KR970009512B1 - 인쇄용 롤(Marking Roll)의 합금조성물 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

인쇄용 롤(Marking Roll)의 합금조성물

제1도는 종래 인쇄용 롤의 구조도.

제2도는 본 발명 인쇄용 롤의 구조도.

본 발명은 인쇄용 롤의 재질에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보다 상세하게는 분산상을 이루는 각종 탄화물과 결합제상을 이루는 각종 금속원소를 복합한 재질로하여 내마모성과 내식성 및 사용수명을 증대시키는 인쇄용 롤의 조성에 관한 것이다.

인쇄용 롤(Marking Roll)의 전선, 피복, 각종 플라스틱 용기, 종이팩, 금속 용기류 등의 각종 상품에 규격, 용량 제조년도, 설명, 도안 등을 인쇄하는데 사용되고 있다.

일반적으로 인쇄용 롤을 이루는 합금조성은 제1도에 도시한 바와 같이, 무동력 구동과 생산비용 절감을 위해 롤 내부는 경량재인 Al(알루미늄)으로 하고, 롤 외부는 내식성을 갖는 스테인레스강(stainless steel)으로 하고 있다.

그러나 상기한 구조에서 외층을 이루는 스테인레스강은 잉크의 부식성과 내마모성 부족으로 인해 글씨 등의 각인이 쉽게 부식, 마모되거나 파손되어 롤 수명이 단축되는 등의 문제점이 있다.

특히 고속 인쇄 작업에서는 마찰에 의한 마모가 더욱 심하여 1∼2일 사용후 재연마 및 각인가공을 해야되며, 이로 인한 제조비용가중과 생산성 저하 등의 요인이 되고 있다.

따라서, 인쇄용 롤의 재질은 각인 파손방지를 위한 고내마모성과 잉크에 대한 내부식성, 각인 가공시의 용이한 가공성 무동력 구동을 위한 계량화 등의 요건이 필요하다.

이에 본 발명은 인쇄용 롤의 외측에 사용되는 롤 재질을 초경합금에 버금가는 경로를 갖고, 강(steel)과 비슷한 가공성과 비중을 가진 재질로 함으로써 종래에서의 문제점을 해결하고자 하는 목적이 있다.

이하 본 발명을 설명한다.

본 발명은 화학원소 주기율표의 4A, 5A, 6A족에 속하는 원소들의 탄화물 중 1종(특히 TiC) 또는 2종이상 혼합한 25∼34중량%와 이를 결합하는 결합제상으로는(Fe, Si, Mn, P, S)를 포함한 C, Ni, Cr, Mo, V, W원소중 선택한 1종 이상성분이 66∼75중량% 조성된 복합합금재료를 인쇄용 롤에 사용된다.

이때 인쇄용 롤 전체(내, 외)를 상기한 복합재질로 하거나 제2도와 같이 내측 부재질은 종래와 같이 Al 재질로 할 수 있다.

본 발명에서 분산상과 결합제상이라는 용어는 본 발명의 소재를 제조시 각종 탄화물(4A∼6A족 원소들의 탄화물)과 각종 금속분말(Fe, Cr, Mo, Ni …… 등)을 혼합, 성형, 소결의 공정을 거치게 되는데 이때 소결체의 조직상을 관찰하면 TiC 등 탄화물은 결합제상에 분산되어 있는 상태로 존재하고, 각종 금속분말은 TiC등 탄화물을 결합하고 있는 Steel과 같은 Matrix를 이루고 있다.

이에 TiC등 탄화물을 분산상이라 하고, TiC등 탄화물을 결합하고 있는 steel과 같은 Matrix를 결합제상이라고 한다.

본 발명에 사용되어지는 탄화물은 주기율표의 4A∼6A족 원소들의 탄화물로서 TiC와 유사한 성질을 가진다.

따라서, 이들 탄화물은 단독 또는 혼합 사용할 수 있다.

