(57)【要約】  テクスチャー加工されたワークロールは、金属基材、例えばアルミニウムシート又はアルミニウム合金シート上に所望のテクスチャーを付与することができる。テクスチャー加工されたワークロールは、金属基材上に光沢仕上げを施すために使用されることができる。テクスチャー加工されたワークロールは、ワークロールを研削して、研削されたワークロールを形成することと、ワークロールを放電テクスチャー加工して、放電テクスチャー加工されたワークロールを形成することと、ワークロールを研磨して、研磨されたワークロールを形成することと、によりテクスチャー加工されることができる。研磨されたワークは、０．３０μｍ〜０．７０μｍのＲａ値を有することができる。研磨されたワークロールは、金属基材上に光沢仕上げを施すために使用されることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークロールをテクスチャー加工する方法であって、
未仕上げのワークロール表面を研削して、研削ワークロール表面を形成することと、
前記研削されたワークロール表面を放電テクスチャー加工して、放電テクスチャー加工されたワークロール表面を形成することと、
前記放電テクスチャー加工されたワークロール表面を研磨して、金属基材上に光沢仕上げを施すための研磨されたワークロール表面を形成することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記未仕上げのワークロール表面を研削することは、前記未仕上げのワークロール表面を研削して、約０．３０μｍ〜約０．５０μｍのＲａ値を有する前記研削されたワークロール表面を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記研削されたワークロール表面を放電テクスチャー加工することは、前記研削されたワークロール表面を放電テクスチャー加工して、約０．５０μｍ〜約０．８μｍのＲａ値を有する前記放電テクスチャー加工されたワークロール表面を形成することを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記放電テクスチャー加工されたワークロール表面は、最小の異方性の等方性表面を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記放電テクスチャー加工されたワークロール表面を研磨することは、前記放電テクスチャー加工されたワークロール表面を研磨して、約０．３０μｍ〜約０．７０μｍのＲａ値を有する前記研磨されたワークロール表面を形成ことを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の方法に従って製造されたワークロール。
【請求項７】
前記ワークロールは放電テクスチャー加工され及び研磨された後に、約０．３０μｍ〜約０．７０μｍのＲａ値を有する表面を備える、請求項６に記載のワークロール。
【請求項８】
前記ワークロールは冷間圧延機ワークロールである、請求項６又は７のいずれかに記載のワークロール。
【請求項９】
前記研磨されたワークロールを冷間圧延機に挿入することと、
前記金属基材上に前記光沢仕上げを施すための前記研磨されたワークロールで前記金属基材を冷間圧延することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記金属基材は、アルミニウムシート又はアルミニウム合金シートである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ワークロールを研削することは、前記研削されたワークロールのＲａ値が約０．３０μｍ〜約０．５０μｍになるまで前記ワークロールを研削することを含む、請求項９又は１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記研削されたワークロールを放電テクスチャー加工することは、前記放電テクスチャー加工されたワークロールのＲａ値が約０．５０μｍ〜約０．８μｍになるまで前記研削されたワークロールを放電テクスチャー加工することを含む、請求項９〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記放電テクスチャー加工されたワークロールを研磨することは、前記研磨されるワークロールのＲａ値が約０．３０μｍ〜約０．７０μｍになるまで前記放電テクスチャー加工されたワークを研磨することを含む、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
