JPH0790385A - Grain-oriented silicon steel sheet excellent in magnetic property - Google Patents

Grain-oriented silicon steel sheet excellent in magnetic property

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JPH0790385A
JPH0790385A JP5229143A JP22914393A JPH0790385A JP H0790385 A JPH0790385 A JP H0790385A JP 5229143 A JP5229143 A JP 5229143A JP 22914393 A JP22914393 A JP 22914393A JP H0790385 A JPH0790385 A JP H0790385A
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JP
Japan
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steel sheet
laser
irradiation
pulse
grain
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JP5229143A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Minamida
勝宏 南田
Naoya Hamada
直也 浜田
Atsushi Sugibashi
敦史 杉橋
Takamichi Kobayashi
尊道 小林
Keisuke Yamochi
啓介 矢持
Hirohiko Sato
博彦 佐藤
Toshitaka Ota
敏隆 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

PURPOSE:To produce a grain-oriented silicon steel sheet remarkably improved in magnetic properties, as for a grain-oriented silicon steel sheet excellent in iron core properties and magnetostriction properties, by making the traces of a uniform continuous pattern in the width direction of the steel sheet by pulse CO2 laser beam irradiation in particular. CONSTITUTION:The surface of a grain-oriented silicon steel sheet 10 is irradiated with a pulse laser beam 1 in which the frequency of a Q switch CO2 laser is regulated to >=30kHz in such a manner that the traces of perfect continuous pattern irradiation are made over >=150mm at an interval of 3 to 10mm in the rolling direction and at an interval of 0.3 to 1.0mm in the width direction of the steel sheet. Thus, the grain-oriented silicon steel sheet in which the total width of the steel sheet is divided into plural regions and the traces by the laser irradiation in the region 1 are made under the conditions as mentioned above and excellent in magnetic properties can be obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鉄損特性、磁歪特性に
優れた方向性電磁鋼板に関し、特にパルスCO2 レーザ
ビーム照射の鋼板幅方向に均一で連続パターンの痕跡を
作り、その磁気特性を大幅に改善した方向性電磁鋼板に
係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grain-oriented electrical steel sheet having excellent iron loss characteristics and magnetostriction characteristics, and in particular, a trace of a uniform continuous pattern is formed in the steel sheet width direction of pulsed CO 2 laser beam irradiation, and its magnetic characteristics. Is related to grain-oriented electrical steel sheets that have been significantly improved.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レーザビームによる磁気特性の優
れた方向性電磁鋼板とその製造方法として、多くの手段
が提唱されてきており、なかでも特開昭55−1856
6号公報(以下公報〔1〕とする)に開示されているレ
ーザビーム照射による鉄損値の改善方法は、その改善効
果の大きさ、ならびに非接触加工であることに起因する
信頼性の高さや制御性の良さから、この方法による磁気
特性の優れた方向性電磁鋼板が広く実用に供されてい
る。この方法はレーザビームを照射することによって生
じる熱衝撃波の反力によって方向性電磁鋼板の磁区を細
分化することにより、ヒステリシス損失の増加を抑えた
まま渦電流損失の低下を図るものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, many means have been proposed as a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties by a laser beam and a method for producing the same, and among them, JP-A-55-1856.
The method of improving the iron loss value by laser beam irradiation disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6 (hereinafter referred to as [1]) has a high degree of improvement effect and high reliability due to non-contact processing. Due to its good controllability, grain-oriented electrical steel sheets having excellent magnetic properties by this method are widely put into practical use. This method is intended to reduce the eddy current loss while suppressing the increase of the hysteresis loss by subdividing the magnetic domain of the grain-oriented electrical steel sheet by the reaction force of the thermal shock wave generated by irradiating the laser beam.

