 후방에, 제1 전단날과의 사이의 클리어런스가 제2 전단날과 제1 전단날 사이의 클리어런스보다 작은 제3 전단날을 구비하고 있다. 이러한 전단형을 사용한 워크의 전단에서는, 제1 전단날과 제2 전단날에 의해 워크를 전단했을 때 처짐(shear droop)이 발생된 절단면을, 제1 전단날과 날면이 경사면인 제3 전단날에 의해 깎아냄으로써, 거스러미를 발생시키지 않고 처짐을 제거하여, 양호한 절단면을 얻는다.

일본 특허 공개 제2004-34183호 공보 일본 실용신안 공개 소62-50013호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 강판의 절단 방법에서는, 표면의 도금을 단부면으로 돌아 들어가게 하면서 도금 강판에 홈을 형성하는 1공정째와, 도금 강판을 절단하는 2공정째의 2공정을 실시할 필요가 있어, 수고가 든다. 또한, 2공정째에서 발생되는 전단면 및 파단면은 도금으로 덮이지 않기 때문에, 절단 단부면의 내식성은 저하된다. 또한, 2공정째에서의 도금 강판의 절단에 의해, 판 두께 중심으로 버 등의 돌기가 잔존할 가능성이 있다.

한편, 상기 특허문헌 2에 기재된 전단형을 사용하여 워크를 전단하면, 워크의 절단면에 처짐 또는 거스러미가 발생되지 않도록 할 수 있다. 그러나, 상기 특허문헌 2에서는, 도금 강판과 같은 복층재를 절단하는 것은 고려되고 있지 않다. 즉, 상기 특허문헌 2에서는, 워크의 절단면을 피복재에 의해 덮는 것은 고려되고 있지 않고, 상기 특허문헌 2에 기재된 전단형을 사용한 워크의 전단에서는, 전단 후의 워크의 절단면에 내식성 등의 피복재에 의해 얻어지는 효과를 발휘시키는 것은 어렵다. 또한, 상기 특허문헌 2에 기재된 전단형을 사용한 워크의 전단에서는 제3 전단날에 의한 전단 시에 스크랩이 발생되기 때문에, 스크랩의 발생이 허용되는 용도로밖에 적용할 수 없다는 문제나, 워크의 수율이 저하된다는 과제도 존재한다.

이에 따라, 본 발명은 상기 문제에 비추어 이루어진 것으로, 본 발명의 목적으로 하는 바는, 절단 단부면에 있어서 피복재에 의해 얻어지는 효과를 표리면과 동일 정도로 발휘시키고, 또한 절단 후의 복층재에 요구되는 사양도 충족시키는 것이 가능한, 절단 장치 및 복층재를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 어떤 관점에 따르면, 제1 공구와 제2 공구 사이에 끼워 넣은 복층재를 절단하는 절단 장치이며, 제1 공구와 제2 공구는, 각각의 날부를 압입 방향으로 대향시켜 배치되어 있고, 제1 공구 또는 제2 공구 중 적어도 어느 한쪽의 날부는, 압입 방향에 대하여 경사지는 공구 경사면을 갖는 경사부와, 공구 경사면으로부터 압입 방향을 따라 연장되는 종벽면과, 종벽면에 직교하는 가압면을 갖고, 경사부로부터 압입 방향으로 돌출되는 돌기부를 갖고, 경사부는, 압입 방향에서 보아, 대향하는 공구와 중복되어 있는, 절단 장치가 제공된다.

압입 방향에 대한 공구 경사면의 경사 각도는, 15° 이상 45° 이하로 해도 된다.

또한, 압입 방향에서의 종벽면의 길이는, 0.1mm 이상 0.8mm 이하로 해도 된다.

제1 공구 및 제2 공구는, 각각 경사부 및 돌기부를 구비해도 된다.

종벽면과 가압면이 교차하는 코너부의 곡률 반경은, 0.1mm 이하로 해도 된다.

제1 공구의 형상과 제2 공구의 형상은 대칭이어도 된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 모재의 표면을 피복재에 의해 피복하여 이루어지는 복층재이며, 제1 표면으로부터 제2 표면을 향하여 판 두께 방향을 따른 절단 단부면을 갖고, 상기 절단 단부면은, 상기 판 두께 방향에 대하여 경사지는 경사면과, 파단면을 차례로 갖고, 경사면의 적어도 일부는, 제1 표면으로부터 연속되는 피복재에 의해 피복되어 있는, 복층재가 제공된다.

이러한 복층재의 판 두께 방향에서의 파단면의 길이는, 복층재의 판 두께의 30％ 이하여도 된다.

복층재의 제1 표면은 경사면과 교차하고, 제2 표면은 파단면과 교차하고, 제1 표면과 경사면의 내각은 둔각이어도 된다.

피복재는, Zn, Al 혹은 이들의 합금을 포함하는 재료를 사용해도 된다.

모재는, 강판이어도 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 절단 단부면에 있어서 피복재에 의해 얻어지는 효과를 표리면과 동일 정도로 발휘시키고, 또한 버 발생의 억제 등의 절단 후의 복층재에 요구되는 사양도 충족시키는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 절단 장치의 일례인 슬릿 장치를 구비하는 슬릿 설비의 일 구성 예를 나타내는 모식도이며, 상측은 평면도, 하측은 측면도이다.
도 2는 동 실시 형태에 관한 슬릿 장치의 일 구성 예를 나타내는 모식도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 슬릿 장치의 I-I 절단선에서의 단면도이다.
도 4는 동 실시 형태에 관한 슬릿 장치의 상측 회전부 및 하측 회전부의 부분 확대도이며, 한 쌍의 슬릿 날부의 형상이 상이한 경우를 나타낸다.
도 5는 동 실시 형태에 관한 슬릿 장치의 상측 회전부 및 하측 회전부의 부분 확대도이며, 한 쌍의 슬릿 날부가 상하 대칭인 형상인 경우를 나타낸다.
도 6은 제1 슬릿 날 및 제2 슬릿 날이 모두 직각 날일 때의 절단 상태를 나타내는 모식도이다.
도 7은 도 6에 나타내는 한 쌍의 슬릿 날에 의한 절단 후의 도금 강판의 절단 단부면을 나타내는 모식도이다.
도 8은 제1 슬릿 날의 날부가 경사부 및 돌기부를 갖고, 제2 슬릿 날이 직각 날일 때의 절단 상태를 나타내는 모식도이다.
도 9는 제1 슬릿 날의 날부 및 제2 슬릿 날의 날부가 경사부 및 돌기부를 가질 때의 절단 상태를 나타내는 모식도이다.
도 10a는 도 8 또는 도 9에 나타내는 한 쌍의 슬릿 날에 의한 절단 후의 도금 강판의 절단 단부면의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 10b는 도 8 또는 도 9에 나타내는 한 쌍의 슬릿 날에 의한 절단 후의 도금 강판의 절단 단부면의 다른 일례를 나타내는 모식도이다.
도 11은 동 실시 형태에 관한 제1 슬릿 날의 날부의 단면 형상을 나타내는 모식도이다.
도 12는 비교예의 블랭킹 금형에 의한 블랭킹 가공을 나타내는 설명도이다.
도 13은 실시예의 블랭킹 금형에 의한 블랭킹 가공을 나타내는 설명도이다.
도 14는 돌기부의 종벽면의 길이(돌기 높이) H와 블랭킹 한계 압입량의 일 관계를 나타내는 그래프이다.
도 15는 돌기부의 종벽면의 길이(돌기 높이) H와 절단 단부면의 도금 잔존율의 일 관계를 나타내는 그래프이다.
도 16은 실시예의 블랭킹 금형에 의해 블랭킹 가공된 도금 강판의 단면 사진이다.
도 17은 절단 후의 도금 강판의 단면 사진이다.
도 18은 폭로 시험 결과를 나타내는 단면 사진이다.
도 19는 압입 금형의 펀치(공구)의 날부의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 20은 시어 절단기의 시어(공구)의 날부의 일례를 나타내는 모식도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

