KR960005881B1 - 얇은 주물편 주조용 냉각 드럼과, 드럼의 둘레면에 다수의 오목부를 형성하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

얇은 주물편 주조용 냉각 드럼과, 드럼의 둘레면에 다수의 오목부를 형성하는 방법 및 장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 오목부 형성장치의 제1 실시예의 개략도.

제2도는 제1도에 나타낸 오목부 형성 장치의 변형예를 나타내는 개략도.

제3도는 표면 주름 발생의 억제에 대한 오목부의 직경과 깊이의 관계를 나타낸 도표.

제4도는 본 발명에 의해 형성된 1개의 오목부의 확대도.

제5도는 종래의 냉각 드럼을 사용한 얇은 주물편의 연속 주조로 형성된 메니스커스 주변의 용융금속의 표면 상태를 나타낸 사시도.

제6도는 본 발명의 오목부 형성장치의 제2실시예의 개략도.

제7도는 오목부의 분포 밀도의 개념을 도해적으로 나타낸 도면.

제8도는 오목부의 분포 밀도가 불규칙적인 경우의 분포 밀도의 해석 결과를 나타내는 선도.

제9도는 드럼의 축방향으로의 오목부의 분포 밀도에 주기성이 있는 경우의 오목부 분포 밀도의 해석 결과를 나타내는 선도.

제10도는 드럼의 둘레방향으로의 오목부의 분포 밀도에 주기성이 있는 경우의 오목부 분포 밀도의 해석결과를 나타내는 선도.

제11도는 레이저 빔의 발진 주기의 변조의 일예를 펄스 간격을 가지고 도해한 도면.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 트윈(twin) 드럼 방식, 싱글 드럼 방식, 드럼 벨트 상식등으로 얇은 주물편(a thin cast strip)을 연속 주조할대에 사용되는 냉각드럼과, 드럼의 둘레면에 오목부를 형성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

[배경기술]

연속 주조의 분야에서는, 제조비의 절감, 실재질의 창출 등을 목적으로 하여 최종 형상에 가까운 얇은 주물편을 용융 금속으로부터 직접 제조하는 기술의 개발이 강력히 요구되고 있다. 이러한 요구에 응하도록, 내부 냉각수 기구를 갖춘 한쌍의 냉각 드럼을 사용하는 트윈 드럼 방식과, 1개의 냉각드럼을 사용하는 싱글 드럼 방식 및, 냉각드럼과 벨와의 사이에 탕괴임부를 형성하는 드럼-벨트 방식 등의 각종 방법이 지금까지 제안되어 그 일부는 공업적으로 실용수준에 도달하고 있다.

이러한 연속주조법에 있어서는, 얇은 주물편의 표면 특성을 안정시키고 고수준으로 유지하는 것이 중요하다. 즉, 이와같은 연속 주조법은 종래의 연속주조 설비에 의하여 제조되는 슬랩의 경우와 달리, 후속의 공정에서 압연되는 정도를 적게할 수가 있는 얇은 주물편을 얻을 수 있는 점을 고려하여 개발한 것이다. 그 때문에 얇은 주물편의 살 두께 변동, 표면 균열등이 있으면 이것이 제품 표면의 결합으로 남아 상품가치를 현저히 손상시킬 우려가 크다.

그러므로 양호한 표면 품질을 갖는 얇은 주물편을 안정하게 제조하기 위하여 여러가지 방법이 검토되어 제안되고 있다. 예컨대 일본국 특개소 60-184449호 공보에서는 주조되는 금속과 냉각드럼과의 사이에 에어갭을 형성하도록 냉각 드럼의 둘레면에 요철을 만드는 것이 제안되고 있다. 이 에어 갭에 의하여 냉각 드럼의 발열능력이 저하되고, 용융금속의 완만한 냉각이 행하여진다. 그 결과, 응고 셀의 두께가 셀의 폭방향으로 균일화되어, 형상 특성이 우수한 얇은 주물편의 제조가 가능해진다.