【0003】図5に示すように、電磁鋼板の表面にパル
スレーザビームを、圧延方向にほぼ直角に瞬時的に照射
し、鋼板に局部的なレーザ照射痕を形成させることによ
り、方向性電磁鋼板の鉄損の改善を図ろうとするもので
ある。そしてレーザビームの照射条件をレーザビームの
鋼板幅方向の照射間隔d(mm)、圧延方向の照射間隔l
(mm)、エネルギー密度P(J/cm2 )を下記式(1)
の関係を満足するように照射する。 0.005≦(d/l)P2 ≦1.0 ……………………(1) (d/l)P2 =Ua ……………………(2) この式(1)によって、レーザ照射の入熱範囲である単
位面積当たりの照射エネルギー密度Uaを条件化してい
る。この照射エネルギー密度を式(2)によりUaとす
る。
As shown in FIG. 5, the surface of a magnetic steel sheet is instantaneously irradiated with a pulsed laser beam substantially at right angles to the rolling direction to form a local laser irradiation mark on the steel sheet, whereby a grain-oriented magnetic steel sheet is produced. It is intended to improve the iron loss of. The irradiation conditions of the laser beam are the irradiation interval d (mm) of the laser beam in the steel plate width direction and the irradiation interval l of the rolling direction.
(Mm) and energy density P (J / cm 2 ) are given by the following equation (1)
Irradiate to satisfy the relationship. 0.005 ≦ (d / l) P 2 ≦ 1.0 ……………… (1) (d / l) P 2 = Ua ……………… (2) This formula (1 ), The irradiation energy density Ua per unit area, which is the heat input range of laser irradiation, is conditioned. This irradiation energy density is defined as Ua by the equation (2).

【0004】また、この公報〔1〕では、図6に示すよ
うに、レーザビームの照射条件と鉄損改善率としての鉄
損減少値の関係を示している。図6の横軸はパルスレー
ザビームのエネルギー密度Pと照射間隔dおよび照射幅
lからの単位面積当たりの照射エネルギー密度Uaに相
当するパラメータ(d/l)P2 を、そして縦軸は鉄損
減少値ΔWを示している。この図6から明らかなのは照
射エネルギー密度Uaが変化すると鉄損減少値が大きく
変化するということで、公報〔1〕でも照射エネルギー
密度Uaが0.005から0.01に変化すると、鉄損
減少値0.01から0.03と大きく変化している。こ
のようにレーザビームの照射条件での照射エネルギー密
度の均一化は、電磁特性の優れた電磁鋼板の製造で極め
て重要であるが、この公報〔1〕ではレーザビームを鋼
板全面に照射エネルギー密度Uaを均一にして照射する
方法については全く開示がなされていない。
Further, in this publication [1], as shown in FIG. 6, there is shown the relationship between the irradiation condition of the laser beam and the iron loss reduction value as the iron loss improvement rate. The horizontal axis of FIG. 6 represents the energy density P of the pulsed laser beam, the irradiation interval d, and the parameter (d / l) P 2 corresponding to the irradiation energy density Ua per unit area from the irradiation width 1, and the vertical axis represents the iron loss. The decrease value ΔW is shown. It is clear from FIG. 6 that the iron loss decrease value changes greatly when the irradiation energy density Ua changes, and even in the publication [1], when the irradiation energy density Ua changes from 0.005 to 0.01, the iron loss decrease value is changed. There is a large change from 0.01 to 0.03. As described above, making the irradiation energy density uniform under the irradiation conditions of the laser beam is extremely important in the production of an electromagnetic steel sheet having excellent electromagnetic characteristics. In this publication [1], the irradiation energy density Ua of the laser beam is applied to the entire surface of the steel sheet. There is no disclosure of a method for uniform irradiation of light.

