TWI248985B - Coated metallic wire and a method and apparatus for producing the same - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1248985 A7 ----2Z____一

五、發明說明（D 技術區域 本發明係有關於一種鍍敷金屬線及其製造方法及製造 裝置，其係有關於將使用於暴露於建築物、護岸工程、魚 網、圍牆等屋外使用之金屬材料之耐蝕性提昇者。鍍敷金 屬線係諸如有金屬網用鐵線、橋樑用鋼絲、PWS鋼絲、pc 鋼線、纜線等之鍍敷金屬線、螺絲、螺柱、彈簧等之機械 零件用鍍敷鋼線等之鋼製品。 技術背景 鍍敷金屬線所使用之材質，特別是在做為鍍敷鋼線用 時，則使用鍍鋅鋼線或是比前者之耐蝕性優異之鍍鋅-鋁合 金鋼線。此鍍鋅-鋁合金鋼線係以下列方法製造者，一般係 對鋼線洗淨、脫脂等進行潔淨化處理，接著進行助熔溶劑 處理後，第一階段係施以鋅為主體之熱浸後鍍鋅層，接著 於第二階段係於A1添加量10%之Zn_A1合金浴中熱浸鍍 之，或者係直接在有A1添加量10%之Ζη_Αι合金浴中進行 鍍敷，再從合金浴垂直拉起，冷卻後再加以繞捲而成者。 此鍍鋁鋅合金鋼線，其耐蝕性雖為良好，但卻有下列問 題存在，即，其表面於拉起時因表面張力之作用，呈平滑 狀態，於加工成金屬網、固結線等時，無法得到足夠的凹 凸表面或表面粗糖度，導致如鋪設地面時容易滑倒者。 又，例如於鍍敷鋼線表面上再加覆樹脂時，則有因表面 為平滑之故，與樹脂間之密著性不甚理想之問題。 為能應對此問題，提出如何將表面粗糙度加大進行檢 討，以此類似例中，則有做為使用於建築工程用現場之建 本紙張尺度刺中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f )

裝--------訂· 广請先間讀背面之江意事頊再填寫本頁) -4- 1248985

築架或打設水泥時所使用型框之鍍鋅鋼板，其如日本公開 公報第9-78216號中所揭示般，以水量及密度5〇〜750 cc/ rrf將20〜300 // m之水滴朝向熱浸鍍鋅後之鋅層表面吹 付，使表面粗糙化之技術，但這是以鋼板為對象，可使表 面形成均一地凹凸不平之技術，但對於線材之製造方法， 則有以如此之技術無法確保圓周方向之均一性，無法適用 之問題。又’還有因水量小之故表面之凹凸會變小，則無 法得到足夠的摩擦力之問題。 依據上述之種種問題，本發明之目的係提供一種鏡敷金 屬線及其製造方法及製造裝置，其係使用於建築物之金屬 網，護岸工程用之攔框用網，及暴露於室外之魚網、室外 圍攔等之施有鍍敷並具有高摩擦性之金屬線。 本發明係為解決上述問題，其要旨如下文所述般。 (1) 種鍵敷金屬線’其特徵係於··高度3 # m以上之突 起於每1mm之圓周存在有3處以上之區域係佔圓周1〇% 以上，且存在有前述突起之圓周係佔長向之任意區間上 10%以上者。 (2) —種鍍敷金屬線，其特徵係於··鍍敷金屬線周表面 之表面粗糙度（Ra)為2.5/zm以上之區域係於圓周方向佔 10%以上，且，存在於金屬線長向之任意區間上有1〇%以 上者。 (3) 如上述（1)或（2)項之鍍敷金屬線，其中上述鍍敷金屬 線之鍍面種類係鋁、鋁合金、錫、錫合金、鋅或是鋅合金 之熱浸鑛敷者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） - — — — — ^ — — — — I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· ·

