TWI656042B - 具有低光澤度之鈦板及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明有關於一種具有低光澤度之鈦板及其製造方法。於此製造方法中，鈦捲係先被提供，且鈦捲之表面不具有氧化層。然後，利用壓花輥輪對鈦捲進行花紋成型製程，即可製得具有低光澤度之鈦板。花紋成型製程包含至少二道次之壓花步驟。花紋成型製程排除進行酸洗步驟、鹼洗步驟及/或陽極處理步驟。

Description

具有低光澤度之鈦板及其製造方法

本發明係有關一種鈦板及其製造方法，特別是提供一種具有具有低光澤度之鈦板及其製造方法。

鈦金屬具有重量輕、高強度與良好之抗腐蝕能力，故鈦金屬目前已大量應用於建築物外牆。惟，鈦金屬表面具有金屬光澤，故當建築物外牆使用鈦金屬板時，日光及城市中的亮光均會被鈦金屬板所反射，而形成光害，進而影響駕駛視線，且易降低附近住戶之居住品質。因此，各國建築法規均會加以規範建築物外牆與屋頂之光澤度，以避免前述鈦板反射光線之缺陷。舉例而言，台北市都市發展局要求建材用之金屬板的光澤度不得超過70%。

一般製作低光澤度鈦板之方法係藉由酸洗步驟、鹼洗步驟、陽極處理步驟或單道次壓花步驟來降低鈦板之光澤度。然而，此些方法所使用之化學溶劑均會對環境造成危害，或者所製得鈦板之耐髒汙性不佳，而不適合作為建築物外牆。

於一般之酸洗步驟與鹼洗步驟中，使用後之化學溶劑不易處理，而增加後續之處理成本。其中，若酸性溶劑殘留於所製得之鈦板時，鈦板易變色，而降低其表面品質，甚至於無法應用於建物外牆。此外，於高溫鹼洗步驟中，高溫之鹼性溶劑會與鈦捲激烈反應，而易大幅減薄鈦捲厚度，或者被高溫鹼性溶劑腐蝕燒穿。

於前述之陽極處理步驟中，雖可藉由改變鈦板顏色，但鈦板表面之原始顏色亦無法呈現，且陽極後之鈦板的表面色澤易受外界環境影響，而產生變色之缺陷。其次，當大量鈦板進行陽極處理時，由於離子擴散條件的不同，所製得之鈦板易有顏色不均之缺陷，而降低其品質。此外，經陽極處理後之鈦板，其表面耐髒汙性較差。

於前述之單道次壓花步驟中，相較於前述之處理方法，雖然單道次壓花步驟之製作成本較低，但其所製得鈦板之表面的花紋圖案較單一且較淺，故其散射光線之效果較差，而使其光澤度係大於50%。

有鑑於此，亟須提供一種具有低光澤度之鈦板及其製造方法，以改進習知具有低光澤度之鈦板的缺陷。

因此，本發明之一態樣是在提供一種具有低光澤度之鈦板的製造方法，其中此製造方法之花紋成型製程具有多道次之壓花步驟，而可於所製得鈦板之表面形成不規則之花紋圖案，進而降低鈦板光澤度。

本發明之另一態樣是在提供一種具有低光澤度之鈦板，其係藉由前述之方法所製得。

根據本發明之一態樣，提出一種具有低光澤度之鈦板的製造方法。於此製造方法中，鈦捲係先被提供，且此鈦捲之表面不具有氧化層。然後，利用壓花輥輪對鈦捲進行花紋成型製程，以製得鈦板。花紋成型製程包含至少二道次之壓花步驟，且花紋成型製程排除進行酸洗步驟、鹼洗步驟及/或陽極處理步驟。