【0005】また、特開昭58−19440号公報(以
下公報〔2〕とする)の電磁鋼板の鉄損特性改善方法で
はレーザビームの照射方法としてのスキャニング方法を
開示している。この方法は、レーザ発振器の大型化(高
周波数化、高出力化)ができない状況から、均一照射を
確保するためには、スキャン幅に限界があり複数レーザ
ビームによる複数照射が必要であることを述べている。
すなわち、図7に示すように公報〔2〕は複数のレーザ
ビームと複数の照射光学系を用いて、鋼板全幅を複数の
領域に分割し、鋼板の走行速度およびレーザ出力に対応
して鋼板全幅にわたって所望の間隔で、かつ一様な大き
さの照射痕を得て鉄損特性の改善を適切に行い得るよう
にする方法である。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 58-19440 (hereinafter referred to as [2]) discloses a method of improving iron loss characteristics of an electromagnetic steel sheet, which discloses a scanning method as a laser beam irradiation method. In this method, since the size of the laser oscillator cannot be increased (higher frequency and higher output), it is necessary to perform multiple irradiation with multiple laser beams due to the limited scan width in order to ensure uniform irradiation. Says.
That is, as shown in FIG. 7, the publication [2] uses a plurality of laser beams and a plurality of irradiation optical systems to divide the entire width of the steel plate into a plurality of regions, and the whole width of the steel plate is corresponding to the traveling speed of the steel plate and the laser output. This is a method for obtaining an irradiation mark having a uniform size at a desired interval over the entire length and appropriately improving the iron loss characteristics.

【0006】図7の光学系で照射した照射痕の代表的な
パターンを図8に示す。ここで、このような複数領域で
の照射においては、鋼板幅方向で非照射領域が発生する
ことを防止するために、それぞれの領域の端部で一部が
オーバーラップするような構成にせざるを得ない。この
オーバーラップ領域Lpはスキャニング光学系の長時間
安定性を勘案した場合、5〜10mm程度を確保すること
が必要になる。従って、スキャニング幅が100mmの場
合、鋼板幅方向全体の5〜10%は二重照射が行われる
ことになる。ここで、図6を参照すると(d/l)P2
の値として、0.4程度の条件が鉄損改善の最適値を与
えるが、これより高い領域では急激に鉄損改善幅が劣化
することが示されており、二重照射領域の存在は鉄損改
善幅を大きく劣化させるものである。
FIG. 8 shows a typical pattern of irradiation marks irradiated by the optical system of FIG. Here, in the irradiation in such a plurality of regions, in order to prevent the non-irradiation region from being generated in the steel plate width direction, it is necessary to configure such that the end portions of the respective regions partially overlap each other. I don't get it. Considering the long-term stability of the scanning optical system, it is necessary to secure the overlap region Lp of about 5 to 10 mm. Therefore, when the scanning width is 100 mm, double irradiation is performed on 5 to 10% of the entire width direction of the steel sheet. Here, referring to FIG. 6, (d / l) P 2
A value of about 0.4 gives the optimum value of iron loss improvement, but it is shown that the iron loss improvement width deteriorates rapidly in a region higher than this. It greatly deteriorates the loss improvement range.

【0007】以上の劣化は、鋼板全体としての鉄損改善
幅の劣化のみならず、変圧器鉄芯に使うために鋼板を切
り出した場合、二重照射領域の比率が高くなる可能性も
あり、さらに鉄損値が悪い状況で変圧器を組まなくては
ならない、もしくは二重照射領域をさけて鋼板を切り出
す必要があり、その場合は歩留りが大きく低下するとい
った実用的な大きな問題点がある。
The above deterioration not only deteriorates the iron loss improvement width of the steel sheet as a whole, but when the steel sheet is cut out for use in the transformer iron core, the ratio of the double irradiation area may increase. Further, it is necessary to assemble a transformer in a situation where the iron loss value is bad, or it is necessary to cut out a steel plate to avoid the double irradiation area, and in that case, there is a large practical problem that the yield is greatly reduced.