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1248985 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3) (4) 如上述（1)或（2)項之鍍敷金屬線，其中上述鍍敷金屬 線之鑛面種類係鎳、銅、銅合金、鋁、鋁合金、鋅或是鋅 合金之電鍍者。 (5) 如上述（1)至（4)項中任一項之鍍敷金屬線，其中該鍍 金屬線之芯線係以質量％表示時，為包含有c : 0.02-1.15%、Si : 1%以下、Μη : 1%以下之鋼。 (6) 如上述（5)項之鍍敷金屬線，其中上述鍍敷金屬線之 芯線係以質量％表示時，為包含有C : 0.02- 0.25%、Si : 1%以下、Μη : 0.6%以下之鋼者。 (7) —種鍍敷金屬線之製造方法，其特徵係於：朝由以 質量％表示時包含有C : 0.02-1.15%、Si : 1%以下、Μη : 1 %以下之鋼所形成之金屬線芯線施以鋁、鋁合金、錫、錫 合金、鋅或鋅合金之熱浸鍍敷後，進一步地將霧狀冷媒吹 附於前述鑛敷金屬線並加以冷卻，而形成有一鍍敷表面， 該鑛敷表面上，高度3/zm以上之突起於每lmm之圓周存 在有3處以上之區域係佔圓周10%以上，且存在有前述突 起之圓周係佔長向之任意區間上10%以上。 (8) 如上述（7)項之鍍敷金屬線之製造方法，其中前述鍍 敷金屬線表面之表面粗縫度（Ra)2· 5 //m以上之區域於圓周 方向存在有1 〇%以上，且，於金屬線長向方向之任意區間 内存在有10%以上者。 (9) 一種鍍敷金屬線之製造裝置，係將金屬線或施有預 鑛之金屬線浸泡於熱浸鍍槽以製造鍍敷金屬線者；包含有： 斷氣裝置，防止鍍敷浴表面及鍍敷金屬線表面氧化之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^---1---1 --- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) ·

-6 - 1248985 A7 B7 五、發明說明（4) 用，設置於可將金屬線由前述熱浸鍍槽取出之位置者； 溫度調整裝置，用以將該鍍敷金屬表面溫度調整至一定 溫度者；及 冷卻裝置，係用以吹附冷媒，以於業經調整至一定溫度 之金屬線表面附與凹凸者。 (10) 如上述（9)項之鍍敷金屬線之製造裝置，其中該冷卻 裝置之用以吹附冷媒之喷嘴的數量係沿金屬線圓周方向且 等間距設有2個以上者。 (11) 如上述（9)項之鍍敷金屬線之製造裝置，其中該冷卻 裝置之用以吹附冷媒之噴嘴與鍍敷金屬線之間隔為1〇mm_ 500mm 者0 ---------丨丨·— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本發明之最佳實施形態 以下就本發明之實施形態說明之。 例如，往昔之鍍敷鋼線係維持表面狀態之平滑性以提昇 商品價值，而保持平滑表面之狀態。^這般之鍵敷鋼線即 使可使用於一般用途，但卻無法使用在如前述要求抗滑性 之暴露於室外之建築用零件、護岸工程用零件、魚網、圍 牆等之使用用途。 本發明人了解到高度3“m以上之突起於每imm之圓 周存在有3處以上之區域係可帶來抗滑性之效果。突起若 小於3# m則防滑效果小，所以突起之高度必須 上。因突起之大小越大越能得到防滑效果，而以6㈣以 i者為佳，較佳為一以上者。又，突起個數若於圓周 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 ϋ"

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I248985 五 、發明說明（5) 丄lmm^周圍存在有3個以上的話，則顯示出具有防止滑落 丄果*右大起個數未滿3個則因個數太少無法得到防滑效 犬起個數越多越能得到防滑效果之故，於圓周之1 mm 周圍存在之突起個數，係以5個以上為佳，尤以10個以上 為佳。 一在此在本發明中，為於鍍敷金屬線表面附與抗滑性， 就f面最合適之凹凸檢討之。首先，於鍍層表面針對凹凸 表面粗糙度（Ra)若存在有2.5//m以上之區域則 摩擦，抗變大，可知具有防滑效果若未滿2 _則 …、法付到充分之防滑效果。表面粗糙度越大效果越好，以 5 // m以上為佳，更佳的是7 #爪以上。 訂 又/具有此表面粗糙度之區域並未覆蓋鍍敷之表面全體 夺諸如，可明瞭存在有斑點狀時或即使表面存在有螺旋 *、篆夺藉疋面積率以上之存在充分地發揮效果。在本 發明中’因難以得到切面為圓形之鍍敷金屬線表面面積