[1. 절단 장치]

먼저, 도 1 내지 도 5에 기초하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 절단 장치의 개략 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 관한 절단 장치의 일례인 슬릿 장치(100)를 구비하는 슬릿 설비의 일 구성 예를 나타내는 모식도이며, 상측에 평면도, 하측에 측면도를 나타낸다. 도 2는 본 실시 형태에 관한 슬릿 장치(100)의 일 구성 예를 나타내는 모식도이다. 도 3은 도 2에 나타내는 슬릿 장치(100)의 I-I 절단선에서의 단면도이다. 도 4는 본 실시 형태에 관한 슬릿 장치(100)의 상측 회전부(50A) 및 하측 회전부(50B)의 부분 확대도이며, 한 쌍의 슬릿 날부의 형상이 상이한 경우를 나타낸다. 도 5는 슬릿 장치(100)의 상측 회전부(50A) 및 하측 회전부(50B)의 부분 확대도이며, 한 쌍의 슬릿 날부가 상하 대칭인 형상인 경우를 나타낸다.

또한, 도 4 및 도 5에서는, 상측 회전부(50A) 및 하측 회전부(50B)는, 회전 중심으로부터 절반만을 각각 나타내고 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 슬릿 장치(100)에 의한 절단 대상인 복층재의 일례로서, 모재인 강판의 표면에 피복재인 도금이 피복된 도금 강판 S를 예로 든다. 도 1 내지 도 5에서는, 도금 강판 S의 판 길이 방향을 X 방향, 도금 강판 S의 판 폭 방향을 Y 방향, 판 두께 방향을 Z 방향으로 하여 설명한다. Y 방향은, 도금 강판 S의 통판 방향이기도 하다. Z 방향은, 공구(슬릿 날)의 압입 방향이기도 하다.

슬릿 설비는, 절단 대상인 도금 강판 S를 회전하는 한 쌍의 날부를 구비하는 슬릿 장치(100)에 의해 절단하는 설비이다. 슬릿 설비는, 예를 들어 도 1에 나타내는 바와 같이, 페이오프 릴(10)과, 장력 발생 장치(20)와, 텐션 릴(30)과, 슬릿 장치(100)를 구비한다. 코일상으로 권회된 도금 강판 S를 페이오프 릴(10)로부터 불출하고, 페이오프 릴(10)과 장력 발생 장치(20) 사이에서 장력을 가한 상태에서, 슬릿 장치(100)에 의해 도금 강판 S를 전단력에 의해 절단한다. 도 1에 나타내는 슬릿 장치(100)에서는, 도금 강판 S를 폭 방향으로 3분할한다. 슬릿 장치(100)에 의해 절단된 도금 강판 S는, 텐션 릴(30)에 의해 코일상으로 권회된다.

슬릿 장치(100)는, 예를 들어 도 2에 나타내는 바와 같이, 4개의 한 쌍의 슬릿 날(1, 2, 3, 4)을 구비한다. 또한, 슬릿 장치(100)는 적어도 하나의 한 쌍의 슬릿 날을 가지고 있으면 된다. 한 쌍의 슬릿 날(1, 2, 3, 4)은, 각각, 제1 공구인 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)과, 제2 공구인 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)로 이루어진다. 쌍이 되는 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)과 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 압입 방향(Z 방향)으로 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 각 한 쌍의 슬릿 날(1, 2, 3, 4)에 있어서, 슬릿 날의 외연 부분에 있는 날부(111a, 112a, 113a, 114a, 121a, 122a, 123a, 124a)는, 각 슬릿 날의 회전축 방향(X 방향)에서 보아 서로 중첩되어 있다.

도 2 및 도 4에 나타내는 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)의 형상과, 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)의 형상은, 상이하다. 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)의 날부(111a, 112a, 113a, 114a)는, 정면에서 보아, 압입 방향(Z 방향)에 대하여 경사지는 공구 경사면을 갖는 경사부와, 경사부로부터 압입 방향으로 돌출되는 돌기부를 갖고 있다. 한편, 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)의 날부(121a, 122a, 123a, 124a)는, 코너부가 대략 직각인 직각 날이다. 또한, 슬릿 장치(100)는, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)과 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124) 중 적어도 어느 한쪽이, 경사부 및 돌기부를 갖는 날부를 가지고 있으면 된다. 예를 들어, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114) 및 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)이, 각각 경사부 및 돌기부를 갖는 날부를 갖고 있어도 된다. 또한, 슬릿 날의 날부 형상에 대한 상세한 설명은 후술한다.

제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)은, 회전 중심에 있어서, 제1 축부(115)에 의해 지지되어 있다. 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)은, 회전 중심에 있어서, 제2 축부(125)에 의해 지지되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 축부(115)는 초크(105a, 105b)를 통해, 제2 축부(125)는 초크(107a, 107b)를 통해, 양단이 각각 한 쌍의 지지부(103a, 103b)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다(지면 안쪽에 있는 초크(105a, 107a)는 도시하지 않음). 한 쌍의 지지부(103a, 103b)는, 도 2에 가대(101) 상에 마련되어 있다.

지지부(103a, 103b) 사이에는, 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114) 및 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)과 함께, 슬리브(151, 153)가 마련되어 있어도 된다. 슬리브(151, 153)는, 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)의 간격, 및 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)의 간격을 조정하기 위한 부재이다. 도 2에는 상이한 폭의 슬리브(151, 153)가 마련되어 있지만, 동일 폭의 슬리브만을 사용하여, 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)의 간격, 및 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)의 간격을 조정해도 된다.

이하에서는, 제1 축부(115)에 의해 지지된 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114) 및 슬리브(151, 153)를, 상측 회전부(50A)라고도 한다. 또한, 제2 축부(125)에 의해 지지된 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124) 및 슬리브(151, 153)를 하측 회전부(50B)라고도 한다. 상측 회전부(50A)는 제1 축부(115)와 일체로 회전한다. 하측 회전부(50B)는 제2 축부(125)와 일체로 회전한다.