依據本發明之一實施例，於進行前述提供鈦捲之製程前，此製造方法可選擇性地提供氧化鈦捲，並對氧化鈦捲進行酸洗製程，以去除氧化鈦捲所具有之表面氧化層，並形成鈦捲。

依據本發明之另一實施例，前述之花紋成型製程包含至少三道次之壓花步驟。

依據本發明之又一實施例，前述花紋成型製程之總裁減量為6%至10%。

依據本發明之再一實施例，前述每道次壓花步驟之裁減率為1.5%至3%。

依據本發明之又另一實施例，前述每道次壓花步驟之壓花速度為每分鐘30公尺至60公尺。

依據本發明之再另一實施例，於進行前述之花紋成型製程前，此製造方法可選擇性地對鈦捲進行冷軋延製程。

依據本發明之更另一實施例，前述鈦板之光澤度(Gs60)為30%至40%。

依據本發明之更另一實施例，前述鈦板之表面粗糙度為6μm至7μm。

根據本發明之另一態樣，提出一種鈦板，其係利用前述之製造方法所製得。此鈦板之光澤度為30%至40%，且鈦板之表面粗糙度為6μm至7μm。

應用本發明具有低光澤度之鈦板及其製造方法，其藉由對鋼捲進行多道次之壓花步驟，以於所製得之鋼板表面形成不規則的花紋圖案，而可降低鋼板之光澤度，並提升鋼板表面的耐髒汙性，進而可滿足建築物之外牆應用需求。

100‧‧‧方法

110‧‧‧提供鈦捲之步驟

120‧‧‧利用壓花輥輪進行花紋成型製程之步驟

130‧‧‧製得鈦板之步驟

為了對本發明之實施例及其優點有更完整之理解，現請參照以下之說明並配合相應之圖式。必須強調的是，各種特徵並非依比例描繪且僅係為了圖解目的。相關圖式內容說明如下：〔圖1〕係繪示依照本發明之一實施例之鈦板的製造方法之流程圖。

以下仔細討論本發明實施例之製造和使用。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的發明概念，其 可實施於各式各樣的特定內容中。所討論之特定實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。

請參照圖1，其係繪示依照本發明之一實施例之鈦板的製造方法。於方法100中，鈦捲係先提供，如步驟110所示。為有助於鈦捲表面形成花紋，鈦捲之表面不具有氧化層。在一些實施例中，鈦捲表面之氧化層係表面鈦金屬氧化後所形成之氧化層。若鈦捲表面具有氧化層時，由於氧化層之機械性質較為硬脆，故當進行後述之花紋成型製程時，被施加應力之氧化層將會碎裂，而無法有效於鈦捲表面形成花紋，進而無法降低所製得鈦板之光澤度。在一些實施例中，鈦捲可為1級鈦至4級鈦(Grade 1(Gr.1)至Grade 4)之純鈦鈦捲。

在一些實施例中，若所提供之鈦捲具有表面氧化層(即氧化鈦捲，且由於表面氧化層一般為黑色，故又稱之為黑皮鈦捲)時，於前述之步驟110前，此氧化鈦捲係先進行酸洗製程，以去除氧化鈦捲之表面氧化層，而形成前述步驟110所提供之鈦捲。在一些實施例中，此酸洗製程可選用本發明所屬技術領域所熟知之製程參數與條件來進行，故在此不令贅述。

請繼續參照圖1，於進行步驟110後，利用壓花輥輪對鈦捲進行花紋成型製程，即可製得本發明具有低光澤度之鈦板，如步驟120與步驟130所示。其中，本發明之花紋成型製程排除進行酸洗步驟、鹼洗步驟及/或陽極處理步驟。於步驟120中，花紋成型製程包含至少二道次之壓花步 驟。由於壓花輥輪之表面具有不規則之花紋圖案，故當壓花輥輪輥軋鈦捲時，鈦捲厚度隨之減薄，且壓花輥輪之表面圖案會轉印至鈦捲表面。

於進行第一道次之壓花步驟時，鈦捲可先以第一方向通過壓花輥輪，以於鈦捲表面形成第一層花紋圖案。接著，對具有第一層花紋圖案之鈦捲進行第二道次之壓花步驟。當進行第二道次之壓花步驟時，鈦捲可以第二方向通過壓花輥輪，而於第一層花紋圖案上形成第二層花紋圖案。由於壓花輥輪上之花紋圖案不規則，且鈦捲通過壓花輥輪時之位置不易重疊，故經兩道次壓花步驟所製得之鈦板可具有深且不規則之花紋圖案。由於所製得之鈦板具有深且不規則之花紋圖案，故當光線照射至鈦板時，光線較易散射，而不易直接反射，進而可降低其光澤度。在一些實施例中，花紋成型製程可包含至少三道次之壓花步驟。在一些實施例中，前述之第一方向可相同於或不同於第二方向。在一些實施例中，第一方向與第二方向較佳係彼此相反的(即鈦捲係以往復運動之方式通過壓花輥輪)。若第一方向與第二方向係彼此相反之方向，花紋成型製程僅須具有一組壓花輥輪即可，或者未進行下一道壓花步驟，經壓花輥輪輥軋後之鈦捲不須再變換位置，而可節省製程時間。