【0008】公報〔2〕の実施例としての条件は、全幅
W=1000mmの仕上げ焼鈍済の方向性電磁鋼板が走行
速度V=500mm/secで走行している時、10台(N)
のレーザ照射ユニットを幅方向に設置し、それぞれの照
射幅w=100mmで、圧延方向の照射間隔l=5mm、鋼
板幅方向の照射間隔d=0.5mmとなるように、反射ミ
ラーの振動周波数fm を71Hzで往復運動させて、レー
ザビームをfQ =20kHz のパルス発振でスキャニング
照射している。そして、その時のパルス当たりの照射エ
ネルギーはE=4mJとしている。
The condition as the embodiment of the publication [2] is that when the finish annealed grain-oriented electrical steel sheet having a total width W = 1000 mm is traveling at a traveling speed V = 500 mm / sec, 10 units (N)
The laser irradiating unit is installed in the width direction, and the irradiating width w = 100 mm, the irradiating interval in the rolling direction is 1 = 5 mm, and the irradiating interval in the steel sheet width direction is d = 0.5 mm. the f m by reciprocated at 71Hz, and by scanning a laser beam with a pulse oscillation of f Q = 20 kHz. The irradiation energy per pulse at that time is E = 4 mJ.

【0009】しかし、この条件では照射エネルギー密度
(d/l)P2 のPであるピークパワー密度も不明で、
また公報〔1〕と同様に鋼板面での単位面積当たりの照
射エエルギー密度の均一化照射に問題がある。すなわ
ち、公報〔2〕でレーザビームの照射による鋼板表面の
痕跡について開示してあるが、図8に示すように波状ま
たは直線上に鋼板表面の痕跡となり、何れも各照射境界
にて痕跡パターンの不連続部分すなわち照射エネルギー
密度の不均一部分が発生している。複数ビームの必要性
に対する技術的な限界は鋼板の処理速度に対するパルス
レーザビームの発振周波数に限界があるからとしてい
る。
However, under this condition, the peak power density which is P of the irradiation energy density (d / l) P 2 is unknown,
Further, similar to the publication [1], there is a problem in uniform irradiation of the irradiation energy density per unit area on the steel plate surface. That is, the publication [2] discloses the traces on the surface of the steel sheet due to the irradiation of the laser beam. However, as shown in FIG. 8, the traces on the surface of the steel sheet become wavy or linear, and the trace pattern is formed at each irradiation boundary. A discontinuous portion, that is, an uneven portion of the irradiation energy density is generated. The technical limit to the need for multiple beams is that there is a limit to the oscillation frequency of the pulsed laser beam with respect to the processing speed of the steel sheet.

【0010】実ラインの速度に対応するためには、スキ
ャニング速度とパルス繰返し周波数の高速化の必要性が
あるが、公報〔2〕では鋼板全幅W=1000mmを10
台のレーザ照射ユニットを幅方向に設置し、それぞれが
w=100mmの幅を照射領域としている。これはレーザ
発振器の発振周波数fQ =20kHz のパルス発振が現状
のレーザ発振器では限界であることに基づくからであ
る。その理由として、高周波パルスレーザとしては連続
励起のQスイッチNd−YAGレーザがあるが、その発
振周波数の限界はレーザ技術の刊行物に明記されてい
る。
In order to correspond to the speed of the actual line, it is necessary to increase the scanning speed and the pulse repetition frequency, but in the publication [2], the steel sheet full width W = 1000 mm is 10
A single laser irradiation unit is installed in the width direction, and each has a width of w = 100 mm as an irradiation area. This is because the pulse oscillation with the oscillation frequency f Q = 20 kHz of the laser oscillator is the limit in the current laser oscillator. For this reason, there is a continuous pumped Q-switched Nd-YAG laser as a high-frequency pulsed laser, but the limit of the oscillation frequency is specified in the publication of laser technology.