製品は、製缶用アルミニウムである、請求項１〜５又は９〜１３のいずれかに記載の方法に従って形成される製品。
【請求項１５】
前記製品は缶本体、缶端部、又は缶タブである、請求項１４に記載の製品。
【請求項１６】
前記研磨されたワークロール表面で前記金属基材を冷間圧延することを更に含み、
前記研磨されたワークロールは放電テクスチャー加工され、及び研磨された後に、前記研磨されたワークロール表面が約０．３０μｍ〜０．７０μｍのＲａ値を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
金属ストリップは、アルミニウムシート又はアルミニウム合金シートである、請求項１６に記載の方法に従って圧延される金属ストリップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１２月１０日に出願された米国仮特許出願第６２／２６５，６９２号の優先権を主張し、この出願の全ては参照することにより本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、概ね金属圧延用ワークロールに関する。より具体的には、本開示は、圧延中に金属基材上に光沢仕上げを施すためのテクスチャー加工されたワークロール、及び金属基材上に光沢仕上げを施すためのワークロールにテクスチャー加工する方法に関するが、これらに限定するものではない。
【背景技術】
【０００３】
金属圧延を用いて、原料、例えばインゴット又はより厚い金属ストリップから金属ストリップを形成することができる。金属圧延は、スタンド圧延機の一組のワークロールの間を通過する金属ストリップ又は基材（例えば、アルミニウム又は他の金属材料）に作用し、一組のワークロールが圧力を印加して金属ストリップの厚さを減少させる。
【０００４】
金属基材を圧延するために使用されるワークロールのテクスチャーは、金属圧延操作の実施及び圧延される金属基材の最終材料特性において重要な要素となり得る。例えば、細かく研磨された又は平滑なワークロールは、圧延作業中に金属ストリップを掴むのに十分な摩擦を提供できない場合がある。逆に、比較的粗いテクスチャーを有するワークロールは、金属ストリップへの望ましくない表面仕上げを転写することを避けるために、及びワークロール上の粗い表面テクスチャーの突起が加工中に破断する傾向による許容できない程度の破片を生成することを避けるために、金属ストラップの厚さの減少は小さく抑えられる。ワークロールの表面仕上げ及び／又は表面テクスチャーを変更するために、様々な技術を使用することができる。多くのワークロールをテクスチャー加工するプロセスは、表面粗さを大幅に増加させ圧延加工の品質及び効率に影響を与え得る。金属ストリップ上に所望のテクスチャーを付与するためにワークロールをテクスチャー加工することが望ましい場合がある。
【発明の概要】
【０００５】
用語の具体的表現及び同様の用語は、この開示の主題及び以下の特許請求の範囲の全てを広く参照することが意図されている。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載される主題を限定するものでもなく、以下の特許請求の範囲の意味又は範囲を限定するものでもないと理解すべきである。本明細書で対象にする本開示の実施形態は、この概要ではなく、以下の特許請求の範囲によって規定される。この概要は、本開示の様々な態様の概要を概観するものであり、以下の発明を実施するための形態の節で更に説明されるいくつかの概念を紹介する。概要は、特許請求の範囲に記載にされる主題の重要な、又は本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に記載にされる主題の範囲を決定するために単独で使用されることを意図するものでもない。主題は、本開示の明細書全体、任意の又は全ての図面、並びに各請求項の適切な部分を参照することにより、理解されるべきである。
【０００６】
本開示のいくつかの態様及び特徴は、圧延プロセス中に金属基材（例えば、金属シート又は金属プレート）上に等方性の光沢仕上げを施すためのワークロールをテクスチャー加工すること、及び金属基材上に等方性の光沢仕上げを施すためのテクスチャー加工されたワークロールに関する。いくつかの実施例では、金属基材は、アルミニウムシート又はアルミニウム合金シートとすることができる。光沢仕上げは、金属基材の表面上にわずかに艶消しの外観を有する比較的均一な光沢を指すことができる。光沢仕上げされた金属基材は、均一な光沢と、最小限の異方性を有する等方性の表面（例えば、全方向で実質的に同一な表面）とを有することができる。種々の技術を使用して、金属基材上に光沢仕上げを施すためのワークロール（例えば、冷間圧延機ワークロール）をテクスチャー加工することができる。例えば、ワークロールを研削若しくは研磨し、及び／又は放電テクスチャー加工（「ＥＤＴ」）技術により、ワークロールをテクスチャー加工することができる。いくつかの実施例では、技術を組み合わせて使用することにより金属基材の表面上に光沢仕上げを施すためのワークロールをテクスチャー加工することができる。
