专利名称：着色涂装用无光泽镀锌钢丝的制造装置和制造方法以及用该方法和装置制造的镀锌钢丝的制作方法
技术领域：
本发明涉及着色涂装用无光泽镀锌钢丝，特别是涉及可以将合金层最大化、纯锌层最小化并使表面的着色涂装得到改善的无光泽镀锌钢丝的制造装置和制造方法、以及用该方法和装置制造的镀锌钢丝。
背景技术：
通常，镀锌钢丝B如图1所示，在Fe层100的表面上进行了合金层(Fe+Zn)102和纯锌层(Zn)104的镀覆(或涂布)处理，作为该镀覆方法，有电镀锌方法和熔融镀锌方法。
电镀锌方法可以调节表面的电流效率以及通过在溶液中使用添加剂来调节表面粒子的粗糙度和光泽等，与熔融镀锌方法不同，电镀锌方法的特征是，附着于表面的锌不仅非常均匀，而且，几乎无偏差，具有均匀的外观。
可是，与自由调节表面外观这一优点不同，电镀锌方法在镀覆附着量的厚度调节上是有限的。像熔融镀锌方法那样，电镀锌方法中，为了增加锌附着量，必然要增加生产线长度，而且，增加镀覆处理时间是必须的要素，但事实上，在生产像熔融镀锌那样的厚镀钢丝(heavy galva wire)上电镀锌方法受到限制。
另一方面，熔融镀锌方法不仅熔融锌对铁的牺牲方式的效果明显，而且利用该方法时成本低于电镀锌方法，因此，在制造镀锌钢丝B时，熔融镀锌方法得到广泛使用。另外，厚镀钢丝那样的工艺具有如下优点与电镀锌方法相比，易于在大部分熔融镀锌中所开发的程度上来调节镀覆附着量的厚度。
可是，上述熔融镀锌方法对纯锌层和合金层的控制非常难，不仅如此，镀覆附着量的偏差大于电镀锌方法的镀覆附着量的偏差，而且，在调节表面粒子的粗糙度和光泽上存在诸多难点。此外，在熔融镀锌方法中，难以在表面不均匀的且较厚的纯锌层进行涂装，而且，镀覆层和涂装层不致密，从而出现剥离，因此，难以在着色涂装的用途中使用。
特别是以如上方法制造的镀锌钢丝B，如图1所示，纯锌层104的厚度不均匀，且纯锌层104的厚度远厚于合金层102的厚度，因此，不易进行着色涂装，此外，在进行该涂装操作时，存在不能形成均匀表面的问题。
发明内容
因此，为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种在使合金层最大化、使纯锌层最小化的同时保持均匀的涂布层并能够使钢丝表面的着色涂装得到改善的无光泽镀锌钢丝的制造装置和方法、以及由该方法和装置制造的镀锌钢丝。
此外，本发明的目的是提供一种无光泽(dull finish)镀锌钢丝和制造该镀锌钢丝的装置及方法，所述无光泽镀锌钢丝是使用熔融镀锌方法和特殊擦拭(wiping)装置使表面的纯锌层最小化以使合金层扩展到表面并同时形成微细突起(凹凸)的钢丝。
本发明的其它目的是提供一种能实现均匀的着色涂装层的无光泽镀锌钢丝的制造装置和制造方法、以及由该方法和装置制造的镀锌钢丝。
为了实现上述目的，本发明提出了一种着色涂装用无光泽镀锌钢丝，该钢丝具有Fe层，对该Fe层表面进行了合金层(Fe+Zn)和纯锌层(Zn)的镀覆处理，并且，形成的所述合金层的厚度比所述纯锌层的厚度厚，所述纯锌层的厚度优选为5μm～10μm，所述合金层的厚度优选为5μm～20μm。
另外，本发明提出了一种制造着色涂装用无光泽镀锌钢丝的装置，该装置的结构中，设置有移动式浸渍导向部、特殊垫块擦拭件和不锈钢丝擦拭件，并设置有移动式冷却导向部，所述移动式浸渍导向部在丝浸渍于锌槽的阶段中可以调整一定的浸渍距离，所述特殊垫块擦拭件和不锈钢丝擦拭件在镀锌阶段用来使表面的纯锌层达到最小厚度，所述移动式冷却导向部可以调整与冷却炉的位置以确保镀覆后的冷却距离。
此外，本发明提出了一种着色涂装用无光泽镀锌钢丝的制造方法，该方法包括下述工序将经过加热、冷却、酸洗(pickling)、前处理过程的丝进行浸渍；然后，使经浸渍的丝通过垫块擦拭件，从而在进行纯锌层的最小化的同时在丝表面上形成粗糙的突起；接着，使丝通过丝擦拭件以除去丝表面的不需要的氧化块；在所述突起以一定距离均匀生成之后，冷却在该过程中经镀覆处理的丝。
本发明通过任意地调整浸渍时间和冷却时间，来增加合金层的生成，同时在外观上于表面形成微细的粗糙的突起，由此，不仅使着色涂装工艺得到改善，而且，具有能够提高无光泽镀锌钢丝的产品质量的效果。