이중 TiC는 경도가 높고 밀도가 낮아 가장 효과가 좋으므로 단독 사용할 수 있고 이를 혼합 사용할 경우는 총 탄화물량(25∼34중량%)로 TiC량이 50이하(즉, 총 탄화물 25중량% 중 TiC가 13중량% 이하)가 되면 내마모성이 떨어지므로 TiC량은 50이상(즉, 총 탄화물 25중량% 중 TiC가 13중량% 이상)이 바람직하다.

본 발명에서 탄화물의 조성 범위를 25∼34증량%로 함에 있어서는 , 그 사용량이 34증량% 이상이면 소재의 경도가 높아져서 가공성이 나빠지고, 25증량% 이하가 되면 제조공정상 소결성이 불량하고 내마모성이 떨어진다.

이와 같은 탄화물인 분산상과 결합하는 결합제상은 일반 강종의 5대성분을 포함한 C, Ni, Cr, Mo, W, V 원소 중에서 선택한 1종이상의 혼합된 조성으로 이루어진다.

그 한 예로서 기계 구조용의 탄소강 및 합금강, 탄소공구강, 합금공구강, 고크롬공구강, 스테인렉스강(특히 마르텐사이트 스테인레스강)등으로서 경도가 있고, 가공성이 좋으며, 내식성 있는 강종이면 가능하다.

따라서 결합제상의 강종은 어느 하나에 국한하지 않는다.

다음은 실시예에 따라 설명한다.

본 실시예는 (표 1)과 같은 결합상의 강종을 대상으로 하여 분산상(탄화물)을 (표 2)와 같이 배합한 후 소결공정 등을 통해 외측부재인 인쇄용 롤을 제조하였다.

본 발명은 인쇄용 롤 전체(내측부재포함)를 본 발명의 재료로 할 수도 있으나, 경제성을 감안하여 내측부재는 Al으로 할 수 있다.

본 발명의 특성은 (표 2)에 나타난 바와 같이 각종 steel조성의 성분에 관계없이 총 탄화물량이 25∼34중량%(TiC 13중량% 이상)인 경우에 가장 좋은 결과가 나왔다.

본 실시예에서는 (표 1)과 같은 강종을 선택하였으나 본원은 이에 국한하지 않고 경도와 내식성이 있는 여타의 강종에도 적용할 수 있으며 또한 각 강종에서 원소들의 성분비에 크게 좌우되지 않는다.

결합제상 조성구분(표 1과 같은 각종 steel 조성 성분표 참조)

Medium Alloy Tool Steel-가

High Chrome Tool Steel-나

Martensitic Stainless Steel-다

Claims (4)

1. 화학원소 주기율표의 4A, 5A, 6A족에 속하는 원소로 이루어진 탄화물 중에서 1종 이상 25∼34중량%인 분산상과 이를 결합하는 결합 제상으로 강(鋼)의 5대성분(Fe, Si, Mn, P, S)을 포함한 C, Ni, Cr, Mo, W, V원소 중에서 선택한 1종 이상을 66∼75중량% 조성된 소결합금으로 이루어짐을 특징으로 하는 인쇄용 롤 (Marking Roll)의 합금조성물.
2. 제1항에 있어서, 탄화물이 TiC임을 특징으로 하는 인쇄용 롤(Marking Roll)의 합금조성물.
3. 제1항에 있어서, 1종 이상의 25∼34중량%인 총 탄화물 중에는 TiC량이 13중량% 이상(총탄화물 대비 50%이상)임을 특징으로 하는 인쇄용 롤(Marking Roll)의 합금조성물.
4. 제1항 내지 제3항에 중 어느 한 항에 있어서, 분산상과 결합제상으로 이루어진 소결합금이 롤 외부층에 형성되고, 내부층에는 Al의 형성됨을 특징으로 하는 인쇄용 롤(Marking Roll)의 합금조성물.