CN116422560A - 一种电工钢铁芯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及冶金行业涂层技术领域，尤其涉及一种电工钢铁芯及其制备方法。所述方法包括步骤：对电工钢的上表面A进行涂覆半有机无铬环保涂层液，以及下表面B进行涂覆自粘接涂液，后进行第一固化，得到带有涂层的电工钢；对所述带有涂层的电工钢进行分条和冲片，后进行叠片；其中，在所述叠片过程中，将所述上表面A与所述下表面B接触；对叠片后的所述带有涂层的电工钢进行第二固化，得到铁芯。本申请内容解决了现有在电工钢表面涂覆自粘结涂层难度较大的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及冶金行业涂层技术领域，尤其涉及一种电工钢铁芯及其制备方法。
背景技术
涂层是电工钢生产中的重要工序，在生产过程中需对钢板的上下表面进行涂层，以达到防锈和绝缘等目的，在涂层类型中有一种自粘结涂层，在钢厂生产时一次加热期间不进行完全固化，而是在后续的加工过程中，通过二次加温固化，实现钢板之间的粘接，具有降低噪声和提高效率等优点，但该涂层在一次加热时需要漂浮炉，该设备造价昂贵，控制难度大，利用率低，因此，大部分钢铁企业未安装该设备，导致无法生产自粘结涂层。
发明内容
本申请提供了一种电工钢铁芯及其制备方法，以解决现有在电工钢表面涂覆自粘结涂层难度较大的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种电工钢铁芯的制备方法，所述方法包括步骤：
对电工钢的上表面A进行涂覆半有机无铬环保涂层液，以及下表面B进行涂覆自粘接涂液，后进行第一固化，得到带有涂层的电工钢；
对所述带有涂层的电工钢进行分条和冲片，后进行叠片；其中，在所述叠片过程中，将所述上表面A与所述下表面B接触；
对叠片后的所述带有涂层的电工钢进行第二固化，得到铁芯。
可选的，所述半有机无铬环保涂层液的化学成分包括磷酸金属盐和丙烯酸类树脂；其中，磷酸金属盐100重量份对应丙烯酸类树脂20-50重量份。
可选的，所述自粘接涂液的固含量为40重量％-45重量％。
可选的，所述自粘接涂液的粘度为60s-70s。
可选的，所述下表面B形成的自粘接涂液涂层干膜厚度为3μm-4μm。
可选的，所述上表面A形成的半有机无铬环保涂层干膜厚度为0.4μm-0.8μm。
可选的，所述第一固化的工艺参数包括：
温度为200℃-300℃，时间为40s-60s。
可选的，所述第二固化的工艺参数包括：
压力为2MPa-5MPa，温度为180℃-250℃，时间为10min-30min。
可选的，所述下表面B形成的自粘接涂液涂层的剪切粘接力为>12N/mm2。
第二方面，本申请提供了一种电工钢铁芯，所述铁芯由第一方面任意一项实施例所述的方法制备得到。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的该电工钢铁芯的制备方法，通过对电工钢双面涂覆不同类型的涂层，能够在不使用漂浮炉的机组上进行自粘结涂层的生产，后续加工工序对叠片后的铁芯进行二次固化，产品达到自粘接涂层的性能指标，满足用户的特殊需求。解决了现有在电工钢表面涂覆自粘结涂层难度较大的技术问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种电工钢铁芯及其制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
第一方面，本申请提供了一种电工钢铁芯的制备方法，请参见图1，所述方法包括步骤：
S1、对电工钢的上表面A进行涂覆半有机无铬环保涂层液，以及下表面B进行涂覆自粘接涂液，后进行第一固化，得到带有涂层的电工钢；
S2、对所述带有涂层的电工钢进行分条和冲片，后进行叠片；其中，在所述叠片过程中，将所述上表面A与所述下表面B接触；
S3、对叠片后的所述带有涂层的电工钢进行第二固化，得到铁芯。
在很申请实施例中，分别使用三辊涂机对上下表面涂覆不同种类涂层，其积极效果：两个表面涂层种类和厚度可单独控制；后在第一固化、分条、冲片、叠片以及第二固化处理后，得到最终形成粘接成一体的铁芯块，满足用户的特殊需求。
在实施步骤S1之前，还通过对无取向电工钢进行退火，其目的是为了消除该电工钢的内部应力。
在该第一固化后，将该带有涂层的电工钢进行冷却，带钢出冷却段前，将钢板温度冷却至60℃以下，其积极效果：涂层温度高时，硬度较低，辊体容易划伤涂层；冷区后钢板进行卷取，卷取压力约为30N/mm2，其积极效果：避免钢卷出现塔型和松卷等问题。