그런데 둘레면에 요철이나 오목부를 형성한 냉각 드럼을 사용하여 얇은 주물편을 제조하면, 얻어진 주물편의 표면에 가로 주름이 발생되기 쉽다. 이러한 현상의 원인을 도면을 참조하면서 설명한다.

제5도는 트윈 드럼 방식의 연속주조기에 있어서의 한쪽 냉각 드럼의 메니스커스(meniscus) 주변부를 나타낸 것인데, 싱글 드럼 방식과, 드럼-벨트 방식에 있어서도 마찬가지 문제가 생긴다.

냉각드럼(1)의 둘레면에 형성된 요철 또는 오목부(2)등에 의하여 탕 괴임부(3)에 주입된 용융금속(4)에 진동을 발생한다. 냉각드럼(1)이 화살표 A 방향으로 회전함에 수반하여, 용융금속(4)은 냉각드롬(1)의 둘레면에서 냉각되어 응고 쉘이 되어 드럼 갭에 이송된다.

이때 탕면에 표면파(5)가 발생하면, 용융금속(4)과 냉극 드럼(1)의 둘레면과의 접속 상태가 악화되어, 경계면에 불규칙한 틈새가 생기기 쉬어진다. 이 틈새에 의해 냉각 드럼(1)에 대한 전열량이 저하하고, 응고쉘의 성장이나 냉각 속도가 주조편의 긴쪽 방향으로 불규칙하게 변화한다.

그 결과 주조된 얇은 주물편에 가로 주름이 발생한다. 또한 가로 주름이 발생하지 않더라도, 표면파(5)에 의하여 응고 쉘의 성장이나 냉각 조건이 불규칙하게 변동하기 때문에 얇은 주물편의 열 이력이 국부적으로 달라지게 된다.

이 열 이력의 상위는 제품 표면에 광택 불균일, 조대 결정 조직 등의 결함으로 나타나고 특히 표면 형상을 중요시하는 스테인레스강 박판 등에 있어서는 상품가치를 현저히 저하시킨다. 이 표면파(5)는 오목부(2)의 직경과 깊이와 중심간 간격에 크게 관련되며, 직경을 작게하는 것고, 깊이를 깊게 하는 것, 간격을 작게 하는 것에 의하여 억제의 효과가 있다는 것을 알았다.

발명자의 상세한 검토 결과 구멍 간격의 주기성을 배제하고 불규칙하게 함으로써 표면파의 발생을 억제할 수 있음을 알았다. 이 경우에 불규칙성 확인의 방법으로서 오목부 위치의 분포밀도 해석이 유효하다.

여기에 언급된 분포밀도라 함은, 제7도에 나타낸 바와같이 드럼축 방향으로 X축, 드럼 둘레면상의 드럼의 둘레방향으로 Y축을 설정하고, 임의의 오목부 위치(Xi,Yi)와 그 근접의 오목부의 위치(Xi,Yi)의 차(X,Y)를 θ=Tan^-1(X/Y)로 나타냄에 의하여 임의의 오목부에 근접한 오목부의 존재 가능성에관한 밀도이다. 이 해석의 결과를 제8도에 나타낸다. 이에 대하여 규칙성이 존재할 경우에는, 규칙성의 차이에 따라 이하와 같은 결과가 된다. 제9도에 나타낸 해석 결과는 드럼의 둘레 방향에 주기성이 있는 경우이다.

그러나, 이러한 종류의 오목부(2)는 통상 에칭에 의해 형성되어 왔기 때문에, 구멍 직경을 작게 또한 구멍 깊이를 크게하는 것은 곤란하였다. 또한, 구멍 간격을 자유로 변화시키는 것을 시간적으로도 비용적으로도 부담이 커서 실현이 가능하지도 않았다.