【０００７】
１つの非限定的な例によれば、ワークロールの表面を研削することによりワークロールをテクスチャー加工し、表面の粗さを減少させ、研削されたワークロール表面を形成することができる。研削されたワークロール表面は、約０．２μｍ〜約０．５μｍの表面粗さ（Ｒａ）値を有することができる。別の例では、研削されたワークロールは約０．３μｍ〜約０．５μｍのＲａ値を有することができる。いくつかの実施例では、研削されたワークロール表面は、約−１．５〜約０．５の歪度（Ｒｓｋ）値を有することができる。その後、様々なＥＤＴ技術を使用して研削されたワークロール表面をテクスチャー加工してＥＤＴワークロール表面を形成することができる。ＥＤＴワークロール表面は、約０．５μｍ〜約１．０μｍのＲａ値を有することができる。別の実施例では、ＥＤＴワークロール表面は、約０．５μｍ〜約０．８μｍのＲａ値を有することができる。ＥＤＴワークロール表面は、約−１．０〜約１．０のＲｓｋ値を有することができる。ＥＤＴワークロール表面はまた、約８０／ｃｍ〜約１４０／ｃｍのピークカウント（Ｐｃ）を有してもよい。いくつかの実施例では、ＥＤＴワークロール表面は、最小限の異方性を有する等方性表面であることができる。ＥＤＴワークロール表面を研磨して、ＥＤＴワークロール表面の粗さを低減し、研磨されたワークロール表面を形成することができる。研磨されたワークロール表面は、約０．３μｍ〜約０．７μｍのＲａ値を有することができる。研磨されたワークロール表面はまた、約−３．０〜約０．０のＲｓｋ値を有することができる。研磨されたワークロール表面はまた、約１００／ｃｍ〜約１８０／ｃｍのＰｃを有することができる。
【０００８】
いくつかの実施例では、約０．３μｍ〜約０．７μｍのＲａ値を有する研磨されたワークロール表面を使用して、金属基材上に光沢仕上げを施すことができる。１つの例示的な用途では、約０．３μｍ〜約０．７μｍのＲａ値を有する研磨されたワークロール表面を有するワークロールを冷間圧延機に使用して、金属基材を冷間圧延して金属基材上に光沢仕上げを施すことができる。約０．３０μｍ〜約０．７０μｍのＲａ値を有する研磨されたワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、金属基材は、例えば高圧に対する抵抗の増大、摩擦の低減、又は潤滑剤保持の増大を含む特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の例示的な実施例は、以下の図面を参照して以下に詳細に説明される。
【００１０】
【図１Ａ】一実施例による研削されたワークロール表面の概略斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａの研削されたワークロール表面の粗さを示すグラフである。
【図１Ｃ】放電テクスチャー加工後の図１Ａの研削されたワークロール表面の概略斜視図である。
【図１Ｄ】放電テクスチャー加工後のワークロール表面の粗さを示すグラフである。
【図１Ｅ】研磨されている図１Ｃのワークロール表面の表面テクスチャーの概略斜視図である。
【図１Ｆ】研磨後の図１Ｅのワークロール表面の概略斜視図である。
【図１Ｇ】図１Ｆのワークロール表面の粗さを示すグラフである。
【図２】本開示の一実施例による、金属シートを圧延するための金属ワークロール上の設計された表面仕上げの顕微鏡写真である。
【図３】本開示の一実施例による、金属基材上に光沢仕上げを施すために使用することができるワークロールをテクスチャー加工するためのプロセスの一例を示すフローチャートである。
【図４】本開示の一実施例による、研磨されたワークロールを用いて金属基材上に光沢仕上げを施すためのプロセスの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態の主題は、法的要件を満たすために、本明細書では具体的に説明されているが、この説明は必ずしも特許請求の範囲の限定を意図するものではない。特許請求の範囲に記載される主題は、他の方法で具現化されてもよく、異なる要素又は工程を含んでもよく、及び他の既存又は将来の技術と共に使用されてもよい。この説明は、個々の過程の順序又は要素の配置が明示的に記載されている場合を除いて、様々な過程の間、又は様々な要素の間の、特定の順序又は配置を意味するものとして解釈されるべきではない。