在一些实施方式中，所述半有机无铬环保涂层液的化学成分包括磷酸金属盐和丙烯酸类树脂；其中，磷酸金属盐100重量份对应丙烯酸类树脂20-50重量份。
磷酸金属盐的积极效果：提高涂层的附着性；磷酸金属盐可以是磷酸二氢铝或磷酸二氢锌；丙烯酸类树脂的积极效果：提高涂层的柔韧性，改善冲片性；丙烯酸类树脂可以是热塑性丙烯酸树脂；
限定磷酸金属盐100重量份对应丙烯酸类树脂20-50重量份的积极效果：使得涂层不仅具有好的附着性以及柔韧性；若丙烯酸类树脂过多，在一定程度上会不利于环保；丙烯酸类树脂过少，在一定程度上会影响涂层的柔韧性。该配比可以是100：20、100：30、100、40、100：50等。
在一些实施方式中，所述自粘接涂液的固含量为40重量％-45重量％。
控制自粘接涂液的固含量为40重量％-45重量％的积极效果：涂层液流动性好，表面质量良好；若该自粘接涂液的固含量过高，在一定程度上会导致涂液粘度偏大，表面出现条纹等缺陷；若该自粘接涂液的固含量过低，在一定程度上会导致涂层厚度偏薄。具体地，该自粘接涂液的固含量可以为40重量％、42重量％、43重量％、44重量％、45重量％等。
在一些实施方式中，所述自粘接涂液的粘度为60s-70s。
控制自粘接涂液的粘度为60s-70s的积极效果：涂液流动性较好，表面质量良好。若该自粘接涂液的粘度过大，在一定程度上会导致涂液流动性差，表面出现缺陷；若该自粘接涂液的粘度过小，在一定程度上会导致涂层厚度偏薄。具体地，该自粘接涂液的粘度可以为60s、62s、64s、66s、68s、70s等。
在一些实施方式中，所述下表面B形成的自粘接涂液涂层干膜厚度为3μm-4μm。
控制下表面B形成的自粘接涂液涂层干膜厚度为3μm-4μm的积极效果：粘接力较大。若该厚度过大，在一定程度上会发生溢胶；若该厚度过小，在一定程度上会导致粘接力偏低。具体地，该自粘接涂液的厚度可以为3μm、3.2μm、3.4μm、3.6μm、3.8μm、4μm等。
在一些实施方式中，所述上表面A形成的半有机无铬环保涂层干膜厚度为0.4μm-0.8μm。
控制上表面A形成的半有机无铬环保涂层干膜厚度为0.4μm-0.8μm的积极效果：保证防锈性能和附着性。若该厚度过大，在一定程度上会导致附着性下降；若该厚度过小，在一定程度上会防锈性能降低。具体地，该自粘接涂液的厚度可以为0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm等。
在一些实施方式中，所述第一固化的工艺参数包括：
温度为200℃-300℃，时间为40s-60s。
控制第一固化的温度为200℃-300℃积极效果：保证固化效果。若该温度过大，在一定程度上会发生过烧；若该温度过小，在一定程度上会固化不完全。具体地，该温度可以200℃、220℃、240℃、260℃、280℃、300℃等。
控制第一固化的时间为40s-60s积极效果：保证固化效果。若该时间过大，在一定程度上会发生过烧；若该时间过小，在一定程度上会固化不完全。具体地，该时间可以为40s、45s、50s、55s、60s等。
在一些实施方式中，所述第二固化的工艺参数包括：
压力为2MPa-5MPa，温度为180℃-250℃，时间为10min-30min。
控制第二固化的压力为2MPa-5MPa积极效果：保证合适的粘接力。若该压力过大，在一定程度上会导致涂层溢胶；若该压力过小，在一定程度上会导致缝隙过大，粘接力偏低。具体地，该压力可以为2MPa、3MPa、4MPa、5MPa等。
控制第二固化的温度为180℃-250℃积极效果：保证合适的粘接力。若该温度过大，在一定程度上会发生过烧，浪费能源；若该温度过小，在一定程度上会导致涂层反应不完全，粘接力偏低。具体地，该温度可以为180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃等。
控制第二固化的时间为10min-30min积极效果：保证涂层反应时间充分，形成较大的粘接力。该时间过长，在一定程度上会发生过烧，浪费能源；若该时间过短，在一定程度上会导致涂层反应不彻底，粘接力偏低。具体地，该时间可以为10min、15min、20min、25min、30min等。
在一些实施方式中，所述下表面B形成的自粘接涂液涂层的剪切粘接力为>12N/mm2。
在本申请实施例中，下表面B形成的自粘接涂液涂层的剪切粘接力可以为12.2N/mm2、12.4N/mm2、12.6N/mm2、12.8N/mm2等。
第二方面，本申请提供了一种电工钢铁芯，所述铁芯由第一方面任意一项实施例所述的方法制备得到。