[발명의 개시]

본 발명의 제1의 목적은 얇은 주물편 주조용 냉각 드럼의 둘레면에 다수의 오목부를 형성하는 방법으로서 형성되는 오목부의 직경과 깊이와 오목부간의 간격을 양호하게 제어할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 제2의 목적은 제1의 목적을 달성하기 위한 방법에 사용되는 오목부 형성장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제3의 목적은 제어되어 소마의 간격으로 형성된 오목부를 갖는 얇은 주물편 주조용 냉각 드럼을 제공하는데 있다.

본 발명의 제4의 목적은 제3의 목적을 달성하기 위하여 사용되는 오목부 형성 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 제5의 목적은 제4의 목적을 달성하기 위한 방법에서 사용되는 오목부 형성 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제1의 목적을 달성하기 위한 오복부 형성 방법은, 드럼을 그 축선을 중심으로 하여 회전시키는 단계와, 0.30 내지 1.07μm의 파장을 갖는 적어도 1개의 레이저 빔을 드럼의 둘레면에 조사하여 그 둘레면에 오목부를 형성하는 단계 및, 레이저빔의 발진 주기와, 레이저 출력과 빔 발산각중의 적어도 하나를 제어하여, 각 오목부의 깊이가 50μm 이상이고 직경이 500μm 이하이며, 아울러 각 인접하는 오목부의 중심간의 거리가 오목부의 직경이 1.05 내지 5배의 범위내에 있도록 하는 단계를 갖는다.

본 발명의 제2의 목적을 달성하기 위해 오목부 형성장치는, 드럼을 그 축선을 중심으로 하여 회전시키는 구동수단과, 0.30 내지 1.07μm의 파장을 가지는 레이저 빔을 출력하는 적어도 1개의 레이저 발진기와, 적어도 1개의 벤딩 미러(mirror)의 적어도 1개의 집광 렌즈를 가지며, 상기 레이저 발진기로부터의 레이저빔을 회전중의 드럼의 둘레면에 지향하여, 그 둘레면에 오목부를 형성하는 가공 헤드 및, 그 가공 헤드를 상기 드럼의 축방향으로 이동시키는 이동 수단을 갖는다.

본 발명의 제3의 목적을 달성하기 위한 드럼에 있어서는 드럼의 둘레면에 다수의 오목부가 형성되고 각 오목부의 깊이가 50μm 이상이고 직경이 500μm 이하이며, 각 인접하는 오목부의 중심간의 거리가 오목부의 직경의 1.05 내지 5배의 범위내에 있으며, 임의 오목부에 근접한 오목부의 존재 가능성을 표시한 오목부의 분포 밀도가 불규칙적이며 또한 그 산포가 20% 이하이다.

본 발명의 제4의 목적을 달성하기 위한 오목부 형성 방법은, 드럼을 그 축선을 중심으로 하여 회전시키는 단계와, 0.53 내지 1.07μm 파장을 갖는 적어도 1개의 레이저 빔을 그 회전하고 있는 드럼의 둘레면에 조사하여 그 둘레면에 순차적으로 오목부를 형성하는 단계 및, 그 레이저 빔의 발진 주기를 변조하는 것과, 그 레이저 빔을 그 드럼의 축방향으로 그 드럼의 둘레면을 조사하는 것 중의 적어도 한쪽을 행하고, 형성되는 오목부의 분포 밀도가 불규칙하도록 하는 단계를 갖는다.

본 발명의 제5의 목적을 달성하기 위한 오목부 형성 장치는, 드럼을 그 축선을 중심으로 하여 회전시키는 구동수단과, 0.53 내지 1.07μm의 파장을 갖는 레이저 빔을 출력하는 적어도 1개의 레이저 발진기와, 그 회전하고 있는 드럼의 둘레면에 상기 레이저 발진기로부터의 레이저 빔을 저향하여 그 둘레면에 순차적으로 오목부를 형성시키는 광학수단과, 상기 레이저 발진기를 억제하여 레이저 빔의 발진 주기를 변조하는 레이저 변조수단과, 상기 드럼의 둘레면에 지향된 레이저 빔으로 그 드럼위 둘레면을 드럼의 축방향으로 조사시키는 조사수단 및, 그 조사수단을 제어하는 조사 콘트롤러를 가지며, 상기 레이저 빔의 발진기주의 변저와 상기 드럼의 축방향으로의 조사중의 적어도 한쪽이 행하여져서, 형성되는 오목부의 분포 밀도가 불규칙적으로 이루어지도록 구성되어 있다.