한 쌍의 지지부(103a, 103b)는, 구동부(104a, 104b)에 의해, 각각 판 폭 방향(X 방향)으로 이동 가능하다. 예를 들어 도 2에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 지지부(103a, 103b)는, 제1 축부(115) 및 제2 축부(125)에 대하여 평행하게 설치된 나사부(102a, 102b)에 나사 결합되어 있다. 나사부(102a, 102b)는, 일단이 구동부(104a, 104b)와 연결되어 있다. 구동부(104a, 104b)를 구동하여 나사부(102a, 102b)를 회전시킴으로써, 지지부(103a, 103b)는 이동한다.

구동부(104a, 104b)를 구동시켜, 지지부(103a, 103b)가 이격되도록 판 폭 방향으로 이동시킴으로써, 제1 축부(115) 및 제2 축부(125)의 일단이 초크로부터 이탈한다. 이에 의해, 슬리브(151, 153), 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114), 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)을, 제1 축부(115) 및 제2 축부(125)로부터 분리하는 것이 가능하게 되어, 슬릿 날 혹은 이들의 간격을 조정하는 슬리브의 변경이 가능하게 된다.

또한, 지지부(103a, 103b)의 상부에는, 각각 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)과 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)의 간격을 조정하는 간격 조정부로서, 압하 장치(109a, 109b)가 마련되어 있다. 압하 장치(109a, 109b)를 조임으로써, 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)과 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)의 간격을 좁게 할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 슬릿 장치(100)는, 압하 장치(109a, 109b)에 의해, 도금 강판 S의 판 두께에 따라, 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)과 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)의 간격이 조정된다. 그 후, 상측 회전부(50A)와 하측 회전부(50B)를 회전시키면서 이들 사이로 도금 강판 S를 통과시켜, 도금 강판 S를 절단한다. 도금 강판 S가 상측 회전부(50A)와 하측 회전부(50B) 사이를 통과할 때, 한 쌍의 슬릿 날(1, 2, 3, 4)은 압입 방향(Z 방향)으로 점차 압입되어 가며, 전단력에 의해 도금 강판 S를 절단한다.

이때, 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)의 날끝 및 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)의 날끝과, 도금 강판 S 사이에 발생되는 인장력에 의해, 도금 강판 S의 표면의 도금층이 절단 단부면으로 들어가서, 절단 단부면이 도금층으로 덮인다. 즉, 상측 회전부(50A)와 하측 회전부(50B) 사이를 통과할 때의 도금 강판 S에 대한 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)의 날부(111a, 112a, 113a, 114a) 및 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)의 날부(121a, 122a, 123a, 124a)의 움직임에 도금 강판 S의 표면의 도금층을 추종시켜, 도금층을 절단 단부면으로 들어가게 한다. 이에 의해, 도금 강판 S의 절단 단부면을 도금층으로 피복시킨다.

이상, 본 실시 형태에 관한 슬릿 장치(100) 및 이를 구비하는 슬릿 설비의 일 구성을 설명하였다. 또한, 이후의 설명에 있어서, 제1 슬릿 날(111, 112, 113, 114)은 「제1 슬릿 날(110)」, 제2 슬릿 날(121, 122, 123, 124)은 「제2 슬릿 날(120)」로서 설명한다. 마찬가지로, 제1 슬릿 날의 날부(111a, 112a, 113a, 114a)는 「날부(110a)」, 제2 슬릿 날의 날부(121a, 122a, 123a, 124a)는 「날부(120a)」로서 설명한다.

[2. 피복재에 의한 절단 단부면의 피복]

복층재를 사용한 부품은, 예를 들어 복층재를 절단 장치에 의해 절단한 후, 가공하여, 제조된다. 이때, 복층재를 절단하는 절단 장치의 날 형상에 따라, 복층재의 절단 단부면의 상태는 다르다. 이하, 복층재의 일례인 도금 강판(5)을 절단했을 때의, 절단 단부면의 상태에 대하여 상세하게 설명한다.

예를 들어, 도 2에 나타낸 슬릿 장치(100)에 있어서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 슬릿 날(11)의 날부(11a) 및 제2 슬릿 날(12)의 날부(12a)가 모두 직각 날인 것으로 한다. 이때, 강판인 모재(5a)의 상면(제1 표면) 및 하면(제2 표면)에 도금층(5b)이 피복되어 있는 도금 강판(5)을 제1 슬릿 날(11) 및 제2 슬릿 날(12) 사이에 끼워 넣고, 압입하면, 도금 강판(5)에 전단력이 가해져 절단된다. 이때의 절단 단부면(5s)은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 상면으로부터 차례로, 전단면 및 파단면을 갖는다. 전단면은, 도금 강판(5)에 깊이 박힌 제1 슬릿 날(11)의 이동에 의해 형성되는 평활면이며, 파단면은, 도금 강판(5)에 발생한 크랙이 기점이 되어 도금 강판(5)이 파단된 면이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 도금 강판(5)의 절단 단부면(5s)에 있어서, 도금층(5b)은, 전단면에는 거의 잔존하지 않고, 파단면에서는 모재(5a)가 노출되어 있다. 이 때문에, 이러한 절단 단부면(5s)에서는 피복재인 도금에 의해 얻어지는 효과는 발휘되지 않아, 절단 단부면(5s)에서의 적녹의 발생이 우려된다.

본원 발명자는, 예의 검토한 결과, 도 6에 나타낸 바와 같은 직각 날로 절단하면, 전단면이 작기 때문에 도금 강판(5)의 절단에 이르기까지 상면 및 하면으로부터 절단 단부면으로의 도금의 돌아 들어감이 적어진다는 지견을 얻었다. 또한, 상하의 공구의 코너부에 응력이 집중하고, 이들 코너부를 연결하도록 크랙이 발생하기 때문에, 절단 타이밍이 빨라, 모재(5a)의 노출 영역(즉 파단면)이 커지는 것으로 판명되었다.

도금 강판(5)의 절단 단부면(5s)으로 도금을 더 많이 돌아 들어가게 하기 위한 방법으로서, 예를 들어 날부의 코너부에 소정의 곡률 반경을 갖게 하여 둥근 모양을 띠도록 하는(즉 R 형상으로 하는) 것을 생각할 수 있다. 날부의 코너부를 R 형상으로 함으로써, 날부의 압입 시에 도금 강판(5)의 도금층(5b)의 도금이 날부의 코너부 R 형상을 따라 절단 단부면(5s)으로 돌아 들어가고, 또한 공구의 코너부의 응력 집중도 완화되기 때문에 절단 타이밍도 늦어진다. 따라서, 도 6에 나타낸 직각 날을 사용하여 도금 강판(5)을 절단하는 경우에 비하여, 절단 단부면(5s)의 도금 피복률이 높아지고, 또한 모재(5a)의 노출도 저감될 수 있다. 그러나, 절단 타이밍이 너무 늦어져 버려, 절단 단부면(5s)의 파단면으로부터 하면 측으로 돌출되는 버(5c)가 커진다.