當進行花紋成型製程時，由於壓花輥輪是直接輥軋鈦捲，故經過每道次之壓花步驟後，鈦捲表面除受力形成花紋圖案外，鈦捲之厚度亦隨之減薄。因此，雖然經較多道次之壓花步驟後，鈦捲表面可形成更複雜之花紋圖案，而 大幅降低其光澤度，惟所製得鈦板之厚度恐過薄，而無法滿足後端應用之規格要求。雖然此厚度過薄之缺陷可藉由降低壓花步驟之輥軋力量來解決，惟過低之輥軋力量無法有效於鈦捲表面形成花紋圖案，而難以降低所製得鈦板之光澤度。在一些實施例中，花紋成型製程可包含三道次至四道次之壓花步驟。在一些實施例中，花紋成型製程之總裁減量可為6%至10%。較佳地，當進行花紋成型製程時，總裁減量除以所進行壓花步驟之道次數量後，即可得知每道次壓花步驟之裁減量。在一些實施例中，每道次之壓花步驟的裁減量可為1.5%至3%。一般而言，若每道次之壓花步驟的裁減量小於1.5%時，輥軋於鈦捲表面之花紋圖案不明顯，而不易降低所製得鈦板之光澤度。若每道次之壓花步驟的裁減量大於3%時，除所製得鈦板之尺寸規格不易滿足需求外，壓花輥輪之磨耗較為顯著，而易降低其使用壽命。

因此，在進行前述之花紋成型製程前，鈦捲可選擇性地被進行冷軋延製程，以預先軋延鈦捲，而使其厚度於經過接續之花紋成型製程後，可進一步裁減為具有適當尺寸之鈦板，進而滿足產品之規格要求。舉例而言，若鈦板之厚度規格為0.4公釐，且花紋成型製程之總裁減量設定為6%時，鈦捲可先進行冷軋延製程，並將其厚度軋延至0.424公釐，以接續進行花紋成型製程。如此一來，即可製得符合前述厚度規格之鈦板。

在一些實施例中，壓花輥輪表面上之花紋圖案的紋路深度為6μm至9μm。在一些實施例中，壓花輥輪之 材料硬度係大於鈦捲之硬度，而可避免壓花輥輪因與鈦捲頻繁接觸而急速磨耗，進而增加裝置成本。在一具體例中，壓花輥輪之材料可為碳鋼、高速鋼(High Speed Steel)、其他適當之材料或上述材料之任意組合。在一些實施例中，壓花輥輪之表面花紋圖案可藉由放電加工製程、噴砂製程、蝕刻製程、其他適當之方法或上述方法之任意組合來形成。在一些實施例中，壓花輥輪之表面粗糙度可為10μm至20μm。

當鈦捲進行壓花步驟時，每道次之壓花步驟的壓花速度(即鈦捲通過壓花輥輪之速度)可為每分鐘30公尺至60公尺。在一些實施例中，壓花輥輪之輥軋力量可為2噸至8噸。當壓花速度與壓花輥輪之輥軋力量為前述之範圍，且鈦捲進行三道次至四道次之壓花步驟時，所製得之鈦板表面具有不規則之花紋圖案，而可降低光線照射至其表面時之反射率，並散射光線，進而降低其光澤度。在一些實施例中，所製得鈦板之表面粗糙度可為6μm至7μm。在一些實施例中，所製得鈦板之光澤度(Gs60)可為30%至40%，其中鈦板之光澤度係利用光線照射角度為60度之鏡面光澤法來量測。

在一些實施例中，若前述之壓花速度小於每分鐘30公尺時，製程所需耗費之時間成本將大幅增加。若壓花速度大於每分鐘60公尺時，由於鈦之活性較高，易沾黏於壓花輥輪之表面，而降低鈦捲經每道次壓花步驟後之表面品質。再者，壓花速度過快，鈦捲之潤滑要求較高。故，若 鈦捲之潤滑性較差時，由於壓花輥輪之輥軋，鈦捲易產生粉屑，而降低所製得鈦板之表面品質。

以下利用實施例以說明本發明之應用，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。

製備鈦板 實施例

首先，提供鈦捲，且此鈦捲之表面不具有氧化層。然後，對鈦捲進行花紋成型製程。其中，花紋成型製程之總裁減量設定為6%，且花紋成型製程具有三道次之壓花步驟。壓花輥輪之表面粗糙度為13μm，且壓花輥輪之表面花紋圖案係藉由蝕刻製程所形成。鈦捲通過壓花輥輪之壓花速度為每分鐘18公尺。