[본원 발명을 행하기 위항 최량의 실시예]

제1도를 참조하면, 둘레면에 오목부(2)가 형성될 드럼(1)은 드럼 받이 즉, 지지부재(15)에 의해 회전자재하게 지지되어 구동기구(14)에 의해 회전 구동된다. 이 드럼(1)의 둘레면에 레이저 빔을 조사하는 레이저 장치는 2대의 레이저 발진기(10)을 갖는다. 이들 레이저 발진기(10)로부터 나온 레이저 빔(10a)은 왕복 구동장치(11a)에 의해 드럼(1)의 축방향으로 왕복 구동 가능하는 가공 헤드(11)로 입광한다.

가공 헤드(11)내에는 2개의 벤딩 미러(12)가 설치되어 있으며, 이들 미러(12)는 2개의 레이저 빔(10a)을 가공 헤드(11)내의 집광 렌즈(13)로 각각 반사한다. 집광 렌즈(13)는 미러(12)로부터의 레이저 빔(10a)을 구동기구(14)에 의해 회전중인 드럼(1)의 둘레면에 집광하여, 이 둘레면에 오목부(2)를 형성시킨다. 이때 가공 헤드(11)가 왕복 구동 장치(11a)에 의해 드럼(1)의 축방향으로 왕복 이동되므로, 형성되는 오목부(2)는 드럼(1)의 둘레방향과 축방향의 양방향으로 분포한다. 왕복 구동 장치(11a)의 작동은 도시하지 않은 콤퓨터에 의해 제어되어 오목부(2)를 소망의 패턴으로 형성하는 것이 가능하다.

오목부(2)의 형성시에 이하에 설명되는 조건을 제어함으로써 형성되는 오목부(2)의 직경과, 깊이 및, 오목부(2)의 배치(오목부 상호간의 간격)을 제어하는 것이 가능하다.

레이저 빔(10a)의 파장은 0.30 내지 1.07μm로 설정되어 있다. 그 이유는 가공하여야 할 드럼(1)이 통상 동제, 알루미늄제 또는 니켈제이며, 1.07μm 이상인 파장의 레이저 광으로는 흡수율이 낮아서 효율적으로 가공이 이루어질 수 없으며, 0.30μm 이하 파장의 레이저광으로 가공하는 공정에 있어서는 그 이상 파장의 레이저광으로는 열가공이 행해지는 것과 달리 화학적인 반응으로 인한 가공이 주로 행하여지기 때문에 효과적인 가공이 불가능해지기 때문이다.

레이저 빔의 발진 주기를 제어함으로써 오목부(2)의 형성 위치에 규칙성, 불규칙성을 부여하는 것이 가능하며, 이것은 용융금속에 발생하는 표면파의 억제에도 유효하다.

레이저 출력은 주로 오목부의 깊이에 비례하고, 표면파는 오목부 깊이와 부(negative)의 상관관계를 갖는다. 따라서 레이저의 출력을 제어하는 것을 표면파의 억제에 유효하다.

빔의 발산각과 가공 오목부 직경이 거의 정비례하고 오목부 직경이 표면파의 발생과 부의 상관관계를 가지기 때문에 빔의 발산각을 제어하는 것은 발생하는 표면파의 억제에 유효하다.

표면파에 대한 오목부의 깊이와 직경의 적절한 조건은 제3도에 나타나 있는 바와 같이 오목부 직경이 500μm 이하이고 깊이가 50μm 이상인 경우에 특히 표면파의 발생이 억제됨을 알 수 있다.

