(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融亜鉛めっきされた鋼線のめっき層表面に、ノズルから、直接、水流を当てるか、または、霧状の水を噴霧することにより、めっき鋼線表面を２５０℃以下に連続的に冷却し、次いで、長手方向、横方向および／または斜め方向に連続して刻印し、点または線状の高摩擦性凹凸幾何学模様を形成することを特徴とする屋外暴露用溶融亜鉛めっき鋼線の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の屋外暴露用溶融亜鉛めっき鋼線の製造方法を実施する装置において、めっき合金を溶解し所定の温度に保持するめっき浴装置、めっき浴中に鋼線を通過させ取り出す通線装置、めっき浴から鋼線を取り出す際にめっき表面の酸化を防止する断気装置、めっき浴から出てきた鋼線を冷却する冷却装置、めっきされた鋼線表面に高摩擦性凹凸幾何学模様を付与する表面加工装置、および、鋼線を巻取る巻取り装置を連続的に配置して構成したことを特徴とする屋外暴露用溶融亜鉛めっき鋼線製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載の屋外暴露用溶融亜鉛めっき鋼線の製造方法を実施する装置において、めっき鋼線を供給する装置、めっき合金を溶解し所定の温度に保持するめっき浴装置、めっき浴中に鋼線を通過させ取り出す通線装置、めっき浴から鋼線を取り出す際にめっき表面の酸化を防止する断気装置、めっき浴から出てきた鋼線にノズルから直接水流を当てるか、または、霧状の水を噴霧することによりめっき鋼線表面を２５０℃以下に連続的に冷却する装置、鋼線表面に高摩擦性凹凸幾何学模様を付与する表面加工装置、および、鋼線を巻取る巻取り装置を連続的に配置して構成したことを特徴とする屋外暴露用溶融亜鉛めっき鋼線製造装置。
【請求項４】
前記表面加工装置が機械的手段であることを特徴とする請求項２または３記載の屋外暴露用溶融亜鉛めっき鋼線製造装置。
【請求項５】
前記断気装置が、めっき鋼線をめっき合金浴から引き上げる部分を窒素ガス、アルゴンガス、炭酸ガスのいずれか１種または２種以上の混合ガスによりパージすることによりめっき合金浴表面およびめっき鋼線の酸化を防止する構造としたことを特徴とする請求項２または３記載の屋外暴露用溶融亜鉛めっき鋼線製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築用部材、護岸工事用部材、魚網、フェンス等の屋外で暴露して使用する表面に高摩擦性を有する模様付鋼線の製造方法とこの模様を付与するための表面加工装置を備えた溶融亜鉛めっき鋼線の製造装置に関するものである。めっき鋼線としては、金網用鉄線、橋梁用ワイヤ、ＰＷＳワイヤ、ＰＣ鋼線。ロープ等のめっき鋼線、ねじ、ボルト、スプリング等の機械部品用めっき鋼線である。
【０００２】
【従来の技術】
めっき鋼線としては、亜鉛めっき鋼線や、これよりも耐食性に優れた亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼線が使用されている。この亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼線は、一般に鋼線を洗浄、脱脂等により清浄化処理し、次いで、フラックス処理を行った後、第一段として亜鉛を主体とする溶融めっきを施し、次いで、第二段としてＡｌ添加量１０％のＺｎ−Ａｌ合金浴にて溶融めっきするか、または、直接Ａｌ添加量１０％のＺｎ−Ａｌ合金浴でめっきし、次いで、めっき浴から垂直に引き上げて、冷却後、巻取る方法で製造されている。そして、前述した製造方法に使用される設備構成は、めっき鋼線を供給する装置、めっき合金を溶解し所定の温度に保持するめっき浴装置、めっき浴中に鋼線を通過させ取り出す通線装置、めっき浴から出てきた鋼線を冷却する冷却装置、および鋼線を巻取る巻取り装置から構成されているが、製造されためっき鋼線の表面状態は光沢性を有し、かつ滑らかであり摩擦性を有するものではない。
【０００３】
前述した製造方法および設備上の問題点は、前述したように、製造されためっき鋼線の表面状態は光沢性を有し、かつ滑らかであり一般的な用途に用いられるものである。このための製造設備としては、表面の滑らかさを維持するために、めっき浴から出てきた鋼線を冷却する冷却装置において、冷却の目的のみからホース状ノズルで冷却水をめっき後の凝固状態にあるめっき鋼線表面に注水する構造を有するように設計されている。このように製造されためっき鋼線の表面は滑らかで光沢を有している。