率，故截取一定長度之區域，依線圓周方向測量有10%以 上、長度方向測量有1〇%以上之存在時可得到效果。不到 10%之存在時，無法得到防滑效果之故，因此設定在 以上者。此存在率越大越具效果，理想為20%以上，尤以 50%以上者為佳。 可得到此鑛敷表面粗縫度之方法係，電鑛時，於鍵敷金 屬線表面藉析出不均一之鑛敷而附著凹凸，又熱浸鑛敷 時’則鑛敷金屬線表面之鑛層在凝固過程使用多數喷嘴將 冷媒吹附成霧狀係容易且確實。使用—個喷嘴針對線從單 本紙張尺度適用中國國豕杯準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） I248985 五、 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 B7 發明說明（6) 一方向喷吹時，表面粗糙度係形成於線之片面，但於製造 鍍敷金屬線中或加工鍍敷金屬線時，因線會扭曲，表面之 粗糙附著部份則形成螺旋狀。進一步增加喷嘴支數，從兩 個以上之方向吹附時，於線之全面形成一定之粗度且形狀 安定。 本發明係可適用金屬線之鍍敷，金屬線之種類除了鋼 線’銅線、鎢線等也可適用。又，做為使用於此金屬線之 鋼組成，以質量％計時，C : 0.02-1.15%、Si : 1%以下、 Μη : 1%以下之一般鋼線用之組成為代表。特別在做為加 工成網所使用之金屬線之成份係以C: 0.02-0.25%、Si: 1% 以下、Μη : 0.6%以下成份之鋼為適用的。 依本發明於所得到之熱浸鍍鋅鋼線或熱浸鍍鋅合金鋼 線表面，藉施以從氯乙烯、聚乙烯、聚脲酯、氟樹脂中至 少選擇一種之高分子化合物做為被覆，更可提昇耐餘性。 又’藉由樹脂於表面凹凸毫無空隙地包覆之固定效果增加 附著力’針對鋼線長向之拔出有增強之效果。 又’因依本發明之合適表面粗糙度，使上述之鍍敷鋼線 沒有光澤度，而具優異之防眩性，特別適用於不具有金屬 光澤之圍牆等之情況，而有即使不進行塗覆也容易與環境 調和之優點。且，兼具有於塗裝鍍敷鋼線或塗裝加工後之 鍵敷鋼㈣，因纟面具有凹凸，肖通常表面平滑之鑛敷鋼 線比較，塗裝之附著性係良好之優點。加上，於加工本發 明之鍍敷鋼線之際，於表面之凹部，潤滑油係以滲入工具 加油，滑溜度變得更好而提昇鍍敷鋼線加工時之輸送性。 本紙張尺度適用中_家―S)A4規格⑵Q χ 297公髮） ------------籲裝—— 气- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · -9- I248985 五、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 發明說明（7) 又，做為本發明之鑛敷組成，若為_般之鑛敷金屬的話 —有相同之效果’但如曰本公開公報第2732398號中所揭 = Zn_A1合金’日本公開公報第113讓5號中之說明 曰所揭示之Zn-Al-Mg合今笪+从人 g 口金等之鋅合金在耐蝕性也極優 異，合適於此用途。 於本發明之鑛敷金屬線製造時，係宜使用以下之鑛 置。 第1圖係有關於本發明之熱浸錄辞鋼線製造裝置之概 略構造圖。於第10 ’被賴m係在生產線上或離線 軋延製造線徑4_6mm左右後，冷札延展成線之鋼線由捲轴 1重新捲起，送至鑛敷浴槽4。__. 一方面，被鍍敷鋼線S係 施以鍍純鋅、鍍鋁鋅、助溶處理等之預鍍，並使於鋼線表 面形成合金層而進行前處理。此前處理裝置2係由前述捲 轴1搬送，而錢敷路線上以單線或是並列成多線，送至 鍍敷槽4。接著’此鋼線係被引導至收容有鑛㈣3之熱 浸鍵辞浴槽4内進行熱浸鍵鋅。此時，錢鋅槽中鋼線搬送 速度係、約lO-lOOm/min ’❼實際操作則約為5〇m/min。 施以上述鍍敷處理之鍍敷鋼線s係’在鍍敷浴之出口 端通過一可覆蓋鍍敷鋼線般之箱型之斷氣裝置5内。 此斷亂裝置5之设置係用以使將鑛敷鋼線由鑛敷合金 浴拉起之部份，藉氮氣、氬氣、二氧化碳中之i種或2種 以上之混合混合氣體清洗’進”止合金浴表面及鐘辞鋼 線酸化者。又，此斷氣裝置5中係以任意壓力將前述混合 氣體由氣體供給源(未圖示)送出，吹附於鑛敷完畢之鋼線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297^1"7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