이 경우에, 오목부(2)의 중심간의 간격이 오목부 직경의 1.05배 이하이면, 용융 금속과 드럼과의 접촉면적으로 너무 작으므로 용융 금속으로부터 드럼(1)으로 충분한 진열이 행해지지 않아 응고 셀의 안정된 성장이 불가능해지고, 만약 오목부(2)의 중심간의 간격이 5배 이상이면 드럼 상의 오목부(2)의 효과적인 용융금속의 완만한 발열이 얻어지지 않는다. 따라서 오목부(2)간의 간격이 오목부 직경의 1.05배 이상이고 5배 이하이어야 한다.

오목부(2)의 위치를 적극적으로 제어하고, 발생하는 표면파를 효과적으로 억제하는 방법으로는 제1도와 같이 복수의 레이저 발진기(10)을 늘어놓고 각각의 레이저 발진 주기를 제어하는 방법이라든가, 1대의 레이저 발진기를 사용하여 집광계를 고속 진동시키는 방법이 있다.

제2도에 나타내는 변형예에서는, 1대의 레이저 발진기(10)을 사용하되 렌즈(13)를 레이저 빔(10a)에 대하여 편심시켜 고속 회저시킴으로써 형성되는 오목부(2)의 위치를 제어하고 있다.

제4도를 참조하면 레이저의 열가공시 발생하는 가공중 산물로 인한 오목부(2) 둘레 림(rim)(2a)은 얇은 주물편의 표면 형상을 현저히 저하시키나, 레이저의 출력 에너지는 30mJ-100mJ, 펄스 폭을 100nsec 정도, 레이저의 발산각을 3mrad 이하로 제어함으로써 오목부(2) 둘레의 림(2a)의 높이 H를 오목부의 깊이 D의 1/50 이하로 할 수가 있으며, 이와같이 제어한 경우에 얇은 주물편의 표면 형상에 문제가 없는 것을 알았다.

[실시예 1]

얇은 주물편 주조용 드럼(1)에 오목부(2)를 형성하는데 있어서, 펄스당의 출력 에너지는 각각 70, 80, 90, 100mJ이며, 500펄스/초, 발산 각 3mrad의 YAG 레이저 4대로부터의 레이저 빔을 집광용 렌즈(f=100mm)에 각각 20도로 조사하여 오목부의 중심간의 간격이 각각 200μm로부터 250μm가 되도록 드럼의 주속도를 조정하였다.

그 결과 드럼(1)의 둘레면에는 직경 120, 150, 170, 180μm 깊이 100μm 이상, 림의 높이 1μm인 오목부(2)이 형성되고, 이 드럼을 사용하여 5mm 두께로 표면 형상이 양호한 얇은 주물편이 제조되었다.

[실시예 2]

얇은 주물편 주조용 드럼(1)에 오목부(2)를 형성하는데에 있어서, 펄스당의 출력 에너지는 각각 80mJ이며, 10펄스/초, 발산각 3mrad의 알렉산드라이트 레이저(Alexandrite laser) 4대로부터 레이저 빔을 집과용 렌즈(f=50mm)에 조사하였다.

그 결과, 드럼(1)의 둘레면에는 직경 100μm, 깊이 200μm, 중심간의 간격이 120μm로부터 150μm, 림의 높이 3μm인 오목부가 형성되고, 이 드럼을 사용하여 5mm 두께로 표면 형상이 양호한 얇은 주물편이 제조되었다.

제6도는 본 발명의 오목부 형성장치의 제2 실시예를 나타낸다. 이 실시예와 제1도에 나타낸 제1 실시예와의 상위점에 대하여 설명하면, 제6도에 나타내는 실시예에서는 가공 헤드(11)내에 1쌍의 갈바노미러(galvano mirror:12a)외 추가의 3각형 미러(15)가 배치되어 있다.