또한, 도금 강판(5)의 절단 단부면(5s)으로 도금을 더 많이 돌아 들어가게 하기 위한 다른 방법으로서, 날부에 테이퍼상의 경사면을 부여하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우에도, 날부의 압입 시에 도금 강판(5)의 도금층(5b)의 도금이 날부의 경사면을 따라 절단 단부면(5s)으로 돌아 들어가기 때문에, 도 6에 나타낸 직각 날을 사용하여 도금 강판(5)을 절단하는 경우에 비하여, 절단 단부면(5s)의 도금 피복률은 높아진다. 그러나, 날부의 코너부가 각이 져 있으면, 공구의 코너부의 응력 집중은 완화되지 않아, 이들 코너부를 연결하도록 크랙이 발생한다. 따라서, 절단 타이밍은 늦어지지 않아, 모재(5a)의 노출 영역(즉 파단면)은 큰 채로 된다.

이에 따라, 본원 발명자는, 더 예의 검토한 결과, 제1 슬릿 날(110)의 날부(110a) 또는 제2 슬릿 날(120)의 날부(120a) 중 적어도 어느 한쪽을, 경사부 및 돌기부를 갖는 형상으로 함으로써, 버를 크게 하지 않고, 도금 강판(5)의 절단 단부면(5s)의 도금 피복률을 증대시킬 수 있다는 것을 알아냈다. 즉, 예를 들어 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 슬릿 날(110)의 날부(110a)를 경사부 P1 및 돌기부 P2를 갖는 형상으로 하고, 제2 슬릿 날(120)은 직각 날로 해도 된다. 또한, 예를 들어 도 9에 나타내는 바와 같이, 제1 슬릿 날(110)의 날부(110a) 및 제2 슬릿 날(120)의 날부(120a)를, 경사부 P1 및 돌기부 P2를 갖는 형상으로 해도 된다.

이때, 도 8 및 도 9의 어느 경우에도, 경사부 P1은, 압입 방향(Z 방향)에서 보아, 대향하는 공구와 중복되어 있다. 예를 들어, 도 8의 경우, 제1 슬릿 날(110)의 날부(110a)의 경사부 P1은, 압입 방향(Z 방향)에서 보아, 대향하는 제2 슬릿 날(120)과 중복되는 중복 부분 Q를 갖고 있다. 또한, 도 9의 경우, 제1 슬릿 날(110)의 날부(110a)의 경사부 P1은, 압입 방향(Z 방향)에서 보아, 대향하는 제2 슬릿 날(120)과 중복되는 중복 부분 Q를 갖고, 제2 슬릿 날(120)의 날부(120a)의 경사부 P1은, 압입 방향(Z 방향)에서 보아, 대향하는 제1 슬릿 날(110)과 중복되는 중복 부분 Q를 갖고 있다.

도 10a 및 도 10b에, 도 8 및 도 9에 나타내는 한 쌍의 슬릿 날에 의해 절단된 도금 강판(5)의 절단 단부면(5s)의 일례를 나타낸다. 또한, 도 10a 및 도 10b는 도 8 및 도 9의 제1 슬릿 날(110)의 경사부 P1에 의해, 당해 경사부 P1과 대향하는 표면(상면, 제1 표면)이 압입된 측의 절단 단부면(5s)을 나타낸다. 도 10a에 나타내는 바와 같이, 절단 단부면(5s)은, 상면으로부터 차례로, 경사면, 전단면 및 파단면을 갖는다. 경사면은, 제1 슬릿 날(110)의 날부(110a)의 경사부 P1을 따라 형성된 면이며, 판 두께 방향에 대하여 경사져 있다. 전단면은, 도금 강판(5)에 깊이 박힌 제1 슬릿 날(110)의 이동에 의해 형성되는 평활면이며, 약간 발생된다. 파단면은, 도금 강판(5)에 발생한 크랙이 기점이 되어 도금 강판(5)이 파단된 면이다.

절단된 도금 강판(5)에 있어서, 상면(제1 표면)은 경사면과 교차하고 있다. 이때, 상면과 경사면의 내각 α는, 후술하는 공구 경사면의 경사 각도(테이퍼 각) θ+90° 정도의 크기의 둔각이 된다. 또한, 하면(제2 표면)은 파단면과 교차한다. 제1 슬릿 날(110)의 경사부 P1에 의해, 도금 강판(5)은 상면 측으로부터 하면 측을 향하여 비스듬하게 절단되기 때문에, 절단 단부면(5s)에는, 상면 측으로부터 하면 측으로 일방향으로 경사지는 경사면이 형성된다.

도금 강판(5)의 절단 단부면(5s)에 있어서, 경사면의 적어도 일부는, 상면(제1 표면)으로부터 연속되는 피복재에 의해 피복되어 있다. 예를 들어, 도 10a에 나타내는 도금 강판(5)의 절단 단부면(5s)에 있어서는, 상면의 도금층(5b)은 경사면으로 돌아 들어가서, 경사면을 덮고 있다. 또한, 도 10a의 경사면은, 전부 상면(제1 표면)으로부터 연속되는 도금층(5b)에 의해 피복되어 있지만, 절단의 방법에 따라서는, 예를 들어 도 10b에 나타내는 도금 강판(5)의 절단 단부면(5s)과 같이, 경사면으로 돌아 들어간 상면의 도금층(5b)이 긁혀서, 경사면이 불연속으로 도금층(5b)으로 덮이는 경우도 있을 수 있다. 이러한 경우에도, 상면(제1 표면)으로부터 연속되는 도금층(5b)이 경사면을 덮는 부분이 있기 때문에, 절단 단부면(5s)에 있어서 피복재인 도금에 의한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 도 10a 및 도 10b에 나타내는 바와 같이, 절단 단부면(5s)에 있어서 도금이 거의 잔존하지 않는 전단면, 및 모재(5a)가 노출되어 있는 파단면은 약간이기 때문에, 절단 단부면(5s)에 있어서도 피복재인 도금에 의한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 도 8 및 도 9에 나타내는 한 쌍의 슬릿 날에서는, 파단면을 발생시키는 최종적인 절단은, 코너부가 대략 직각인 돌기부 P2에 의해 절단되기 때문에, 큰 버의 발생은 억제되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 한 쌍의 슬릿 날에 의해 절단된 도금 강판(5)의 판 두께 방향에서의 파단면의 길이는, 복층재인 도금 강판(5)의 판 두께의 30％ 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해 절단 단부면(5s)에 있어서 모재(5a)가 노출되는 영역을 작게 할 수 있다.