【0011】図9と図10は朝倉書店刊,池田正幸他著
「レーザプロセス技術ハンドブック」(1992)P6
9に示された連続励起のQスイッチNd−YAGレーザ
の繰返し周波数と、Qスイッチ発振特性としての尖頭出
力と、平均出力そしてパルス幅の関係を示したものであ
る。連続レーザのQスイッチパルス尖頭出力はCW発振
出力レベルの103 〜104 倍であり、パルス繰返し周
波数は50kHz 前後迄可能であるが、実際の装置では図
9と図10に示すように連続励起のQスイッチNd−Y
AGレーザのパルス発振には要求パルスエネルギー、尖
頭出力から限界があり、その発振周波数は10〜20kH
z である。繰返し周波数が2kHz 以上でパルス幅が増大
し、尖頭値が急激に減少する。例えば、発振周波数が1
0kHz の場合、パルス幅が170ns、尖頭値が4kWとな
る。この条件では、パルス個々のエネルギーは0.6mJ
となる。
9 and 10 are published by Asakura Shoten, Masayuki Ikeda et al., "Laser Process Technology Handbook" (1992) P6.
10 is a graph showing the relationship between the repetition frequency of the Q-switched Nd-YAG laser of continuous pumping shown in FIG. 9, the peak output as the Q-switch oscillation characteristic, the average output, and the pulse width. The peak output of the Q-switched pulse of the continuous laser is 10 3 to 10 4 times the CW oscillation output level, and the pulse repetition frequency is possible up to around 50 kHz, but in the actual device it is continuous as shown in FIGS. 9 and 10. Excitation Q-switch Nd-Y
The pulse oscillation of the AG laser is limited by the required pulse energy and the peak output, and its oscillation frequency is 10-20kH.
z. When the repetition frequency is 2kHz or more, the pulse width increases and the peak value sharply decreases. For example, the oscillation frequency is 1
At 0 kHz, the pulse width is 170 ns and the peak value is 4 kW. Under this condition, the energy of each pulse is 0.6 mJ
Becomes

【0012】ここで、公報〔1〕の特許にて示されてい
る安定な磁気特性の向上効果を得るためには、l=5m
m、d=0.5mmで照射エネルギー密度(d/l)P2
を0.4とするとピークパワーpは2J/cm2 となる。
パルスレーザの集光径を0.4mmとすると、パルス当た
りの必要とするエネルギーは2.5mJとなり、前記の値
0.6mJは必要パルスエネルギーのほぼ4分の1とな
る。また、集光径を0.6mmとした場合、パルス当たり
の必要とするエネルギーは5.7mJとなり、前記の値
0.6mJは、必要エネルギーのほぼ9分の1と小さくな
りレーザの照射による磁気特性の改善効果が得られな
い。
Here, in order to obtain the stable effect of improving the magnetic characteristics shown in the patent [1], l = 5 m
Irradiation energy density (d / l) P 2 at m, d = 0.5 mm
When p is 0.4, the peak power p is 2 J / cm 2 .
If the focused diameter of the pulse laser is 0.4 mm, the required energy per pulse is 2.5 mJ, and the above value of 0.6 mJ is approximately one fourth of the required pulse energy. Also, when the condensing diameter is set to 0.6 mm, the required energy per pulse is 5.7 mJ, and the above value of 0.6 mJ is about one-ninth of the required energy, which is smaller than that of the laser irradiation. The effect of improving the characteristics cannot be obtained.

【0013】実用に供し得る一般的な連続励起のQスイ
ッチNd−YAGレーザの能力は図9のそれを一桁程度
まで向上することが可能であるが、それでもパルスレー
ザのエネルギーは10kHz 周波数にて6.0mJ/Pであ
る。このように連続波励起QスイッチNd−YAGレー
ザを用いる場合、400μmにビームを集光しても、そ
の発振能力の限界からパルス周波数の上限は20kHz と
なり、連続稼働の安定性も考えると実用的にはその半分
の10kHz が上限となる。
The capability of a general continuous pumped Q-switched Nd-YAG laser that can be put to practical use can be improved to that of FIG. 9 by about one digit, but the energy of a pulsed laser is still 10 kHz. It is 6.0 mJ / P. Thus, when a continuous wave pumped Q-switched Nd-YAG laser is used, even if the beam is focused to 400 μm, the upper limit of the pulse frequency is 20 kHz due to the limit of its oscillation capability, and it is practical considering the stability of continuous operation. The upper limit is 10kHz which is half of that.