1쌍의 레이저 발진기(10)으로부터 나온 2줄의 레이저 빔(10a)을 각각 2개의 레이저 빔 익스팬더(16)을 통해 가공 헤드(11)내의 갈바노미러(12a)에 입사하고, 이들 미러에 의해 에리저 빔을 추가의 미러(15)에 반사시킨 후, 이 미러(15)의 2개의 반사면에 의해 렌즈(13)로 반사시킨 후, 렌즈(13)에 의해 드럼(1)의 둘레면상에 집광시킨다.

가공 헤드(11)를 제1 실시예에 있어서와 같이 드럼(1)의 축방향으로 왕복 구동한다. 이 왕복 구동을 수행하는 구동장치는 제6도에서는 도시를 생략하고 있으나, 이 왕복 구동의 방향이 화살표 X로 표시되어 있다. 또한 렌즈(13)는 그 초점 위치의 조정을 위해, 드럼(1)의 축방향에 대하여 직각인 방향으로 이동 가능하다. 이 이동을 수행하는 구동 장치도 제6도에서는 도시를 생략하고 있으나, 이 이동방향이 화살표 Y로 표시되어 있다. 화살표 X방향으로의 가공 헤드(11)의 이동과 화살표 Y방향으로의 렌즈(13)의 이동이 콘트로러(18)로부터의 제어신호 X와 Y에 의해 제어될 수 있도록, 그리고 2개의 갈보바노미러(12a)의 진동 주기가 콘트롤러(18)로부터의 제어시호 P와 Q와에 의해 제어될 수 있도록 오목부 형성 장치가 구성되어 있다. 또한 콘트롤러(18)의 2개의 레이저 발진기(10)을 제어하여 레이저 빔(10a)의 발진 주기를 제11도에 나타낸 바와같이 변조시킬 수가 있다. 화살표 X방향으로의 가공 헤드(11)의 왕복 운동은 주기적이며, 이것에 의해 렌즈(13)로부터 회전중인 드럼(1)의 둘레면에 집광된 레이저 빔은 드럼(1)의 둘레면에 드럼의 축방향으로 조사되어 오목부를 순차적으로 형성한다. 이때 레이저 빔의 펄스 에너지와 조사면적의 제어에 의하여, 형성되는 오목부의 깊이와 직경이 콘트롤 가능하다.

레이저 빔의 파장은 0.53 내지 1.07μm로 설정되어 있다. 그 이유는 가공하여야 할 드럼(1)이 통상 동제 또는 니켈제이며, 1.07μm를 초과하는 파장의 레이저광으로는 흡수율이 너무 낮아서 효율적인 가공을 할 수 없으며, 또한 0.53μm 미만의 파장으로는 그 이상인 파장의 레이저에 의한 열가공과는 달리 화학적인 반응에 의한 가공이 주로 행해지기 때문에 효과적인 가공이 불가능해지기 때문이다.

레이저 발진의 주기를 변조하고 레이저 빔으로 드럼 표면을 드럼축 방향으로 조사시키는 이유는 오목부의 형성 위치에 불규칙성을 부여하기 위함이며, 이것은 용융금속에 발생하는 표면파의 억제에 유효하기 때문이다. 이 가공업에 의하면, 종래의 레이저 가공으로는 실현할 수 없었던, 표면파의 억제에 필요한 오목부의 분포 밀도의 산포가 20% 이하이고, 또한 산포가 불규칙하게 되는 가공이 가능해진다.

레이저의 발진 주기를 변조하고 또한 레이저 빔으로 드럼 축방향으로 드럼 표면을 주기적으로 조사시킬 때에는, 레이저 펄스의 변조 주기의 주파수(Hz)와 축방향으로의 조사 주기의 주파수(Hz)의 최소 공배를 10⁴이상으로 하는 것이 좋다. 그 이유는 그 미만이면 분포밀도의 산포가 20% 이상이 되어, 오목부의 불규칙 산포에 의한 표면파의억제효과가 충분히 얻어질 수 없기 때문이다.