另外，本发明由于在着色涂装的操作后还保持均匀的镀覆层和涂装层，因此，本发明具有如下优点可以防止该涂装层出现剥离的现象，并且可以自由调节表面粒子的粗糙度和光泽。进而，由于本发明在使合金层最大化、纯锌层最小化的同时，可以保持均匀的涂布层，从而具有易于在钢丝表面进行着色涂装的效果。
图1是根据现有技术得到的着色涂装用无光泽镀锌钢丝的截面图。
图2是根据本发明的一个优选实施方式得到的着色涂装用无光泽镀锌钢丝的截面图。
图3是表示制造基于图2的着色涂装用无光泽镀锌钢丝的装置和方法的图。
符号说明200Fe层(或丝)202合金层204纯锌层206突起部500锌槽504移动式浸渍导向部506、516旋转辊
508、518轨道510垫块擦拭件512丝擦拭件514移动式冷却导向部522冷却炉具体实施方式
下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。
关于本发明相关的公知的功能或结构的具体说明在认为会造成本发明的要旨不明确的情况下，省略其详细说明。另外，在后述的说明中，给出了实现上述技术问题的一个代表性的实施方式。对于本发明所提到的其它实施方式，其包含在本发明的构成中，不再进行说明。
本发明通过使纯锌层的厚度最小化、使合金层最大化，同时通过形成均匀的镀覆层以及形成微细的突起，从而实现了易于着色涂装的无光泽镀锌钢丝的制造装置和方法。
为此，具体公开了用于制造无光泽镀锌钢丝的特殊擦拭装置的结构和熔融镀锌方法，并且具体公开了用该装置和方法制造的镀锌钢丝的截面结构和利用擦拭装置处理后的镀锌钢丝的物理特性(试验分析结果)。
图2是根据本发明实施方式得到的着色涂装用无光泽镀锌钢丝的截面图。本发明的镀锌钢丝A由Fe层200、合金层(Fe+Zn)202和纯锌层(Zn)204构成。
参照图2，在Fe层200的表面上以均匀厚度形成有合金层202，并在该合金层202的表面上形成有纯锌层204。此时，在纯锌层204上形成有微细的突起206，通过该突起206和以均匀厚度形成的镀覆层202、204使表面的着色涂装易于进行。即，镀锌钢丝A的耐腐蚀性增高，有利于涂料等的着色，形成均匀的具有一定厚度的涂装层以防止该涂装层出现剥离的现象。
另一方面，具有上述结构的镀锌钢丝A是采用图3所示的制造装置进行镀覆处理的，下面，对该镀覆处理进行具体说明。
图3表示本发明的制造着色涂装用无光泽镀锌钢丝的装置和方法。参照图3，本发明的制造装置的构成如下装有锌502的锌槽500；移动式浸渍导向部504，用于调整丝(图2中表示为Fe层200)的浸渍距离；垫块擦拭件510和丝擦拭件512，用于使纯锌层204的厚度最小化、使合金层202的厚度最大化；以及移动式冷却导向部514，用于调节经镀覆处理的丝的冷却距离。
移动式浸渍导向部504设在锌槽500的上端部，由旋转辊506和轨道508构成。即，旋转辊506使卷在卷取辊(图中未表示)上的丝200浸渍在锌槽500中，所述轨道508设在锌槽500的上方，这种构成是为了在旋转辊506沿轨道508移动的同时，使丝200的浸渍距离得到任意调整。这种移动式浸渍导向部504的作用是调整丝200的浸渍距离以确定合金层202的生成开始点，并在镀锌时防止振动。
垫块擦拭件(pad wiping)510用于在丝200经锌槽500出来后对纯锌层204进行擦拭使纯锌层204的厚度最小化，优选在除去镀覆表面的纯锌层204的同时在表面形成粗糙的微细的突起506。此时，垫块擦拭件510作为经耐热和隔热处理的纤维材料而具有优异的耐磨损性，寿命约为12小时左右，可以进行更换后再使用。另外，在垫块擦拭件510中设有压力调节螺栓(图中未示出)，通过该螺栓的调节可使纯锌层204的附着量增加一部分。
丝擦拭件512呈弹簧状且与垫块擦拭件510相连，根据制品的直径使用直径为1.0mm～1.8mm的不锈钢(AISI 304L)丝，丝擦拭件512寿命约为12小时，约每12小时进行更换再使用。这种丝擦拭件512的作用是，将由垫块擦拭件510产生的粗糙的突起206和因该垫块擦拭件510的磨损而在镀锌钢丝A的表面产生的不需要的氧化块除去。尤其丝擦拭件512的作用是将形成于纯锌层204上的粗糙的突起206改变成均匀一致的突起。