【0014】以上の如く、従来法ではパルス発振の周波
数に限界があり、その値も10kHz以下と低いため、実
用上で、500mm/sec程度の処理速度を確保するために
は、パルスレーザの均一照射が可能な最大幅は50mmと
なっている。ゆえに、それ以上の幅の均一照射による磁
気特性の優れた電磁鋼板の製造は困難であった。
As described above, in the conventional method, the pulse oscillation frequency is limited, and the value is as low as 10 kHz or less. Therefore, in order to secure a processing speed of about 500 mm / sec in practice, the pulse laser is uniform. The maximum irradiation width is 50 mm. Therefore, it was difficult to manufacture an electrical steel sheet having excellent magnetic properties by uniformly irradiating a wider width.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁鋼板は、レ
ーザ発振器のパルス発振の周波数に限界がありその値も
10kHz 以下と低いため、レーザビームの均一照射が可
能な最大幅は50mmとなり、広幅の電磁鋼板での磁気特
性の均一性に問題があった。本発明の目的は、この従来
のレーザ発振器の限界周波数に起因する問題点を解決
し、幅の広い高い信頼性と高い鉄損改善特性を同時に持
つレーザ照射方法を実現し、極めて優れた電磁鋼板を提
供することにある。
Since the conventional electromagnetic steel sheet has a limited pulse oscillation frequency of the laser oscillator and its value is as low as 10 kHz or less, the maximum width capable of uniformly irradiating the laser beam is 50 mm, which is wide. There was a problem in the uniformity of magnetic properties in the electrical steel sheet. The object of the present invention is to solve the problems caused by the limit frequency of the conventional laser oscillator, to realize a laser irradiation method having a wide range of high reliability and high iron loss improvement characteristics, extremely excellent electrical steel sheet To provide.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明は、磁気特性の
優れた電磁鋼板の製品を提供するもので、方向性電磁鋼
板の表面にQスイッチパルス発振レーザの周波数が30
kHz 以上のパルスレーザを照射して照射エネルギー密度
Uaが0.3〜0.4になるように痕跡を圧延方向にl
=3〜10mmの間隔で、鋼板幅方向にd=0.3〜1.
0mmの間隔で150mm以上を完全な連続パターン照射と
することで磁気特性の均一化と向上を可能にしている。
Qスイッチパルス発振レーザはパルス半値幅が10nsec
以上、1μsec 以下の初期スパイクを持ち、さらに10
0nsec以上、10μsec 以下のパルステイルを有するパ
ルスQスイッチCO2 レーザである。そして、式(3)
のようにパルスのピーク値PP(W)と照射点での集光
径DOにて決まるパルスピーク部のピークパワー密度E
dを1×105 〜1×108 w/cm2 の領域に設定する。 Ed=PP/DO …………………………………………(3)
The present invention provides a product of an electromagnetic steel sheet having excellent magnetic properties, in which the frequency of a Q switch pulse oscillation laser is 30 on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet.
Irradiation with a pulsed laser at a frequency of kHz or more makes a trace in the rolling direction l so that the irradiation energy density Ua becomes 0.3 to 0.4.
= 3 to 10 mm, and d = 0.3 to 1.
By irradiating a complete continuous pattern of 150 mm or more at intervals of 0 mm, the magnetic characteristics can be made uniform and improved.
Q-switched pulsed laser has a pulse half-width of 10 nsec
It has an initial spike of 1 μsec or less, and 10 more
It is a pulse Q-switched CO 2 laser having a pulse tail of 0 nsec or more and 10 μsec or less. And the formula (3)
As described above, the peak power density E of the pulse peak portion determined by the peak value PP (W) of the pulse and the focused diameter DO at the irradiation point
Set d in the region of 1 × 10 5 to 1 × 10 8 w / cm 2 . Ed = PP / DO ………………………………………… (3)

【0017】このようにして、従来の電磁鋼板は、従来
のレーザ発振器のパルス発振の周波数の限界によりレー
ザビームの均一照射が可能な最大幅が50mmと限界で、
広幅の電磁鋼板での磁気特性の均一性に問題があった
が、本発明によりこの問題を解決し、従来の3倍以上の
幅の広い高い信頼性と高い鉄損改善特性を同時に持つレ
ーザ照射方法を実現し、極めて優れた電磁鋼板を提供す
ることができた。
In this way, the conventional electromagnetic steel sheet has a maximum width of 50 mm at which uniform irradiation of the laser beam is possible due to the limit of the pulse oscillation frequency of the conventional laser oscillator.
Although there was a problem in the uniformity of magnetic properties in a wide electromagnetic steel sheet, this problem was solved by the present invention, and laser irradiation having a high reliability that is at least three times wider than the conventional one and a high iron loss improving property is provided. The method was realized, and an extremely excellent electrical steel sheet could be provided.