[실시예 3]

얇은 주물편 주조용 드럼에 오목부를 형성하는 데에 있어서, 파장 1.06μm인 2대의 YAG 레이저를 사용하고, 그들의 레이저 출력시 펄스당 에너지는 각각 90mJ이며, 발산각은 3mrad으로 하였다. 레이저 발진 주파수는 320 내지 480Hz이며, 이것은 변조주기 60Hz로 변조되었다.

또한 갈바노 미러의 진동주기는 293Hz, 그 진각은 0.34도이다. 집광용 렌즈(f=50mm)로의 각각의 레이저 빔의 입사각을 ±5도로 하고, 형성되는 오목부 중심간의 간격 평균이 각각 140μm가 되도록 조사하였다. 그 결과, 드럼 둘레면에는 직경 120μm, 깊이 250μm이며 준포 밀도의 산포가 5% 이하인 불규칙적인 오목부가 형성되며, 이렇게 형성된 오목부를 갖는 드럼을 사용하여 5mm 두께로 표면형상이 양호한 SUS 304의 얇은 주물편이 제조되었다.

[산업상의 이용 가능성]

이상의 설명으로부터 명백한 바와같이, 본 발명의 오목부 형성 장치와 방법의 제1 실시예에 따르면, 얇은 주물편 주조용 드럼(1)의 둘레면에 형성되는 오목부(2)의 직경과 깊이(D) 및, 인접 오목부(2)간의 간격을 양호하게 제어할 수 있다. 또한 제2 실시예에 따르면, 형성되는 오목부(2)의 분포밀도의 산포를 제어할 수 있으므로, 본 발명은 표면형상이 양호한 주물편의 연속 주조에 효과가 있는 냉각 드럼을 제공할 수 있다.

Claims (10)