【００１２】
本開示のいくつかの態様及び特徴は、金属基材、限定されるものではないが、例えば缶を製造する、又は他の製品若しくは用途に使用するアルミニウムシート上に、光沢仕上げを付与するためのワークロール上に設計されたテクスチャー又は特定のテクスチャーを施すことにより、ワークロールをテクスチャー加工することに関する。光沢仕上げは、表面がわずかに艶消しの外観を有する比較的均一な光沢を有するような、金属基材の表面上の仕上げを指してもよい。光沢仕上げされたワークロールの表面は、明るいシート仕上げ（例えば、箔状仕上げ）の外観と標準的な缶材料仕上げの外観との中間の外観を有することができる。別の実施例では、光沢仕上げは、金属基材の表面上の「サテン光沢」外観を指してもよい。更に別の実施例では、光沢仕上げされた金属基材の表面は等方性であり、従来の圧延グリット仕上げに比べて異方性が最小である。
【００１３】
いくつかの実施例では、金属基材上に光沢仕上げを施すために、ワークロール（例えば、冷間圧延機ワークロール）をテクスチャー加工することができる。例えば、放電テクスチャー加工（「ＥＤＴ」）技術を使用してワークロールの表面を研削することによりワークロールの表面をテクスチャー加工し、そしてワークロールの表面を研磨して最終的なワークロールに設計された表面テクスチャーを施す（例えば、特定の又は所望の表面テクスチャーを有するワークロール）ことにより、ワークロールはテクスチャー加工される。ＥＤＴを使用してワークロールをテクスチャー加工した後にワークロールの表面を研磨することにより、ＥＤＴ表面のピーク上部を滑らかにすることができる。いくつかの実施例では、金属基材上に光沢仕上げを付与するために上記のようにテクスチャー加工されたワークロールを、ＥＤＴ技術を使用した後にワークロールの表面粗さ（Ｒａ）値が約０．３μｍ〜約０．７μｍになるまで研磨することができる。
【００１４】
金属基材上に光沢仕上げを施すためのワークロールを製造する例示的な方法は、ワークロールの表面のＲａ値が、約０．２０μｍ〜約０．５０μｍになるまで、未仕上げのワークロール（例えば、ひっかき傷や他の欠陥を含まない平滑なワークロール）を研削する工程を含むことができる。別の実施例では、方法は、ワークロールの表面のＲａ値が約０．３０μｍ〜約０．５０μｍになるまで未仕上げのワークロールを研削することを含むことができる。未仕上げのワークロールを研削することは、ワークロールの表面のＲｓｋ値が約−１．５〜約０．５になるまで、未仕上げのワークロールを研削することを含むこともできる。次に、ワークロールは、放電テクスチャー加工によって更に処理され、最小異方性及び約０．５０μｍ〜約１．０μｍのＲａ値を有する等方性表面テクスチャーを製造することができる。別の実施例では、ワークロールは、放電テクスチャー加工によって加工され、最小異方性及び約０．５０μｍ〜約０．８μｍのＲａ値を有する等方性表面テテクスチャーを製造することができる。等方性表面テクスチャーはまた、約−１．０〜約１．０のＲｓｋ値又は約８０／ｃｍ〜約１４０／ｃｍのＰｃを有することができる。等方性表面テクスチャーを有するワークロールを研磨して、約０．３０μｍ〜約０．７０μｍのＲａ値を有するワークロール表面を形成することができる。ワークロール表面のテクスチャーはまた、約−３．０〜約０．０のＲｓｋ値、又は約１００／ｃｍ〜約１８０／ｃｍのＰｃを有することができる。
【００１５】
金属基材上に等方性の光沢仕上げを施す別の例示的な方法は、約０．２０μｍ〜約０．５０μｍのＲａ値の表面テクスチャーを有する研削されたワークロール（例えば、約０．３０μｍ〜約０．５０μｍのＲａ値の表面テクスチャーを有する研削されたワークロール）を形成するために、未仕上げのワークロールを研削することと、約０．５０μｍ〜約１．０μｍのＲａ値（例えば、約０．５０μｍ〜約０．８μｍのＲａ値）を有する等方性のワークロール表面テクスチャーを作製するために研削されたワークロールを放電テクスチャー加工することと、約０．３０μｍ〜約０．７０μｍのＲａ値を有する設計された又は特定の表面テクスチャーを有する仕上げワークロールを製造するために、等方性のワークロール表面テクスチャーを研磨することと、仕上げワークロールを冷間圧延機に挿入することと、金属基材上に等方性の光沢仕上げを施すために仕上げワークロールで金属基材を冷間圧延することと、を含む。