또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 슬릿 날(110)의 날부(110a)를 경사부 P1 및 돌기부 P2를 갖는 형상으로 하고, 제2 슬릿 날(120)은 직각 날로 하는 경우에는, 2개로 분할된 절단 후의 도금 강판(5) 중 한쪽은, 도 10a 또는 도 10b에 나타낸 바와 같은 절단 단부면(5s)을 갖는다(도 4의 절단 후 도금 강판 Sa). 그러나, 다른 쪽 도금 강판(5)의 절단 단부면(5s)에는 도금이 피복되지 않기 때문에, 스크랩(도 4의 절단 후 도금 강판 Sb)이 된다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 제1 슬릿 날(110)의 날부(110a) 및 제2 슬릿 날(120)의 날부(120a)가 경사부 P1 및 돌기부 P2를 갖는 형상이면, 2개로 분할된 절단 후의 도금 강판(5)의 양쪽이, 도 10a 또는 도 10b에 나타내는 바와 같은 절단 단부면(5s)을 가질 수 있다(도 5의 절단 후 도금 강판 Sa).

[3. 날부의 형상]

이하, 도 11에 기초하여, 경사부 P1 및 돌기부 P2를 갖는 날부의 형상에 대하여, 상세하게 설명한다. 도 11은 본 실시 형태에 관한 제1 슬릿 날(110)의 날부(110a)의 단면 형상을 나타내는 모식도이다. 또한, 도 11은 제1 슬릿 날(110)의 회전축을 포함하는 평면에 있어서 슬릿 날(110)을 절단했을 때의 날부(110a)의 확대도를 나타내고 있다. 또한, 제2 슬릿 날(120)의 날부(120a)가 경사부 P1 및 돌기부 P2를 갖는 경우도, 날부(120a)의 형상은 도 11과 마찬가지이기 때문에, 여기서는, 제1 슬릿 날(110)의 날부(110a)를 예로 들어 설명한다. 또한, 이하에서는, 절단 대상인 복층재의 일례로서 도금 강판(5)을 예로 들어, 설명한다.

도 11에 나타내는 단면 형상을 갖는 날부(110a)는, 경사부 P1 및 돌기부 P2를 갖는다. 경사부 P1은, 압입 방향에 대하여 경사지는 공구 경사면 s1을 갖는다. 돌기부 P2는, 공구 경사면 s1로부터 압입 방향을 따라 연장되는 종벽면 s2와, 종벽면 s2에 직교하는 가압면 s3을 갖는다. 이러한 날부(110a)는, 이하의 형상을 충족시키고 있는 것이 바람직하다.

(공구 경사면의 경사 각도(테이퍼 각) θ)

압입 방향에 대한 공구 경사면 s1의 경사 각도(테이퍼 각) θ는, 15° 이상 45° 이하로 하는 것이 바람직하다. 경사 각도 θ가 15° 이상이면, 도금 강판(5)의 도금층(5b)의 도금을 경사면으로 충분히 돌아 들어가게 하는 절단 타이밍을 확보할 수 있다. 경사 각도 θ가 5° 정도가 되면, 절단 타이밍은 직각 날과 동일 정도가 된다.

한편, 슬릿 날(110)에는, 압입 방향(상하 방향)뿐만 아니라 축 방향(좌우 방향)으로도 하중이 가해지지만, 경사 각도 θ가 커질수록 축 방향(좌우 방향)의 하중이 증가하여, 설비에 과잉의 부하가 가해지게 된다. 경사 각도 θ가 45° 이하이면 슬릿 날(110)에 가해지는 축 방향(좌우 방향)의 하중이 너무 커지지 않아, 설비의 내하중 내에서 절단을 실시할 수 있다. 경사 각도 θ를 45°보다 크게 한 경우에는, 하중의 증가에 대하여 얻어지는 도금의 돌아 들어감 효과의 증대는 그다지 크지 않게 된다. 이 때문에, 압입 방향에 대한 공구 경사면 s1의 경사 각도(테이퍼 각) θ는, 15° 이상 45° 이하로 하는 것이 좋다.

(종벽면의 길이 H)

압입 방향에서의 종벽면 s2의 길이 H는, 0.1mm 이상, 절단 대상인 도금 강판(5)의 판 두께 미만인 것이 바람직하다. 종벽면 s2의 길이 H가 0.1mm 이상이면, 절단 후의 도금 강판(5)의 절단 단부면(5s)에 발생되는 버를 허용 가능한 범위 내에 수렴시킬 수 있다. 또한, 종벽면 s2의 길이 H를 0.1mm 이상으로 하면, 날부(110a)의 가공을 용이하게 할 수 있다. 또한, 슬릿 날(110)의 날부(110a)는, 사용함에 따라 마모된다. 종벽면 s2의 길이 H를 0.1mm 이상으로 하면, 마모에 의한 슬릿 날(110)의 수명을 길게 하여, 교환 빈도를 적게 할 수 있다.

한편, 종벽면 s2의 길이 H를, 절단 대상인 도금 강판(5)의 판 두께 미만으로 함으로써, 직각 날과 마찬가지의 절단이 되는 것을 피할 수 있다. 예를 들어, 판 두께가 1.0mm 내지 4.5mm인 도금 강판(5)의 절단을 상정하는 경우에는, 종벽면 s2의 길이 H는, 최소 판 두께인 1.0mm보다 작게, 예를 들어 0.8mm로 하면 된다. 절단 대상인 도금 강판(5)의 최소 판 두께가 3.0mm인 경우에는, 종벽면 s2의 길이 H는, 예를 들어 1.6mm로 하면 된다.

이와 같이, 압입 방향에서의 종벽면 s2의 길이 H는, 0.1mm 이상, 절단 대상인 도금 강판(5)의 판 두께 미만으로 하는 것이 좋다.

(코너부의 곡률 반경 R)

종벽면 s2와 가압면 s3이 교차하는 코너부 c의 곡률 반경 R은, 0.1mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 코너부 c의 곡률 반경 R을 0.1mm 이하로 함으로써, 발생되는 버를 작게 할 수 있다. 예를 들어, 코너부 c의 곡률 반경 R은 0.05mm 정도여도 된다. 코너부 c의 곡률 반경 R은, 절단 대상인 도금 강판(5)의 판 두께에는 의존하지 않고, 도금 강판(5)의 재질 등에 따라 적절히 설정하면 된다.

이상 설명한 바와 같은 날부(110a)의 형상으로 하고, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 압입 방향에서 보아, 공구 경사면 s1이 대향하는 슬릿 날과 중복되도록, 당해 날부(110a)의 형상을 갖는 슬릿 날(110)을 배치한다. 이러한 슬릿 날(110)을 사용하여 도금 강판(5)을 절단함으로써, 날부(110a)의 경사부 P1에 의해, 모재(5a)도 포함시켜 도금층(5b)의 도금을 압입 방향(판 두께 방향)으로 압축하여 절단 단부면으로 돌아 들어가게 함과 함께, 압축 응력을 가함으로써 절단 타이밍을 지연시켜, 경사면을 도금에 의해 피복할 수 있다. 이에 의해, 절단 단부면에 있어서 피복재인 도금에 의해 얻어지는 효과를 높일 수 있다. 그리고, 날부(110a)의 돌기부 P2에 의해, 도금 강판(5)을 완전히 절단함으로써, 큰 버의 발생을 억제할 수 있다.