该电工钢铁芯铁芯是基于上述电工钢铁芯的制备方法来实现，该铁芯的制备方法的具体步骤可参照上述实施例，由于该铁芯的制备方法采用了上述实施例的部分或全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
表1涂镀涂层的工艺参数。
表2第一固化的工艺参数。
| 序号 | 温度(℃) | 时间(s) | A面涂层厚度(μm) | B面涂层厚度(μm) |
| 实施例1 | 230 | 55 | 0.5 | 3.5 |
| 实施例2 | 230 | 55 | 0.6 | 3.6 |
| 实施例3 | 230 | 55 | 0.4 | 3.8 |
| 实施例4 | 200 | 40 | 0.4 | 3.0 |
| 实施例5 | 300 | 60 | 0.8 | 4.0 |
| 对比例1 | 300 | 60 | 0.9 | 4.0 |
| 对比例2 | 300 | 65 | 1.0 | 4.5 |
表3第二固化的工艺参数。
| 序号 | 铁芯压力(MPa) | 加热温度(℃) | 保温时间(min) |
| 实施例1 | 3.0 | 230 | 25 |
| 实施例2 | 3.5 | 230 | 25 |
| 实施例3 | 3.3 | 230 | 25 |
| 实施例4 | 2.0 | 180 | 10 |
| 实施例5 | 5.0 | 250 | 30 |
| 对比例1 | 3.5 | 250 | 25 |
| 对比例2 | 4.5 | 250 | 30 |
表4电工钢铁芯的粘接强度。
由表1涂镀涂层的工艺参数以及表2，表3的固化工艺，得到表4铁芯的粘接强度。本申请实施例1-5中的电工钢铁芯的粘接强度可达到13.5-14.8N/mm2。对比例1改变了B面涂液(自粘接涂液)的固含量和粘度，其固含量和粘度都降低而影响B面涂层厚度偏薄，进而影响附着力，A面的涂层厚度增大而影响附着性；对比例2的第一固化时间加长，可能造成烧损，浪费能源；A面的涂层厚度增大而影响附着性，都导致对电工钢铁芯的粘接强度下降。因而控制涂层和固化的工艺参数，有利于提高该铁芯的粘接力，进而解决了现有在电工钢表面涂覆自粘结涂层难度较大的技术问题。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种电工钢铁芯的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
对电工钢的上表面A进行涂覆半有机无铬环保涂层液，以及下表面B进行涂覆自粘接涂液，后进行第一固化，得到带有涂层的电工钢；
对所述带有涂层的电工钢进行分条和冲片，后进行叠片；其中，在所述叠片过程中，将所述上表面A与所述下表面B接触；
对叠片后的所述带有涂层的电工钢进行第二固化，得到铁芯。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半有机无铬环保涂层液的化学成分包括磷酸金属盐和丙烯酸类树脂；其中，
磷酸金属盐100重量份对应丙烯酸类树脂20-50重量份。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自粘接涂液的固含量为40重量％-45重量％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自粘接涂液的粘度为60s-70s。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下表面B形成的自粘接涂液涂层干膜厚度为3μm-4μm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上表面A形成的半有机无铬环保涂层干膜厚度为0.4μm-0.8μm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一固化的工艺参数包括：
温度为200℃-300℃，时间为40s-60s。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二固化的工艺参数包括：
压力为2MPa-5MPa，温度为180℃-250℃，时间为10min-30min。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下表面B形成的自粘接涂液涂层的剪切粘接力为>12N/mm2。
10.一种电工钢铁芯，其特征在于，所述铁芯由权利要求1-9任意一项所述的方法制备得到。
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