【００１６】
約０．３０μｍ〜約０．７０μｍのＲａ値の表面テクスチャーを有するワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、金属基材上に強化された特性を付与することができる。例えば、約０．３０μｍ〜約０．７０μｍのＲａ値の表面テクスチャー加工されたワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、等方性の光沢仕上げを金属基材上に施すことができる。また、表面テクスチャー加工されたワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、高圧力に対する金属基材の抵抗が改善され、早期破損せずにより高い変形を許容することができる。別の実施例では、表面テクスチャー加工されたワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、金属基材の摩擦係数を低下させることができる。更に別の実施例では、表面テクスチャー加工されたワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、金属基材の潤滑剤保持性を改善することができ、これにより金属基材を飲料缶又は他の高度に形成された金属製品に更に加工するために後で必要とされる潤滑剤の量を低減させることができる。更に別の実施例では、表面テクスチャー加工されたワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、金属基材がより一貫した摩擦特性を有し、絞り加工、深絞り加工、及び他の高度に形成する金属成形プロセス中の金属性能を改善する。いくつかの実施例では、設計された表面テクスチャーワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、金属基材の成形性が改善され、それにより金属基材に後続の製造又は処理中に、問題、例えば製品の割れを起こしにくくさせることができる。
【００１７】
特に、これらの利点により、金属シート又は金属プレートの形態であることができる金属基材を、上記のような表面テクスチャー加工されたワークロールを用いて冷間圧延し、更に飲料缶、飲料缶部品（例えば、缶本体、缶端部、又は缶タブ）、飲料ボトル、他の食品容器、及び／又は他の高度に形成された金属製品に、改善された容易さと効率で加工することができる。例えば、本明細書に記載されるような表面テクスチャー加工されたワークロールによって付与される等方性光沢表面を有する金属基材の１つ又は複数の改善されたトライボロジー特性は、金属シート若しくは金属プレートの摩擦特性が材料の異なるバッチ間で、及び／又は金属シート若しくは金属プレートの同じストリップでより一貫性があるので、より速い加工及びより安定した動作条件が可能になる。更に、金属基材の表面の改善された潤滑を保持する能力は、加工中の摩擦を更に低減し、金属基材に余分な潤滑剤を塗布する必要性を低減し得る。いくつかの実施例では、金属シート又は金属プレートの摩擦の品質及び一貫性を改善すると、後続の成形動作中での金属のかじり、耳、及びしわが減少される、より速い加工をもたらすことができる。
【００１８】
これらの例示的な実施例は、本明細書で論じられる一般的な主題を読者に紹介するために挙げられ、開示される概念の範囲を限定するものではない。以下の節では、図面を参照して様々な追加の特徴及び例を説明するが、図面中の同様の数字は同様の要素を示し、例示的な例を説明するのに異方性の記述を使用するが、例示的な実施例のように、本開示を限定するために使用されるべきではない。
【００１９】
図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ、研削されたワークロール表面の概略斜視図及び研削されたワークロール表面の粗さを示すグラフである。ワークロールは、最初に、設計されたテクスチャー表面の形成に支障をきたす可能性がある跡、ひっかき傷、及び／又は他の欠陥がない標準的な表面仕上げで始まり、約０．２μｍ〜約０．５μｍのＲａ値（例えば、約０．３μｍ〜約０．５μｍのＲａ値）を有する表面仕上げを得るように、（例えば、グリットホイールを使用して）研削されることができる。ワークロールを研削した後、ワークロールの表面は、ピーク及び谷からなり、並びに異方性であることができる。
【００２０】