실시예

(A. 슬릿 절단을 모의한 블랭킹 가공에 의한 검증)

슬릿 절단을 모의한 블랭킹 가공을 실시하여, 본 발명의 효과에 대하여 검증하였다. 본 검증에서는, 도 2에 나타낸 슬릿 장치(100)에 의한 슬릿 절단을 모의한, 블랭킹 금형에 의한 블랭킹 가공을 실시하였다. 절단 대상의 피복재는, 판 두께가 3.2mm인 400N급의 Zn-Al-Mg 3원계 합금 도금 강판으로 하였다.

비교예에서는, 도 12에 나타내는 바와 같은, 외경 Dp의 펀치(71)와, 내경 Dd의 다이(72)와, 판 누름부(73)를 구비하는 블랭킹 금형을 사용하였다. 펀치(71) 및 다이(72)는, 직각 날을 가지고 있었다. 다이(72) 상에 적재한 도금 강판(5)을 판 누름부(73)에 의해 누른 상태에서, 판 누름부(73) 측으로부터 펀치(71)를 압입하여, 도금 강판(5)을 블랭킹 가공하였다.

실시예에서는, 도 13에 나타내는 바와 같은, 외경 Dp의 펀치(710)와, 내경 Dd의 다이(720)와, 판 누름부(730)를 구비하는 블랭킹 금형을 사용하였다. 펀치(710)의 날부는, 경사 각도 θ의 경사부와 종벽면의 높이 H의 돌기부를 가지고 있었다. 돌기부의 코너부의 곡률 반경은 0.05mm였다. 펀치(710)는, 블랭킹 방향에서 보아, 대향하는 다이(720)와 경사부가 중복되도록 배치하였다. 비교예와 마찬가지로, 다이(720) 상에 적재한 도금 강판(5)을 판 누름부(730)에 의해 누른 상태에서, 판 누름부(730) 측으로부터 펀치(710)를 압입하여, 도금 강판(5)을 블랭킹 가공하였다.

(A-1. 파단 타이밍)

먼저, 도 13에 나타낸 실시예의 블랭킹 금형을 사용하여, 돌기부의 종벽면의 길이(돌기 높이) H와 블랭킹 한계 압입량의 관계를 조사하였다. 블랭킹 한계 압입량은, 펀치(710)의 압입 개시로부터 크랙이 발생하여 절단 대상이 파단될 때까지의, 펀치(710)의 압입량이다. 블랭킹 한계 압입량이 클수록, 파단 타이밍이 늦다고 할 수 있다. 여기서는, 경사부의 경사 각도 θ가 15°, 30°, 45°인 경우에 대하여, 돌기부의 종벽면의 길이(돌기 높이) H를 0.1mm, 0.4mm, 0.8mm로 각각 변화시켰다. 검증 결과를 도 14에 나타낸다. 도 14의 파선은, 도 12에 나타낸 비교예의 블랭킹 금형을 사용했을 때의 블랭킹 한계 압입량을 나타내고 있다.

도 14에 나타내는 바와 같이, 실시예의 압입 금형을 사용하여 가공한 경우에는, 비교예의 압입 금형을 사용하여 가공한 경우보다 블랭킹 한계 압입량을 크게 할 수 있다. 또한, 경사부의 경사 각도 θ가 커짐에 따라 블랭킹 한계 압입량은 증가하고, 돌기부의 종벽면의 길이(돌기 높이) H가 낮아짐에 따라 블랭킹 한계 압입량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 즉, 경사부의 경사 각도 θ가 커질수록, 돌기부의 종벽면의 길이(돌기 높이) H가 낮아질수록, 크랙 발생에 의한 도금 강판(5)의 파단 타이밍이 늦어지는 것으로 나타났다.

(A-2. 절단 단부면의 도금 잔존율)

다음으로, 도 13에 나타낸 실시예의 블랭킹 금형을 사용하여, 돌기부의 종벽면의 길이(돌기 높이) H와 절단 단부면의 도금 잔존율의 관계를 조사하였다. 도금 잔존율은, 도금 강판(5)의 판 두께 t[mm]에 대한 도금 잔존 영역의 판 두께 방향 길이(이하, 「도금 잔존 영역 높이」라고도 함) Hp[mm]의 비율이며, 하기 식 (1)에 의해 표시된다. 본 검증에서는, 주사 전자 현미경(SEM)을 사용하여 절단 단부면을 분석하여, 도금의 주성분인 Zn과, 모재의 주성분인 Fe를 측정하고, Zn의 비율이 소정의 비율 이상인 영역을 도금 잔존 영역으로서 특정하였다. 분석하는 절단 단부면은, 경사부의 경사 각도 θ가 15°, 30°, 45°인 경우에 대하여, 돌기부의 종벽면의 길이(돌기 높이) H를 0.1mm, 0.4mm, 0.8mm로 각각 변화시켜 도금 강판(5)을 압입 가공함으로써 얻었다.

도금 잔존율[％]=Hp/t×100 … (1)

검증 결과를 도 15에 나타낸다. 도 15의 파선은, 도 12에 나타낸 비교예의 블랭킹 금형을 사용했을 때의 도금 잔존율을 나타내고 있다.

도 15에 나타내는 바와 같이, 실시예의 압입 금형을 사용하여 가공한 경우에는, 비교예의 압입 금형을 사용하여 가공한 경우보다 도금 잔존율을 크게 할 수 있다. 또한, 경사부의 경사 각도 θ가 커짐에 따라 도금 잔존율은 증가하고, 돌기부의 종벽면의 길이(돌기 높이) H가 낮아짐에 따라 도금 잔존율이 증가하는 것을 알 수 있었다. 즉, 경사부의 경사 각도 θ가 커질수록, 돌기부의 종벽면의 길이(돌기 높이) H가 낮아질수록, 도금 잔존율이 높아지는 것으로 나타났다.

또한, 도 16에, 돌기부의 종벽면의 길이(돌기 높이) H가 0.1mm이고, 경사부의 경사 각도 θ가 15°, 30°, 45°일 때의 절단 후의 도금 강판(5)의 단면 사진 및 도금 잔존 영역 높이 Hp를 나타낸다. 도 16으로부터도, 돌기부의 종벽면의 길이(돌기 높이) H가 동일한 경우에는, 경사부의 경사 각도 θ가 커질수록 도금 잔존 영역 높이 Hp가 커지는 것을 알 수 있다.

(B. 슬릿 절단에 의한 검증)

다음으로, 슬릿 절단 시험을 실시하여, 본 발명의 효과에 대하여 검증하였다. 본 검증에서는, 한 쌍의 슬릿 날을 구비하는 슬릿 절단 시험기를 사용하여 도금 강판의 슬릿 절단을 실시하였다. 절단 대상의 복층재는, 판 두께가 3.2mm인 400N급의 Zn-Al-Mg 3원계 합금 도금 강판으로 하였다.