經三道次之壓花步驟後，即可製得實施例之鈦板。所製得鈦板之表面粗糙度為6.6μm，且鈦板表面之花紋圖案的紋路深度為2.1μm。其次，鈦板之光澤度(Gs60)為34%。

比較例

比較例係使用與實施例之鈦板的製作方法相同之製備方法，並選用相同之鈦捲與壓花輥輪進行壓花步驟，不同處在於比較例之花紋成型製程僅進行一道次之壓花步驟。

經一道次之壓花步驟後，比較例所製得之鈦板的表面粗糙度為3.2μm，且鈦板表面之花紋圖案的紋路深度為0.7μm。其次，鈦板之光澤度(Gs60)為85%。

依據前述實施例與比較例所製得之鈦板的光澤度可知，經三道次之壓花步驟所製得的鈦板(即實施例)具有較低之光澤度。顯然，本發明所揭示之製造方法可製得具有低光澤度之鈦板，而可解決習知鈦板易反射光線之缺陷。

另外，進一步評價前述實施例與比較例所製得之鈦板，以及表面不具有花紋圖案之鈦板(即僅進行冷軋延製程，且不進行花紋成型製程之鈦板)的耐髒汙性。首先，以色度計量測鈦板測試區域之色澤(E₁)。然後，塗抹凡士林於測試區域內，並靜置30分鐘。接著，以乾布擦去測試區域之凡士林，並利用色度計量測此測試區域之色澤(E₂)。計算所量測之色差值(△E=E₁-E₂)，其中色差值越小，鈦板之耐髒汙性越佳。

依據前述之評價方式，實施例之鈦板的色差值為4.2，比較例之鈦板的色差值為15.6，且表面不具有花紋圖案之鈦板的色差值為18.3。

顯然，本發明實施例經多道次壓花步驟所製得之鈦板具有優異之耐髒汙性。因此，本發明所製得之鈦板除可有效抑制光線之反射，其亦可避免髒汙附著，故可滿足應用需求。

依據前述之說明可知，本發明之製造方法藉由對鈦捲進行多道次(至少二道次)之壓花步驟，以於所製得鈦板之表面形成不規則的花紋圖案，而可降低鈦板光澤度。其次，藉由鈦板表面之不規則花紋圖案，本發明所製得之鈦板具有良好之耐髒汙性。因此，本發明之鈦板可滿足建築之應用需求。

另外，本發明之製造方法不須對鈦捲進行酸洗步驟、鹼洗步驟及/或陽極處理步驟，而不具有習知技術所面臨之環保問題，且所須之製造成本亦可大幅降低。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (7)

1. 一種具有低光澤度之鈦板的製造方法，包含：提供一鈦捲，其中該鈦捲之一表面不具有一氧化層；以及利用一壓花輥輪對該鈦捲進行一花紋成型製程，以製得該鈦板，其中該花紋成型製程包含至少二道次之壓花步驟，該花紋成型製程之一總裁減量為6%至10%，每道次之該壓花步驟之一壓花速度為每分鐘30公尺至60公尺，且該鈦板之一光澤度(Gs60)為30%至40%，且其中該花紋成型製程排除進行一酸洗步驟、一鹼洗步驟及/或一陽極處理步驟。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有低光澤度之鈦板的製造方法，於進行該提供該鈦捲之製程前，該製造方法更包含：提供一氧化鈦捲，其中該氧化鈦捲具有一表面氧化層；以及對該氧化鈦捲進行一酸洗製程，以去除該表面氧化層，並形成該鈦捲。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有低光澤度之鈦板的製造方法，其中該花紋成型製程包含至少三道次之該壓花步驟。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有低光澤度之鈦板的製造方法，其中每道次之該壓花步驟之一裁減率為1.5%至3%。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有低光澤度之鈦板的製造方法，於進行該花紋成型製程前，該製造方法更包含：對該鈦捲進行一冷軋延製程。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具有低光澤度之鈦板的製造方法，其中該鈦板之一表面粗糙度為6μm至7μm。
7. 一種具有低光澤度之鈦板，利用如申請專利範圍第1至6項中之任一項所述之製造方法所製得，其中該鈦板之一光澤度(Gs60)為30%至40%，且該鈦板之一表面粗糙度為6μm至7μm。