図１Ｃ及び図１Ｄは、それぞれ、図１Ａ〜図１Ｂのワークロール表面の放電テクスチャー加工（ＥＤＴ）後の概略斜視図及びＥＤＴワークロール表面の表面粗さを示すグラフである。図１Ｃに示すように、ＥＤＴプロセス後のワークロールのテクスチャーは、比較的均一な、等方性の一連の方向の偏りのない円錐形のピークである。いくつかの実施例では、ワークロールをテクスチャー加工するためにＥＤＴプロセスを使用することにより、図１Ａの研削されたテクスチャー上で仕上げを行い、方向の偏りのない等方性分布を有する約０．５μｍ〜約１．０μｍのＲａ値を有するワークロール上にテクスチャーを製造する。別の実施例では、ワークロールをテクスチャー加工するためにＥＤＴプロセスを使用することにより、約０．５μｍ〜約０．８μｍのＲａ値を有するテクスチャーをワークロール上に製造することができる。いくつかの実施例では、ＥＤＴプロセスで製造されるワークロール上のテクスチャーは、間隔も、方向も、テクスチャー形状も均一ではない場合がある。むしろ、ＥＤＴプロセスによって製造されるテクスチャーは、巨視的なレベルで、ＥＤＴテクスチャーが方向の偏りのない等方性であるという程度にまでランダム化されることができる。この段階では、ワークロールのテクスチャーは、金属シート又は金属プレートを比較的大幅に厚さを減少させて圧延するのには適し得ない、比較的鋭いギザギザのピークを有するものとして特徴付けられることができる。このテクスチャーの鋭いピークは比較的弱く、厚さが約５％を超えて減少すると破損し、金属シート又は金属プレート上に破片の蓄積をもたらすことがある。
【００２１】
図１Ｅは、上記のようにＥＤＴプロセスによって製造されるテクスチャーのピークを除去する最終的な研磨工程を受けるワークロール表面の概略斜視図である。図１Ｅに示す実施例では、図１Ｄに示されるワークロールのＥＤＴテクスチャーの比較的細く弱いピークが研磨中に破損して放棄される可能性がある。
【００２２】
図１Ｆ及び図１Ｇは、それぞれ、設計された表面テクスチャーを形成するために研磨した後のワークロール表面の概略斜視図及び研磨されたワークロール表面の粗さを示すグラフである。図１Ｆに示す実施例では、ワークロール表面を研磨することにより、ＥＤＴテクスチャーの鋭いピークを除去することができ、それによりワークロールの表面テクスチャーがより平坦な頂部を有し、約０．３μｍ〜約０．７μｍのより低いＲａ値を有する結果となる。更に、図１Ｆ及び図１Ｇに示される表面テクスチャーは、より多くの負の歪に向かう傾向があり、表面テクスチャーが比較的深いくぼみ及びより平坦なピークによって特徴付けられ得ることを示す。いくつかの実施例では、この表面テクスチャーは、金属シート又は金属プレートを５％を超えて厚さを減少させ圧延することに、よりよく適応することができる。設計された表面テクスチャーの平坦なピークは、より耐久性があり、破壊や破片の蓄積なしに、より大きな圧力及び圧延効率を可能にする。
【００２３】
図２は、金属シートを圧延するための金属ワークロール上の設計された表面仕上げの顕微鏡写真である。いくつかの実施例では、金属ワークロール上の設計された表面仕上げは、約０．３μｍ〜約０．７μｍのＲａ値の表面テクスチャーを有する金属ワークロール（例えば、図１Ｆ及び図１Ｇに関して上述した表面テクスチャーを有する研磨されたワークロール）を指すことができる。
【００２４】
いくつかの実施例では、金属基材上に等方性の光沢仕上げを付与するために、ワークロールをテクスチャー加工することができる。図３は、金属基材上に光沢仕上げを付与するのに使用されることができるワークロール上に設計された表面テクスチャーを製造するためのプロセスの一例を示すフローチャートである。
【００２５】
ブロック３０２では、未仕上げのワークロールを研削して、約０．２μｍ〜約０．５μｍのＲａ値の研削仕上げ又は表面テクスチャーを有する研削されたワークロールを製造することができる。別の実施例では、未仕上げのワークロールを研削して、約０．３μｍ〜約０．５μｍのＲａ値（例えば、約０．３５μｍのＲａ値又は任意の他の適切なＲａ値）の研削仕上げ又は表面テクスチャーを有する研削されたワークロールを製造することができる。未仕上げのワークロールは、標準的な表面仕上げが施され、かつ設計された表面テクスチャーの用途を妨げる可能性があるひっかき傷も、傷も、くぼみも、他の表面欠陥もない滑らかなワークロールであることができる。場合によっては、未仕上げのワークロールを任意の適切な商業的供給源から得ることができる。未仕上げのワークロールを、任意の適切な材料、例えば、鋼、セラミックス、又は設計された表面テクスチャーを有するワークロールを製造するのに適した任意の別の材料から作製することができる。