【０００４】
また、従来より各種の溶融亜鉛めっき鋼線が製造されているが、これらの鋼線は機能性を重視することに終始し、金属光沢を有するため、周囲の美観を長年にわたって損なう。環境に優しく、美観性を配慮した審美観を有する鋼線は製造されていないのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、溶融亜鉛合金めっき鋼線において、耐食性および加工性に優れ、めっき合金層に割れ、剥離が起きず、かつ表面に高摩擦性を有する模様付鋼線の製造方法とこの模様を付与するための模様付与装置を備えた溶融亜鉛めっき鋼線の製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、溶融亜鉛めっきされた鋼線のめっき層表面に、長手方向、横方向および／または斜め方向に連続して刻印した点または線状の高摩擦性凹凸幾何学模様を有することを特徴とする屋外暴露用溶融亜鉛めっき鋼線の製造方法であり、その製造装置としては、溶融めっき鋼線を製造する装置において、めっき合金を溶解し所定の温度に保持するめっき浴装置、めっき浴中に鋼線を通過させ取り出す通線装置、めっき浴から鋼線を取り出す際にめっき表面の酸化を防止する断気装置、めっき浴から出てきた鋼線を冷却する冷却装置、めっきされた鋼線表面に高摩擦性模様を付与する機械的手段による表面加工装置、および鋼線を巻取る巻取り装置を連続的に配置して構成したことを特徴とする屋外暴露用溶融亜鉛めっき鋼線製造装置であり、より具体的構成としては、溶融めっき鋼線を製造する装置において、めっき鋼線を供給する装置、めっき合金を溶解し所定の温度に保持するめっき浴装置、めっき浴中に鋼線を通過させ取り出す通線装置、めっき浴から鋼線を取り出す際に、めっき鋼線をめっき合金浴から引き上げる部分を窒素ガス、アルゴンガス、炭酸ガスのいずれか１種または２種以上の混合ガスによりパージすることによりめっき合金浴表面およびめっき鋼線の酸化を防止する断気装置、めっき浴から出てきた鋼線にノズルから直接水流当てるか、或いは霧状の水を噴霧することにより２５０℃以下に連続的に冷却する冷却装置、めっきされた鋼線表面に高摩擦性模様を付与する機械的手段による表面加工装置、および鋼線を巻取る巻取り装置を連続的に配置して構成したことを特徴とする屋外暴露用溶融亜鉛めっき鋼線製造装置、である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる溶融亜鉛めっき鋼線製造装置の概略構成図である。図１において、被めっき鋼線Ｓは、オンライン或いはオフラインで製造された線径４〜６ｍｍの圧延鋼線が巻戻しリール１から巻戻されて、或いは純亜鉛めっき、亜鉛−アルミめっき、フラックス処理等のプレメッキが施され、鋼線表面に合金層を形成させるために前処理が行われる。この前処理装置２から搬送されてメッキラインに単線或いは複数線が並列して送給される。次いで、この鋼線は４５０〜４７０℃の温度に維持されためっき浴３を収容する溶融亜鉛めっき浴槽４内に導かれ溶融亜鉛めっき処理される。この時のめっきラインスピードは約１０〜１００ｍ／ｍｉｎであり、実操業では約５０ｍ／ｍｉｎでめっきされる。
【０００８】
上記めっき処理が施されためっき鋼線Ｓは、めっき浴出側で断面が筒状或いは矩形状を有するめっき鋼線の長手方向に平行な箱型の断気装置５内を通過する。この断気装置５は、めっき鋼線をめっき合金浴から引き上げる部分を窒素ガス、アルゴンガス、炭酸ガスのいずれか１種または２種以上の混合ガスによりパージすることによりめっき合金浴表面およびめっき鋼線の酸化を防止するために設けるのもであり、本発明においては必須の構成装置である。また、この断気装置５では前記混合ガスをガス供給源（図示せず）から任意の圧力で送られ、めっきされた鋼線表面に吹きつけられるが、この混合ガス吹きつけにより鋼線温度は約４３０〜４５０℃まで冷却される。また、この断気装置５の下端部はめっき浴に浸漬された状態に配置されることが好ましい。
【０００９】
前記断気装置５を通過しためっき鋼線Ｓは、次いで冷却装置６に導かれ、２５０℃以下の温度に冷却される。冷却方法としては、複数のノズルから直接水流をかける方法、複数の水スプレーノズルまたは複数の空気と水の混合ノズルによりミスト状態の水滴をめっき鋼線に連続的にかけることで行われる。これら複数のノズルは、めっき鋼線円周に対向する位置に規則的に間隔を設けて配置されるか、または千鳥状に配置される。亜鉛めっき合金は連続的に冷却された場合、２５０℃近傍で変態を起こし、変態点以上で加工した場合には変態時にめっきの割れや剥離が発生する。それを避けるためには、めっき温度を２５０℃以下に冷却することが必要である。