1248985 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

五、發明說明（8) 面又Jt斷氣裝置5之下端部係以浸泡於鍛敷浴之狀 態下裝置為佳。 接著通過刖述斷氣震置5之鍍敷鋼線s係隨即藉用 以控制鍍敷線表面溫度之裝置5,調整表面溫度。此裝置也 可載持於刖述斷氣筒，使之具有此機能，可藉氣體冷卻者。 就表面概度之控制方法而言，諸如有將冷媒以較弱壓力控 制成均一之流量吹附之方法，具體而言以薄膜狀覆蓋至鑛 敷線之方法係具效果的。在此冷卻時機鍍敷為溶融狀態， 不使其變形之狀態下調整溫度係重要的。藉此表面溫度調 整控制成鍍敷合金之融點+2(rc左右，以融點 + Wt以下 者為佳，可於連接設置之冷卻裝置形成表面粗糙度。 接著引導至冷卻裝置6,鍍敷凝固之同時形成表面粗糙 度。在本發明中具有最大的特徵，其係於此冷卻裝置6除 了前述之冷卻機能，另具有一用以於鍍敷鋼線圓周表面裝 設有粗糙度之機能。也就是裝設有以霧狀冷媒連續的冷卻 鍵敷合金之冷卻裝置。本發明之冷媒係可適用水、油、藥 劑水溶液、液體中有懸浮粒子者。從經濟的理由來看使用 水的例子為最多，但為使水提昇熱傳導也可混入藥劑。又， 做為液滴之核心懸浮微粒子之方法也可適用。 以下以水做為代表例敘述之。於本發明中，設定霧狀冷 媒之理由係，為於表面得到充分之凹凸必須將水滴滴灌至 未凝固之鍍敷面上，而此水滴尺寸過大時則會造成水流而 將錄敷沖走，要不就是會將鑛敷吹走所致。又，吹附冷媒 之喷嘴數量係，於金屬線之圓周方向以等間隔配置2個 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格0^0 X 297公釐）

1248985 A7 B7 五、發明說明（9 ) 上之地點係由圓周方向鑛層厚度之均一性而言而較佳。喷 嘴數越多的話由鍍層之均一性之觀點而言為佳，但考量成 本面則以3-4個喷嘴為合宜者。通常的噴嘴之背壓為 100,000Pa(0.1_10kgf/cm2G)，由此可知，喷嘴與錢敷金屬 線間之間隔不到10mm時’將吹走鍍層，而超過$⑻mm時 則無法形成一定之凹凸，因此該間隔係以1〇111111_5〇〇111111為 佳。 又，在本發明中，吹附霧狀之水前溫度調整之理由係， 因則述溫度係南於鍍敷合金之融點時，鑛敷合金則無法凝 固，完全呈現液體狀態而被吹散，因此將鑛敷合金之溫度 設定+ 20°C以下係最為理想。而將鍍敷合金之融點設定為 + 10°C以下者為佳。 藉採取這般冷卻方法，於鍍敷鋼線圓周表面係以過度冷 卻部份及單純接受冷卻部份而形成代表凹凸之突起。具有 這般凹凸之鍍敷線之粗糙度橫越全長，最大為3 // m， 這些凹凸係對磨擦抵抗係有幫助，則結果係可連續製造具 有抗滑性之鍍敷鋼線。如這般冷卻後之鍍敷鋼線係藉拉緊 滾輪7等之回轉方法繞捲至繞捲軸8後，成為產品。 實施例 準備種種改變於鋼線材JIS G 3505 SWRM6表面施有純 鋅鍍敷之4mm徑鋼線表面粗糙度之物，用以評價抗滑性及 粗糙度。抗滑性係測定與橡膠片間之摩擦係數，摩擦係數 為0.7以上者為合格者。以表面粗糙度計測儀測量圓周方 向之表面粗糙度（Ra)。實施例鋼線丨_4為本發明之範圍。 本紙張尺度咖中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱） — — — — — — — — II — · I I m 0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1248985 A7 ---------B7_五、發明說明（10) 比較例鋼線5、7係圓周方向之區域較少之形態，其摩擦係 數小。比較例鋼線6係長向之區域較少之形態，其係無法 得到所期望之表面粗糙度。又，鋼線表面之凹凸測量方法 係以粗縫度計測儀測量鍍敷鋼線表面之凹凸，計算高度3 Vm以上之突起存在每1 min圓周3處以上之區域。又，表 面粗糙度（Ra)之測量方法係遵照jIS b 06〇ι中規定之測試 方法進行者。 表1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 骏

3//m以上之突起 存在圓周1 mm左右 3處以上之區域 Ra為2.5vm以上之 區域 編號 圓周方向 長向 圓周方向 長向 摩擦 係數 合格 與否 1 13% 17% 18% 21% 0.71 〇 2 11% 22% 12% 19% 0.72 〇 3 55% 21% 48% 35% 0.75 〇 4 61% 83% 68% 76% 0.79 〇 5 8% 32% 7% '25% 0.58 X — 6 100% 5% 98% 8% 0.63 X 7 6% 21% 9% 16% 0.54 X 產業之可利用性 如上述般，本發明係提供一種鍍敷金屬線、其製造方法 及製造裝置，該鍍敷金屬線係施有熱浸鍍鋅，為諸如建築 物所使用之金屬網、使用於護岸工程之欄框用網、魚網、 於圍牆等屋外曝露使用，且具有抗滑性者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·

