JPH0331483A - 差厚絶縁皮膜電磁鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電磁鋼板に要求される打抜き性と溶接性と
をともに満足する電磁鋼板に関するものである。

［従来技術］ 電磁鋼板はけい素鋼や高マンガン鋼等の磁気飽和点が高
く磁気歪みの小さい薄鋼板に絶縁皮膜を付したもので、
モーターや変圧器等の積層鉄心として用いられる。絶縁
皮膜には絶縁性と耐食性が要求されるが、この他に打抜
き性や溶接性が要求される。即ち、電磁鋼板は鉄心とし
て用いられる際に、先ず鉄心形状に打抜かれ、そのｔ＆
積層され溶接されて積層鉄心に加工される。そして、打
抜き性や溶接性等の特性も、耐食性や絶縁性同様、電磁
鋼板表面に施されている絶縁皮膜の性質に大きぐ左右さ
れる。絶縁皮膜には、クロム酸や燐酸或はこれらの無水
物や塩類、シリカ、アルミナ等無機化合物からなる無機
系のものと、フェノールやアクリル、ビニル等の樹脂或
はブタヂエン重合物等のゴム系物質からなる有機系のも
の、無機系と有機系との混合されたもの等がある。有機
系の皮膜は、一般に柔軟性に富み、打ち抜き加工に際し
ては潤滑皮膜の役割を演じ加工を容易にする。

しかし、このような有機系絶縁皮膜も溶接に際しては、
加熱により分解してガスを発生しブローホールを発生さ
せ、皮膜が厚い場合には著しく溶接性を損なう、一方、
無機系絶縁皮膜は溶接性には問題がないが、潤滑作用が
無く工具を磨耗させ打抜き性を損なう。

このため、従来、打抜き性と溶接性とを併せ持たせるた
めに、無機皮膜に有機樹脂を混合し皮膜に潤滑性を付与
することによって打抜き性を改善する試みがなされてき
た。しかし、無機皮膜に有機樹脂を混合することによっ
て、無機皮膜の溶接性は低下し、有機皮膜の打抜き性も
又低下する。

そして、打抜き性の低下に対しては樹脂の種類や皮膜の
焼付は方法を検討し、皮膜の密着性を高めることによっ
て改善することなどが行われている。

（例えば、特開昭６１−２９７１４５号公報）。

［発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、打抜き性とともに溶接性を改善する問題
は未解決のまま残されていた。この発明はこの問題を解
決するためになされたもので、電磁鋼板の表面と裏面と
で異なった厚さの絶縁皮膜を付すことによって、打抜き
性と溶接性とを同時に満たす電磁鋼板を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するための手段は、表面に裏面よりも厚
い有機系絶縁皮膜を有する差厚絶縁皮膜電磁鋼板及び表
面に裏面よりらｊγい有機無機混合絶縁皮膜を有する差
厚絶縁皮膜電磁鋼板であるが、特によいのは、表面及び
裏面に有する有機絶縁皮膜の厚さの合計が０．４μ（１
以上２．５μｍ以下である差厚絶縁皮膜電磁鋼板であり
、或は、表面及び裏面に有する有機無機混合絶縁皮膜の
厚さが０．４μｍ以上３．０μｍ以下である差厚絶縁皮
膜電磁鋼板である。

表面と裏面とは、電磁鋼板の一方の面を表面とすれば他
方の面が裏面であり、絶縁皮膜付着前では区別の無いも
のである。

［作用］ 有機系皮膜或は無機物に有機物を加えた混合系皮膜は、
前述したように打抜きの際に潤滑作用を有し、打抜き工
具の寿命を延ばす効果をもっている。しかしながら、有
機物は溶接に際しては分解してガスを発生するため、溶
接速度を落とさなくては成らない欠点を有する。この相
反する特性は皮膜の厚さに関係し、皮膜が厚くなるほど
効果は大きくなる。この様子を第１図に示す０図は、裏
面の厚さを０．３μｍとして、表面の皮膜厚さを変えこ
の面にポンチを当て打抜き性を調べ、打ち抜いたものを
積層して溶接性を調べたものである０図で、縦軸は打抜
き性及び溶接性を表し、横軸は表面の皮膜厚さを表す、
Ａは溶接性についてのグラフで皮膜が厚くなると溶接性
は低下する。

Ｂは打抜き性についてのグラフで皮膜が厚くなると良く
なるがその効果は皮膜が厚くなると飽和する傾向にある
。

打抜きにあたっては電磁鋼板の片面がポンチに接し、他
面がダイスに接した状況で打抜かれるが、実機において
はダイスよりもポンチの方が磨耗が激しい、即ち、皮膜
の潤滑作用の影響をポンチの方が強く受ける。したがっ
て、表面に有機系絶縁度１１Ａ（以下、単に有機皮膜と
称す）或は有機物無機物混合系皮膜（以下、羊に混合皮
膜と称す）を有する電磁鋼板のこのに面をポンチ側とし
て打抜きを行うことによって、良好な打抜き性を確保す
ることができる。裏面は打抜き性に大きくは影響しない
ので、表面よりも皮膜厚さを薄くすることによって溶接
性を損なわないようにする。

溶接性を損なう皮膜の厚さは、表裏合計した厚さで、有
機皮膜の場合３μｍ位からであり、混合皮膜の場合３．
５μｍ位からである。したがって、実用上問題としなく
て済むように、各々、表裏合計した皮膜厚を有機皮膜で
２，５μｍ以下、混合皮膜で３．０μｍ以下に押さえる
ことが望ましい。