【００２６】
グリットホイールを使用して未仕上げのワークロールを研削することができる。グリットホイールの例としては、３６０以下のグリットホイールが挙げられるが、これに限定されない。ワークロールの表面の特定の若しくは所望の粗さ又はＲａ値が得られるまで、グリットホイールを用いて、未仕上げのワークロールを研削することができる。例えば、グリットホイールを使用して未仕上げのワークロールの表面を約０．２０μｍ〜約０．５０μｍ（例えば、約０．３０μｍ〜約０．５０μｍ）のＲａ値に研削して、更に処理され得る研削されたワークロールを製造することができる。別の実施例では、グリットホイールを使用して未仕上げのワークロールの表面を約−１．５〜約０．５のＲｓｋ値に研削することができる。
【００２７】
ブロック３０４では、研削されたワークロールを放電テクスチャー加工して、ＥＤＴワークロールを形成することができる。放電テクスチャー加工工程は、ブロック３０２で製造される研削されたテクスチャーを、約０．５μｍ〜約１．０μｍのより大きなＲａ値を有するテクスチャー加工された仕上げ又は等方性テクスチャーに仕上げることができる。別の実施例では、放電テクスチャー加工工程は、ブロック３０２で製造される研削されたテクスチャーを、約０．５μｍ〜約０．８μｍのＲａ値（例えば、約０．６μｍ、約０．７５μｍのＲａ値、又は任意の他の適切なＲａ値）を有するテクスチャー加工された仕上げ又は等方性テクスチャーに仕上げることができる。場合によっては、ワークロールを放電テクスチャー加工することは、放電又はスパークを使用して、研削されたワークロールの表面を繰り返し溶融及び凝固させることを含むことができる。得られたＥＤＴテクスチャーは、くぼみ、ピーク、及び谷があり、並びに異方性がない粗い表面であることができる。
【００２８】
場合によっては、研削されたワークロールを、特定の若しくは所望の粗さ又はＲａ値が得られるまで、放電テクスチャー加工することができる。例えば、約０．５０μｍ〜約１．０μｍのＲａ値（例えば、約０．５μｍ〜約０．８μｍのＲａ値）を有するＥＤＴワークロールを形成するために研削されたワークロールを放電テクスチャー加工することができる。別の実施例では、ＥＤＴワークロールは、約−１．０〜約１．０のＲｓｋ値を有することができる。更に別の実施例では、ＥＤＴワークロールは、約８０／ｃｍ〜約１４０／ｃｍのＰｃ値を有することができる。場合によっては、研削されたワークロールを放電テクスチャー加工する間に使用される電極の極性を、研削されたワークロールを放電テクスチャー加工しながら交互に替えることができ、これによりＥＤＴワークロールのＲａ値に影響を及ぼすことができる。
【００２９】
ブロック３０６において、ＥＤＴワークロールを研磨して、研磨されたワークロールを形成する。いくつかの実施例では、サンドベルト、紙やすり、超仕上盤等を使用してＥＤＴワークロールを研磨し、研磨仕上げを達成することができる。ＥＤＴワークロールを研磨するのに使用できる紙やすりの種類の例としては、２×１５μｍの紙やすり又は１×９μｍの紙やすりが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３０】
いくつかの実施例では、ブロック３０４において研削されたワークロールを放電テクスチャー加工することにより、ＥＤＴワークロールの表面上に鋭いピークを形成することができる。ＥＤＴワークロールを使用して金属基材を冷間圧延する場合、鋭いピークが折れて金属基材上に破片を形成することがある。いくつかの実施例では、ブロック３０６においてＥＤＴワークロールを研磨することにより、鋭いピークを破壊し、ＥＤＴワークロールを滑らかにすることができ、そしてそれは冷間圧延の間に金属基材上に破片を形成するのを防ぐことができる。
【００３１】
またブロック３０６においてＥＤＴワークロールを研磨することは、ブロック３０４のＥＤＴワークロールよりも低いＲａ値を有することができる研磨されたワークロールを形成することができる。例えば、研磨されたワークロールは、約０．３０μｍ〜約０．７０μｍのＲａ値（例えば、０．６μｍ、０．６５μｍのＲａ値、約０．６μｍ〜０．６５μｍのＲａ値、又は任意の他の適切なＲａ値）を有することができる。いくつかの実施例では、研磨されたワークロールは、約−３．０〜約０．０のＲｓｋ値を有することができる。更に別の実施例では、研磨されたワークロールは、約１００／ｃｍ〜約１８０／ｃｍのＰｃ値を有することができる。
【００３２】