这样，使用垫块擦拭件510和丝擦拭件512可以将纯锌层204减少到最小5μm～最大10μm，而将合金层202调节到最小5μm～最大20μm。
用于调节冷却距离的移动式冷却导向部514具有旋转辊516和轨道518。轨道518设在锌槽500的上部前方，在旋转辊516沿轨道518移动的同时，调节经镀覆处理的丝(即图2所示的镀锌钢丝A)的冷却距离，起到确保冷却距离的作用以使合金层202的生成持续进行，进而轨道518可以防止镀锌时产生振动。
最后，冷却炉522用来冷却经镀覆处理的镀锌钢丝A。卷曲辊524是将通过冷却炉522后的镀锌钢丝A卷起的辊。附图编号520a和520b是单纯的导向辊。
下面，参照图2和图3，对使用如上构成的本发明的制造装置来制造着色涂装用无光泽镀锌钢丝的方法进行详细说明。
首先，为了在丝(即未经镀覆处理的丝)表面生成高温氧化锈皮(scale)，维持约850℃～880℃以上的温度加热丝，加热时间保持在22秒/毫米左右，然后，将所述丝冷却以使高温锈皮可充分生长，冷却时间保持在10秒/毫米。
接着，将盐酸槽中的盐酸浓度保持在23％～27％的程度，对丝(Fe)的表面进行酸洗，从而在表面形成凹凸，然后，对表面形成有凹凸的丝实施熔融(flux)处理。此时，盐酸槽的温度优选保持在50℃～60℃。
然后，如图3所示，经过上述那样的通常的制造过程的丝(图2所示的Fe层200)通过旋转辊506被引出并被浸渍在锌槽500内部。此时，优选镀锌的温度条件保持在455±10℃，并且优选将在该锌槽500内的浸渍时间保持在8秒/毫米以上。
接着，经过浸渍的丝通过垫块擦拭件510和丝擦拭件512，在丝的表面上形成均匀的具有一定厚度的合金层202和纯锌层204，并且，沿着旋转辊516移动至冷却炉522，在进行冷却后，卷在卷取辊524上。此时，在镀锌后完成合金层204的生成的时间优选保持在4秒/毫米以上。
如上所述，通过本发明的制造装置和方法得到的着色涂装用无光泽镀锌钢丝的物理特性(试验分析结果)示于表1。
表1
权利要求
1.一种着色涂装用无光泽镀锌钢丝，该镀锌钢丝是由Fe层、合金层和纯锌层构成的通常的着色涂装用无光泽镀锌钢丝，其特征在于，所述镀锌钢丝中形成的所述合金层的厚度比所述纯锌层的厚度厚。
2.根据权利要求1所述的着色涂装用无光泽镀锌钢丝，其特征在于，在所述纯锌层的表面上形成有突起部。
3.一种制造着色涂装用无光泽镀锌钢丝的装置，该装置是制造由Fe层、合金层和纯锌层构成的着色涂装用无光泽镀锌钢丝的装置，其特征在于，所述装置包括用于装入锌的锌槽、移动式浸渍导向部、垫块擦拭件和丝擦拭件、以及移动式冷却导向部，所述移动式浸渍导向部设置在所述锌槽的上部，由旋转辊和轨道构成，在所述Fe层浸渍在所述锌槽内的过程中，该浸渍导向部可以调整一定的浸渍距离，所述垫块擦拭件和丝擦拭件设置在所述锌槽的上侧前方，在镀锌过程中，可使表面的纯锌层最小化，所述移动式冷却导向部由旋转辊和轨道构成，并设置成与所述丝擦拭件保持一定的距离，该冷却导向部可调整与冷却炉的位置以确保镀覆后的冷却距离。
4.一种着色涂装用无光泽镀锌钢丝的整合方法，其特征在于，该整合方法包括如下制造镀锌钢丝的工序将经过通常的加热、冷却、酸洗、前处理过程的Fe层浸渍在锌槽中；然后，在该Fe层通过所述垫块擦拭件的同时，形成纯锌层和突起部；进而，使该Fe层通过所述丝擦拭件以除去所述Fe层表面的氧化块；在使所述突起部均匀后，对经过了所述过程的物质进行冷却。
全文摘要
本发明提供着色涂装用无光泽镀锌钢丝的制造装置和制造方法以及用该方法和装置制造的镀锌钢丝，所述制造装置可以使合金层最大化、使纯锌层最小化，同时可以维持均匀的涂布层并改善钢丝表面的着色涂装。本发明的镀锌钢丝是由Fe层、合金层和纯锌层构成的通常的着色涂装用无光泽镀锌钢丝，其特征在于，所述镀锌钢丝中形成的所述合金层的厚度比所述纯锌层的厚度厚，在所述纯锌层的表面上形成有突起部。
文档编号C23C2/14GK101058245SQ20071009646
公开日2007年10月24日 申请日期2007年4月18日 优先权日2006年4月18日
发明者朴昌宁, 李海允, 徐东哲, 朴喜求, 金炫秀 申请人:韩国线材株式会社