1. 얇은 주물편 주조용 냉각 드럼(1)의 둘레면에 다수의 오목부(2)를 형성하는 방법에 있어서, 드럼(1)을 그의 축선을 주심으로 하여 회전시키는 단계와, 0.30 내지 1.07μm의 파장을 갖는 1개 이상의 레이저 빔(10a)을 드럼(1)의 둘레면에 조사하여 그 둘레면에 오목부(2)를 형성하는 단계 및, 레이저 빔(10a)의 발진주기와, 레이저 출력 에너지와, 빔(10a) 발산각중의 하나 이상을 제어하여 각 오목부(2)의 깊이가 50μm 이상이며 직경이 500μm 이하이며, 또한 각각의 인접하는 오목부(2)의 중심간의 거리가 오목부(2)의 직경이 1.05 내지 5배의 범위내에 있도록 하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 얇은 주물편 주조용 냉각 드럼의 둘레면에 다수의 오목부를 형성하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 드럼(1)의 둘레면에 형성되는 각각의 오목부(2)의 둘레에 형성된 림(2a)의 높이가 오목부(2)의 깊이의 1/50 이하가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 복수의 레이저 발진기(10)가 사용되고, 그 레이저 발진기(10)로부터 발산되는 레이저 빔(10a)이 하나 이상의 집광ㅅ단(13)으로 집광되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 1개의 레이저 발진기(10)가 사용되고, 그 레이저 발진기(10)로부터 발산되는 레이저 빔(10a)이 하나의 집광수단(13)으로 집광되며, 그 집광수단(13)이 고속으로 진동하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 레이저의 출력 에너지가 30 내지 100mJ 범위로, 펄스폭이 100nsec로, 레이저의 발산각이 3mrad 이하로 각각 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 얇은 주물편 주조용 냉각 드럼(1)의 둘레면에 다수의 오목부(2)를 형성하는 장치에 있어서, 드럼(1)을 그 축선을 중심으로 하여 회전시키는 구동수단(14)과, 0.3μm 내지 1.07μm의 파장을 갖는 레이저 빔(10a)을 출력하는 1개 이상의 레이저 발진기(10)와, 1개의 이상의 벤딩 미러(12)와, 1개 이상의 집광 렌즈(13)를 가지며, 상기 레이저 발진기(10)로부터 회전중인 드럼(1)의 둘레면에 레이저 빔(10a)을 지향하여 그 둘레면에 오목부(2)를 형성하는 가공 헤드(11) 및, 상기 가공 헤드(11)를 드럼(1)의 축방향으로 이동시키는 이동수단(11a)을 갖는 것을 특징으로 하는 얕은 주물편 주조용 냉각 드럼의 둘레면에 다수의 오목부를 형성하는 장치.
7. 드럼(1)의 둘레면에 다수의 오목부(2)가 형성되고, 각각의 오목부(2)의 깊이가 50μm 이상이고, 직경이 500μm 이하이며, 각 인접하는 오목부(2)의 중심간의 거리가 오목부(2)의 직경의 1.05 내지 5배의 범위내에 있고, 임의 오목부(2)에 근접한 오목부(2)의 존재 확률로 표시한 오목부(2)의 분포 밀도가 20% 이하로 불규칙하게 산포되어 있는 것을 특징으로 얇은 주물편 주조용 냉각 드럼.
8. 얇은 주물편 주조용 냉각 드럼(1)의 둘레면에 다수의 오목부(2)를 형성하는 방법에 있어서, 드럼(1)을 그 축선을 중심으로 하여 회전시키는 단계와, 0.53 내지 1.07μm의 파장을 갖는 1개 이상의 레이저 빔(10a)을 그 회전하고 있는 드럼(1)의 둘레면에 조사하여 그 둘레면에 순차적으로 오목부(2)를 형성하는 단계 및, 그 레이저 빔(10a)의 발진주기를 변조하는 것과, 그 레이저 빔(10a)으로 그 드럼(1)의 둘레면을 드럼(1)의 축방향으로 조사시키는 것중 하나 이상을 행하여, 형성되는 오목부(2)의 분포밀도가 불규칙적이 되도록 하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 얇은 주물편 주조용 냉각 드럼의 드럼의 둘레면에 다수의 오목부를 형성하는 방법.
9. 제8항에 있어서, 레이저 빔(10a)의 발진 주기를 변조하고, 상기 레이저 빔(10a)으로 그 드럼(1)의 둘레면을 상기 드럼(1)의 축방향으로 조사하고, 그 드럼(1)의 축방향으로의 레이저 빔(10a)의 조사주기의 주파수와 레이저 빔(10a)의 발진주기를 변조하는 주기의 주파수의 최소 공배수를 10⁴이상으로 하는 것을 특징으로 하는 오목부 형성 방법.
10. 얇은 주물편 주조용 냉각 드럼(1)의 둘레면에 다수의 오목부(2)를 형성하는 장치에 있어서, 드럼(1)을 그 축선을 중심으로 하여 회전시키는 구동수단(14)과, 0.53 내지 1.07μm의 파장을 갖는 레이저 빔(10a)을 출력하는 1개 이상의 발진기(10)와, 그 회전하고 있는 드럼(1)의 둘레면에 상기 레이저 발진기(10)로부터의 레이저 빔(10a)을 지햐하여 그 둘레면에 순차적으로 오목부(2)를 형성하는 광학수단(12a,13,15)과, 상기 레이저 발진기(10)를 제어하여 레이저 빔(10a)의 발진 주기를 변조하는 레이저 변조수단(18)과, 상기 드럼(1)의 둘레면에 지향된 레이저 빔(10a)으로 그 드럼(1)의 둘레면을 드럼(1)의 축방향으로 조사시키는 조사수단(11) 및, 상기 조사수단(11)을 제어하는 조사 콘트롤러(18)를 구비하며, 상기 레이저 빔(10a)의 발진주기를 변조하는 것과 상기 드럼(1)의 축방향으로 드럼의 둘레면을 조사하는 것중의 하나 이상이 행하여져서 형성되는 오목부(2)의 분포밀도가 불규칙적으로 산포되도록 하는 것을 특징으로 하는 얇은 주물편 주조용 냉각 드럼의 둘레면에 다수의 오목부를 형성하는 장치.