いくつかの実施例では、約０．３０μｍ〜約０．７０μｍのＲａ値を有する研磨されたワークロールを使用して、金属基材上に光沢仕上げを施すことができる。例えば、図４は、一実施例に従って研磨されたワークロールを用いて金属基材上に光沢仕上げを施すためのプロセスの一例を示すフローチャートである。
【００３３】
ブロック４０２において、研磨されたワークロールを冷間圧延機へ挿入する。研磨されたワークロールは、約０．３０μｍ〜約０．７０μｍのＲａ値を有するワークロール（例えば、図３のブロック３０６で形成される研磨されたワークロール）であることができる。
【００３４】
ブロック４０４において、研磨されたワークロールを用いて金属基材を圧延することができる。金属基材は、アルミニウムシート若しくはアルミニウム合金シート、又は任意の適切な基材であることができる。場合によっては、研磨されたワークロールを用いて金属基材を冷間圧延し、金属基材上へ光沢仕上げを施し、これは、上述したように、金属基材が均一な光沢であることを指し、及び／又は最小限の異方性で等方性の表面を有する金属基材であることを指すことができる。
【００３５】
いくつかの実施例では、金属基材に光沢仕上げを施すことにより、金属基材を、強い異方性がない僅かな表面のピークを有する光沢仕上げから利益を得ることができるあらゆる製品（例えば、リソグラフィー用途、缶用途、及びラッカー用途等であるが、これに限定されない）に適したものにすることができる。例えば、本明細書に記載の光沢仕上げは、缶の端部（例えば、飲料缶の端部）、缶本体（例えば、飲料缶の本体）、缶タブ（例えば、飲料缶のタブ）、反射体、塗装された及びラミネートされた製品、標識、輸送、陽極酸化品質、並びに装飾仕上げに適切であることができる。光沢仕上げを缶の端部又は他の製品に施すことは、粗さのピークの体積が同程度の平均直交粗さに対して減少されるので、コーティング重量を低減する可能性があるとして、有利であることができる。
【００３６】
更に、約０．３０μｍ〜約０．７０μｍのＲａ値を有する研磨されたワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、金属基材の特性を向上させることができる。例えば、研磨されたワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、金属基材の高圧に対する耐性を増加させ、早期に故障することなく高い変形を許容することができる。別の実施例では、研磨されたワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、金属基材の摩擦係数を減少させることができる。更に別の実施例では、研磨されたワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、金属基材の潤滑剤保持性を向上させることができ、これにより後に金属基材が必要とする潤滑剤の量を低減させることができる。例えば、研磨されたワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、金属基材に負の歪が生じ（例えば、金属基材の表面内に延在する谷を有する）、これにより金属に貯蔵される潤滑剤の量を増加させることができる。
【００３７】
いくつかの実施例では、研磨されたワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、金属基材が金属基材全体にわたってより一貫した摩擦特性を有するようにすることができる。いくつかの例では、研磨されたワークロールを使用して金属基材を冷間圧延することにより、金属基材の成形性が改善され、それにより低い成形性、例えば製品の割れ、に起因する問題を起こしにくい金属基材を得ることができる。
【００３８】
図示も、記載もされていない構成要素及び工程だけでなく、図面に記載されている、又は上述されている構成要素の異なる構成も可能である。同様に、いくつかの特徴及び部分的組合せは有用であり、他の特徴及び部分的組合せを参照することなく使用することができる。本発明の実施形態は、例示的な目的で記載され、制限的な目的で記載されておらず、代わりの実施形態は、この特許の読者に明らかになるであろう。したがって、本発明は、上述の又は図面に示される実施形態に限定されず、以下の特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な実施形態の変更を行うことができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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