一方、絶縁皮膜の絶縁性は最も肝心な特性であり、皮膜
が１くなると絶縁性が保てなくなる。実用土に要求され
る絶縁性を保証するためには、表裏合わせた皮膜厚さの
合計が、有機皮膜であっても又混合皮膜であっても０．
４μｍ以上であることが望ましい。

［実施例］ Ｓｉを２．５％含有する厚さ０．５０ｍｍの電磁鋼板に
各種の絶縁皮膜を厚さを変えて付し、溶接性と打抜き性
及び絶縁性とを調べ、総合的に評価した。無機皮膜は燐
酸マグネシウム及びシリカを主成分とするものであり、
有機皮膜はフェノール樹脂を主体とし、混合皮膜はクロ
ム酸マグネシュウムとフェノール樹脂に還元剤として庶
糖を添加したものである。皮膜の付着は、皮膜塗料をロ
ルコートし、３００℃で６０秒間焼付けて行い、重厚塗
布には塗布ロールの周速を変えた。この様子を第２図に
示す０図で、１は電磁鋼板、２は表面塗布ロール、３は
裏面塗布ロール、４は塗料、５は焼付は炉、６は冷却炉
である。電磁鋼板１には表裏別々に各々表面塗布ロール
２及び裏面塗布ロール３によって、塗料４が塗られる。

このとき、表面塗布ロール２の周速を裏面塗布ロール３
の周速よりも大きくすると、表面の付着量のほうが裏面
の付着量よりも大きくなる。塗料を付した電磁鋼板ｌは
、焼付は炉で加熱され引き続いて冷却炉６で冷まされ皮
膜が形成される。

溶接性については、８０ｋｇ／ａｄの加圧下で径２．６
ｍ−のＴｈ−Ｗ電極を用いてＴＩＧ忍接を行い、ブロー
ホールの発生しない最大溶接速度を調べた。このときの
溶接電流は１００Ａであった。

打抜き性については、試験片を直径１０ｍｍの丸型に連
続打ち抜き、ブランクのかえり高さが５０μｍになるま
での打抜き回数を調べた。なお、このとき打抜き油を使
用した。この発明の実施例試験と比較するため、従来例
についての試験を同様に行った。試験結果については、
満足なものを○、やや不満なもの△、不満なもの×とし
て三段階評価を行い、更に、両特性を総合し総合評価を
同様に三段階で行った。絶縁皮膜膜の種類及び厚さと試
験結果とを第１表に示す。

第１表 皮膜厚が小さい実施例試験Ｎ［Ｌｌと４及び比較例試験
Ｎａｌと４では何れも表裏合計０．４μｍであるが、実
施例では表面の皮膜厚を０．３μｍと裏面の皮膜厚より
も厚くなっている。このため、打抜き性が１５０万回以
上で満足な特性値が得られている。これに対して、表裏
同じ皮膜厚の従来例では１５０万回に達せずやや不満な
特性値しか得られなかった０表裏とも皮膜厚が１μｍ程
度の厚さになると、従来例でも打抜き性について満足な
結果が得られるが、表裏合計の皮膜厚が等しい実施例試
験Ｎａ２と従来例試験Ｎ［Ｌ２とでは、実施例のほうが
優れた打抜き性を示している。更に、高い絶縁性を備え
た電磁鋼板の製造コストを下げる目的で表面の皮膜を厚
くしたい場合、従来例では、試ＱＮ１１３及び６に見ら
れるように、有機皮膜で１．７μｍ、混合皮膜で２．０
μｍの厚さになると、打抜き性は各々３６０万回及び３
５０万回の特性値が得られるが、溶接性が阻害されてく
る。

これに対して、実施例では、試＠１ＩｌＩＬ３及び７に
見られるように、表面皮膜厚が有機皮膜で２．０μｍ、
混合皮膜で２．５と厚くしても溶接性に問題はなく、当
然のことながら打抜き性を３８０万回と向上させること
が出来る。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、電磁鋼板の表面と裏
面とで異なった厚さの絶縁皮膜を有しているので、打抜
きに際しては表面の特性が発揮され、しかも、表裏合計
した皮膜厚が小さくなっている。このため、溶接性を阻
害することなく打抜き性が向上した電磁鋼板となってい
る。このように、相反する特性を両立させたこの発明の
効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は作用を説明するための表面の皮膜厚と溶接性及
び打抜き性との関係を示す図、第２図は実施例に用いた
差厚絶縁皮膜形成装置の概略図である。 １・・・電磁鋼板、２・・・表面塗布ロール、３裏面塗
布ロール、４・・・塗料、５・・・焼付は炉、６・・・
冷却炉。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に裏面よりも厚い有機系絶縁皮膜を有するこ
   とを特徴とする差厚絶縁皮膜電磁鋼板。
2. （２）表面に裏面よりも厚い有機無機混合絶縁皮膜を有
   することを特徴とする差厚絶縁皮膜電磁鋼板。
3. （３）有機系絶縁皮膜の厚さの表裏合計が０．４μｍ以
   上２．５μｍ以下である請求項１記載の差厚絶縁皮膜電
   磁鋼板。
4. （４）有機無機混合絶縁皮膜の表裏合計が０．４μｍ以
   上３．０μｍ以下である請求項２記載の差厚絶縁皮膜電
   磁鋼板。