【００１０】
これに対して従来のめっき鋼線の冷却装置においては、表面状態の平滑性を維持して商品価値を高めるために、冷却装置内に任意の数だけ設けた水道ホース状の比較的太く、大量の冷却水が間断なく表面で凝固状態にあるめっき鋼線表面に付与される。そのために、めっき鋼線表面は均一に冷却作用を受けて平滑な表面状態に維持されることにある。このようにして製造されためっき鋼線は前述した摩擦性が要求される建築用部材、護岸工事用部材、魚網、フェンス等の屋外で暴露して使用する用途には使用できないことになる。
【００１１】
このようにして冷却されためっき鋼線は、ブライダルロール７等の旋回手段により所定の搬送ラインに導かれる。次いで、高摩擦性を有する模様を付与する機械的手段による表面加工装置８により、審美観を備えた各種模様が付与される。この模様は、鋼線表面に凹凸を有する幾何学的模様、或いは製造メーカーのサービスマーク等、また使用環境に応じた各種マーク、キャラクターマーク等の鋼線表面に凹凸を有する模様で、それらが高摩擦性の条件を満たしていれば良い。典型的には、前記表面加工装置８の構成は、一対の内表面または外表面に各種模様を有する凹凸模様付割り型ロール、または一対の凹凸模様付ロール等により多少の圧下率を付与しながら鋼線の通線速度に応じた速度で連続的に刻印可能な構成を有している。本発明においては、鋼線の長手方向、横方向および／または斜め方向に連続する点または線状態の幾何学模様を付与して高摩擦性を付与することが簡便で、かつコスト面でも有利であるので、前記幾何学模様を採用して製造した。
【００１２】
このようにして付与された高摩擦性を有する模様付溶融亜鉛めっき鋼線は、巻取りリール９にて巻き取られて製品化される。
なお、本発明のめっき組成としては、純亜鉛の他に特許第２７３２３９８号公報に記載されたＺｎ−Ａｌ合金、特願平１１−３０２６８５号明細書に記載されたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金など亜鉛合金めっきにも適用可能である。
【００１３】
【実施例】
＜実施例１＞
鋼線材ＪＩＳ  Ｇ  ３５０５  ＳＷＲＭ６の４ｍｍ径の鋼線にプレメッキとして純Ｚｎめっきを行った。めっき合金として１０質量％のＡｌを含むＺｎを溶解し、４５０℃でめっき合金を溶解しためっき浴に鋼線を搬送速度５０ｍ／ｍｉｎで通線させ、窒素ガスを使用した断気筒、水スプレーによる冷却装置、ロールによる表面加工装置を経由してめっき鋼線を製造した。
【００１４】
ロール表面には予め溝を加工しておき、めっき鋼線をその間に通線することで表面に模様を転写した。ロールには、一方向に平行に溝を加工したもの、編み目を加工したもの、模様を加工したもの等を用意した。また、向きが異なる一方向に平行に溝を加工したものを２つ組み合わせることで編目状の模様を作成することができる。
【００１５】
得られためっき鋼線について、一定荷重をかけたゴムとの摩擦係数を線の長手方向に平行な向きに測定した。表１にその測定結果を示す。比較例である従来のめっき鋼線の摩擦係数を１とした場合に、本発明による実施例のめっき鋼線は高い摩擦力を示した。
【００１６】
【表１】
0004167380.tif 000002
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、建築用部材、護岸工事用部材、魚網、フェンス等の屋外で暴露して使用する高摩擦性めっき鋼線を極めて簡素化した設備により高摩擦性を有する模様付溶融亜鉛めっき鋼線を量産することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による溶融亜鉛めっき鋼線製造装置の概略構成を示す図である。
【図２】（ａ）は従来の表面加工を施さないめっき鋼線であり、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は本発明による模様付鋼線の一例を示す図である。
【図３】本発明による模様付ロール配置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…巻戻しリール
２…前処置装置
３…めっき浴
４…めっき槽
５…断気装置
６…冷却装置
７…ブライダルロール
８…模様付与装置
９…巻取りリール
【図１】
0004167380.tif 000003
【図２】
0004167380.tif 000004
【図３】
0004167380.tif 000005