비교예에서는, 도 6에 나타낸 바와 같은, 모두 직각 날을 갖는 한 쌍의 슬릿 날을 구비하는 슬릿 절단 시험기를 사용하여, 도금 강판(5)을 슬릿 절단하였다. 한 쌍의 슬릿 날의 클리어런스는 0.35mm였다.

실시예에서는, 도 8에 나타낸 바와 같은, 한쪽 슬릿 날이 경사 각도 θ의 경사부와 종벽면의 높이 H의 돌기부를 갖는 날부를 구비하고, 다른 쪽 슬릿 날이 직각 날인, 한 쌍의 슬릿 날을 구비하는 슬릿 절단 시험기를 사용하여, 도금 강판(5)을 슬릿 절단하였다. 경사부의 경사 각도 θ는 45°이며, 돌기부의 종벽면의 높이 H는 0.1mm였다. 한쪽 슬릿 날은, 압입 방향에서 보아, 대향하는 다른 쪽 슬릿 날과 경사부가 중복되도록 배치하였다.

도 17에, 절단 후의 도금 강판(5)의 단면 사진을 나타낸다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 비교예의 절단 단부면은, 상면 측으로부터 처짐, 전단면 및 파단면을 가지고 있고, 전단면 및 파단면에는 표면의 도금층의 도금이 돌아 들어가 있지 않다는 것을 알 수 있다. 한편, 실시예의 절단 단부면은, 상면 측으로부터 경사면 및 파단면을 갖고 있다. 전단면은 거의 확인되지 않지만, 경사면과 파단면 사이에 약간 존재한다. 실시예의 절단 단부면에는, 경사면에 표면의 도금층의 도금이 돌아 들어가 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 하면 측에는 약간 버가 발생되어 있지만, 허용 가능한 정도의 미소한 것이다. 이와 같이, 실시예의 한 쌍의 슬릿 날을 사용하여 도금 강판을 슬릿 절단한 경우, 비교예의 한 쌍의 슬릿 날을 사용하여 도금 강판을 슬릿 절단한 경우에 비하여, 절단 단부면의 도금 피복률이 높아지는 것을 알 수 있다.

또한, 실시예의 절단 단부면의 경사면의 경사 각도는 약 45°이며, 슬릿 날의 경사부의 경사 각도 θ와 동일하기 때문에, 슬릿 날의 경사부에 의해 절단 단부면의 경사면이 형성되는 것으로 나타났다.

도 18에, 비교예의 한 쌍의 슬릿 날에 의해 절단한 도금 강판과, 실시예의 한 쌍의 슬릿 날에 의해 절단한 도금 강판에 대하여, 폭로 시험을 실시하였다. 비교예의 절단 후의 도금 강판은, 도 17에 나타낸 절단 단부면을 가지고 있고, 도금 잔존율은 17.8％였다. 한편, 실시예에서는, 도 8에 나타낸 한 쌍의 슬릿 날에 있어서, 한쪽 슬릿 날의 날부 경사 각도 θ의 경사부와 종벽면의 높이 H의 돌기부를 변화시켜 절단한 2종류의 절단 후의 도금 강판을 준비하였다. 실시예 1에서는, 경사부의 경사 각도 θ가 30°, 돌기부의 종벽면의 높이 H가 0.4mm인 날부를 갖는 슬릿 날을 사용하여 절단한 절단 후의 도금 강판을 사용하여 폭로 시험을 실시하였다. 실시예 1의 도금 잔존율은 74.1％였다. 실시예 2에서는, 경사부의 경사 각도 θ가 45°, 돌기부의 종벽면의 높이 H가 0.1mm인 날부를 갖는 슬릿 날을 사용하여 절단한 절단 후의 도금 강판을 사용하여 폭로 시험을 실시하였다. 실시예 2의 절단 후의 도금 강판은, 도 17에 나타낸 절단 단부면을 가지고 있고, 도금 잔존율은 69.5％였다.

도 18에 나타내는 바와 같이, 비교예에서는, 폭로 시험 개시로부터 2주일 경과했을 때에는 파단면에 적녹이 발생되었다. 한편, 실시예 1, 2에서는, 폭로 시험 개시로부터 4주일 경과했을 때 파단면에 약간 적녹이 발생되었다. 그러나, 파단면의 영역이 좁기 때문에, 절단 단부면의 적녹은 눈에 띄지 않아, 외관상의 문제는 없었다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지는 않는다. 본 발명이 속하는 기술의 분야에서의 통상의 지식을 가진 자라면, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하며, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 절단 장치로서 한 쌍의 슬릿 날을 구비하는 슬릿 장치에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 본 발명에 관한 절단 장치는, 제1 공구와 제2 공구를 갖고, 제1 공구 또는 제2 공구 중 적어도 어느 한쪽의 날부가, 압입 방향에 대하여 경사지는 공구 경사면을 갖는 경사부와, 공구 경사면으로부터 압입 방향을 따라 연장되는 종벽면과, 종벽면에 직교하는 가압면을 갖고, 경사부로부터 압입 방향으로 돌출되는 돌기부를 갖는 것이면 된다. 이때, 공구는, 압입 방향에서 보아, 대향하는 공구와 경사부가 중복되도록 배치한다. 예를 들어, 절단 장치는, 블랭킹 가공을 하기 위한 압입 금형이나 시어 절단기 등이어도 된다.

압입 금형은, 예를 들어 도 13에 나타내는 바와 같이, 펀치 및 다이를 구비한다. 이때, 예를 들어 도 19에 나타내는 바와 같은 형상의 펀치(200)로 한다. 펀치(200)는, 공구 경사면 s1을 갖는 경사부 P1과, 공구 경사면 s1로부터 압입 방향을 따라 연장되는 종벽면 s2와, 종벽면 s2에 직교하는 가압면 s3을 갖고, 경사부 P1로부터 압입 방향으로 돌출되는 돌기부 P2를 갖는다. 펀치(200)의 중심축을 지나는 단면 형상은, 도 11과 마찬가지이다.

또한, 시어 절단기의 시어를, 예를 들어 도 20에 나타내는 바와 같은 시어(300)의 형상으로 해도 된다. 시어(300)는, 공구 경사면 s1을 갖는 경사부 P1과, 공구 경사면 s1로부터 압입 방향을 따라 연장되는 종벽면 s2와, 종벽면 s2에 직교하는 가압면 s3을 갖고, 경사부 P1로부터 압입 방향으로 돌출되는 돌기부 P2를 갖는다. 시어(300)의 측면 형상은, 도 11과 마찬가지이다.

이와 같이, 본 실시 형태에 관한 절단 장치의 제1 공구 또는 제2 공구 중 적어도 어느 한쪽의 날부가, 도 11에 나타내는 바와 같은 단면 형상을 가지고 있으면 된다.