-13- 1248985 A7 _B7 五、發明說明（11) 圖式之簡單說明 第1圖係用以顯示依本發明製造鍍敷金屬線時所使用 之鍍敷裝置之概略圖。 圖中元件標號說明 1…捲軸 2…前處理裝置 3.. .鍍敷浴 4.. .鍍敷槽 5.. .斷氣裝置 5’…溫度控制裝置 6.. .冷卻裝置 7.. .拉緊滚輪 8.. .繞捲捲 5.. .鍍敷鋼線 ------------裝--- • 0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

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六、申請專利範圍 第90106227號專利申請案申請專利範圍替換本 94·11·3

1 · 種鍍敷金屬線，其特徵係於：高度3 // m以上之突起 於每1mm之圓周存在有3處以上之區域係佔圓周1〇〇/〇 以上’且存在有前述突起之圓周係佔長向之任意區間上 10%以上’該鍍敷金屬線之芯線係以質量％表示時，係 包含有C : 0.02〜1.15%、Si : 1%以下、Μη : 1%以下之 鋼’上述鍍敷金屬線之鍍面種類係鋁、鋁合金、錫、錫 合金、鋅或是鋅合金之熱浸鍍敷，且上述鍍敷金屬線之 鍍面種類係鎳、銅、鋼合金、鋁、鋁合金、鋅或是鋅合 金之電鍍者。 2·如申請專利範圍第1項之鍍敷金屬線，其中鍍敷金屬線 周表面之表面粗縫度（Ra)為2.5//m以上之區域係於圓 周方向佔10%以上，且，存在於金屬線長向之任意區間 上有10%以上，又，該鑛金屬線之芯線係以質量％表示 時，係包含有 C : 0.02〜1·15%、Si : 1%以下、Mn : 以下之鋼者。 3·如申請專利範圍第1項之鍍敷金屬線，其中上述鑛敷金 屬線之芯線係以質量％表示時，為包含有C : 〇 〇2〜 0.25%、Si : 1%以下、Μη : 0.6%以下之鋼者。 4. 一種鍍敷金屬線之製造方法，其特徵係於：朝由以質量 %表示時包含有C : 0.02〜1.15%、Si : 1%以下、Μη : 1% 以下之鋼所形成之金屬線芯線施以鋁、鋁合金、踢、踢 合金、鋅或鋅合金之熱浸鍍敷後，進一步地將霧狀冷媒 吹附於前述鍍敷金屬線並加以冷卻，而形成有一 ^敷表 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)八4規格（210Χ297公釐） -15 - 1248985 Λ 8 BcS C8 D8 六、申請專利範圍

面，该鍍敷表面上，高度3#m以上之突起於每lmm 之圓周存在有3處以上之區域係佔圓周1〇%以上，且存 在有前述突起之圓周係佔長向之任意區間上1〇%以上。 如申請專利範圍第4項之鍍敷金屬線之製造方法，其中 刖述鍍敷金屬線表面之表面粗糙度（Ra)2 5#m以上之 區域於圓周方向存在有10%以上，且，於金屬線長向方 向之任意區間内存在有丨〇〇/。以上者。 一種鍍敷金屬線之製造裝置，係將金屬線或施有預鍍之 金屬線浸泡於熱浸鍍槽以製造鍍敷金屬線者；包含有： 斷氣裝置，防止鍍敷浴表面及鍍敷金屬線表面氧化 之用’設置於可將金屬線由前述熱浸鍍槽取出之位置 者； 溫度調整裝置，用以將該鍍敷金屬表面溫度調整至 疋溫度者，及

冷卻裝置，係用以吹附冷媒，以於業經調整至一定 溫度之金屬線表面附與凹凸者。 如申請專利範圍第6項之鑛敷金屬線之製造裝置，其中 該冷卻裝置之用以吹附冷媒之喷嘴的數量係沿金屬線 圓周方向且等間距設有2個以上者。 如申請專利範圍第7項之鍍敷金屬線之製造裝置，其中 該冷卻裝置之用以吹附冷媒之喷嘴與鍍敷金屬線之間 隔為 10mm-500mm 者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規[U10X297公楚） -16-