또한, 압입 금형에서는, 절단된 복층재의 한쪽만을 제품으로 하는 것이 일반적이기 때문에, 제1 공구 또는 제2 공구 중 어느 한쪽이, 도 11에 나타내는 바와 같은 단면 형상의 날부를 가지고 있으면 된다. 한편, 슬릿 장치나 시어 절단기에서는, 절단 후의 복층재의 전부를 제품으로 하는 경우가 있기 때문에, 제1 공구 및 제2 공구를 모두 도 11에 나타내는 바와 같은 단면 형상의 날부를 갖도록 해도 된다.

또한, 예를 들어 상기 실시 형태에서는, 복층재는 도금 강판이었지만, 복층재는, 모재의 표면을 피복재에 의해 피복하여 형성되어 있는 것이면 된다. 예를 들어, 모재는 강판뿐만 아니라 그 외의 금속재여도 되고, 피복재는 Zn, Al 혹은 이들의 합금을 포함하는 재료, 산화물 피막, 도장재, 수지재 등이어도 된다. 또한, 부대적으로는, 복층재는, 모재인 금속재의 표면을 도장한 도장 강판이어도 되고, 강판에 필름을 라미네이트한 필름 라미네이트 강판이어도 된다. 혹은, 피복재는 클래드재여도 된다. 예를 들어, 복층재는, Cu판을 모재로 하고, Ni판을 피복재로 하는 Ni 클래드 구리재 등이어도 된다.

또한, 복층재를 구성하는 피복재는 1층에만 한정되는 것은 아니며, 복수층이어도 된다. 예를 들어, 상술한 도금 강판의 표면에, 화성 처리, 도장, 라미네이트 등의 처리가 되어 있어도 된다.

또한, 복층재는, 플라스틱 등의 수지재를 모재로 하고, Cu, Cr, Ag, Au, Pt 등의 금속재를 피복재로 한 복층재여도 된다. 금속이 피복된 플라스틱 등의 수지재를 절단하면, 단부면의 전기 전도성이 상실된다. 또한, 수지가 노출되는 비율이 높은 경우에는 대전되기 쉬워져서, 불꽃의 발생 등이 우려된다. 이에 따라, 이러한 수지재의 절단 단부면을, 본 실시 형태에 관한 복층재의 절단 단부면과 마찬가지의 형상으로 함으로써, 절단 단부면의 전기 전도성을 향상시켜, 대전을 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 클래드재의 경우에는, 피복재와의 조합, 용도에 따라 절단 가공되었을 때 요구되는 목적은 다르다. 그러나, 본 실시 형태에 관한 복층재의 절단 단부면과 마찬가지의 형상으로 함으로써, 절단 단부면에 있어서, 피복재에 의한 효과로 모재의 내식성, 내약품성 등을 개선할 수 있다. 또한, 절단 단부면의 일부 혹은 전체의 전기 전도성, 열전도성, 자성 등을, 종래의 절단법에 비하여 개선할 수 있다.

도막, 라미네이트의 경우에는, 그 절단 단부면을 본 실시 형태에 관한 복층재의 절단 단부면과 마찬가지의 형상으로 함으로써, 절단 단부면에 있어서, 모재의 내식성은 물론, 도막-필름 아래의 팽창의 억제, 모재의 노출 억제에 의한 외관 개선, 절단 단부면의 일부 혹은 전체의 절연성의 개선을 실현할 수 있다.

이와 같이, 복층재의 절단 단부면의 형상을, 본 실시 형태에 관한 절단 단부면의 형상으로 함으로써, 상하면에 있어서 피복재에 의해 얻어지는 효과를, 절단 단부면에서도 발휘하는 것이 가능하게 된다. 또한, 피복재에 의해 얻어지는 효과는 상술한 예에만 한정되는 것은 아니며, 피복재의 용도에 따라 그 효과는 발휘될 수 있다.

5, S: 도금 강판(복층재)
5a: 모재
5b: 도금층(피복재)
5c: 버
5s: 절단 단부면
10: 페이오프 릴
11: 제1 슬릿 날
11a: (제1 슬릿 날의) 날부
12: 제2 슬릿 날
12a: (제2 슬릿 날의) 날부
20: 장력 발생 장치
30: 텐션 릴
71, 710: 펀치
72, 720: 다이
73, 730: 판 누름부
100: 슬릿 장치
110: 제1 슬릿 날
110a: (제1 슬릿 날의) 날부
120: 제2 슬릿 날
120a: (제2 슬릿 날의) 날부
200: 펀치
300: 시어
P1: 경사부
P2: 돌기부
Q: 중복 부분
s1: 공구 경사면
s2: 종벽면
s3: 가압면
c: 코너부

Claims (11)

1. 제1 공구와 제2 공구 사이에 끼워 넣은 복층재를 절단하는 절단 장치이며,
   상기 제1 공구와 상기 제2 공구는, 각각의 날부를 압입 방향으로 대향시켜 배치되어 있고,
   상기 제1 공구 또는 상기 제2 공구 중 적어도 어느 한쪽의 날부는,
   상기 압입 방향에 대하여 경사지는 공구 경사면을 갖는 경사부와,
   상기 공구 경사면으로부터 상기 압입 방향을 따라 연장되는 종벽면과, 상기 종벽면에 직교하는 가압면을 갖고, 상기 경사부로부터 상기 압입 방향으로 돌출되는 돌기부를
   갖고,
   상기 경사부는, 압입 방향에서 보아, 대향하는 공구와 중복되어 있는, 절단 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 압입 방향에 대한 상기 공구 경사면의 경사 각도는, 15° 이상 45° 이하인, 절단 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 압입 방향에서의 상기 종벽면의 길이는, 0.1mm 이상 0.8mm 이하인, 절단 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 공구 및 상기 제2 공구는, 각각 상기 경사부 및 상기 돌기부를 구비하는, 절단 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 종벽면과 상기 가압면이 교차하는 코너부의 곡률 반경은, 0.1mm 이하인, 절단 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 공구의 형상과 상기 제2 공구의 형상은 대칭인, 절단 장치.
7. 모재의 표면을 피복재에 의해 피복하여 이루어지는 복층재이며,
   제1 표면으로부터 제2 표면을 향하여 판 두께 방향을 따른 절단 단부면을 갖고,
   상기 절단 단부면은, 상기 판 두께 방향에 대하여 경사지는 경사면과, 파단면을 차례로 갖고,
   상기 경사면의 적어도 일부는, 상기 제1 표면으로부터 연속되는 피복재에 의해 피복되어 있는, 복층재.
8. 제7항에 있어서,
   상기 판 두께 방향에서의 상기 파단면의 길이는, 상기 복층재의 판 두께의 30％ 이하인, 복층재.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
   상기 제1 표면은 상기 경사면과 교차하고,
   상기 제2 표면은 상기 파단면과 교차하고,
   상기 제1 표면과 상기 경사면의 내각은 둔각인, 복층재.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피복재는, Zn, Al 혹은 이들의 합금을 포함하는, 복층재.
11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모재는, 강판인, 복층재.

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