【0018】以下に本発明を詳細に説明する。図1は、
本発明を達成するパルスCO2 レーザを用いた方向性電
磁鋼板の鉄損改善方法において、本発明の主たる構成要
素であるQスイッチパルスCO2 レーザ共振器の構成
と、その出力パルスの電磁鋼板への照射光学系を示した
ものである。レーザ放電部2は、CO2 レーザ媒質であ
るレーザガスに連続的な放電励起によってエネルギーを
供給する部分であり、レーザ共振器を構成する全反射鏡
3とテレスコープレンズ4によって大気と遮断されてい
る。
The present invention will be described in detail below. Figure 1
In the iron loss improving method for a grain-oriented electrical steel sheet using a pulsed CO 2 laser that achieves the present invention, the configuration of a Q-switched pulse CO 2 laser resonator, which is the main component of the present invention, and the output pulse of the electrical steel sheet The irradiation optical system of FIG. The laser discharge part 2 is a part that supplies energy to the laser gas, which is a CO 2 laser medium, by continuous discharge excitation, and is cut off from the atmosphere by a total reflection mirror 3 and a telescope lens 4 that form a laser resonator. .

【0019】大気中に設置された出力鏡7とテレスコー
プレンズ4との間には、回転チョッパ6によって構成さ
れるQスイッチング装置が設置される。回転チョッパ6
は一定間隔でレーザビームを透過させるスリットを有
し、レーザ光軸上にスリットがきた時にのみ共振器の性
能指数であるQ値が上昇することで、Qスイッチングが
実現される。ここで、CO2 レーザの回転チョッパによ
るQスイッチングの場合、YAGレーザにおいて問題と
なった音響光学素子による平均出力上限が原理的にない
ことから、高平均出力化が可能であり、1kW以上の平均
出力が得られている。これは、典型的なQスイッチYA
Gレーザの10台分以上の出力値であり、それゆえパル
ス繰返し周波数fQ を高くしても、磁気特性改善に必要
なパルスエネルギー値の確保が可能となる。
A Q-switching device composed of a rotary chopper 6 is installed between the output mirror 7 and the telescope lens 4 installed in the atmosphere. Rotating chopper 6
Has a slit for transmitting the laser beam at a constant interval, and the Q value, which is the figure of merit of the resonator, increases only when the slit comes on the laser optical axis, and thus Q switching is realized. Here, in the case of Q switching by the rotation chopper of the CO 2 laser, since there is no theoretical upper limit of the average output due to the acousto-optic device, which is a problem in the YAG laser, it is possible to achieve a high average output and an average output of 1 kW or more. The output is obtained. This is a typical Q switch YA
The output value is 10 or more G lasers. Therefore, even if the pulse repetition frequency f Q is increased, it is possible to secure the pulse energy value necessary for improving the magnetic characteristics.

【0020】QスイッチCO2 レーザ共振器から取り出
されたパルスレーザビーム1は平面全反射鏡11で反射
してポリゴンミラー8による回転スキャナによって電磁
鋼板10の板幅方向に走査され、fθ集光光学系を構成
する放物面鏡9によって集光された後、電磁鋼板10に
照射される。
The pulsed laser beam 1 extracted from the Q-switch CO 2 laser resonator is reflected by the plane total reflection mirror 11 and scanned by the rotary scanner by the polygon mirror 8 in the plate width direction of the electromagnetic steel plate 10 to produce fθ condensing optics. After being collected by the parabolic mirror 9 that constitutes the system, the electromagnetic steel sheet 10 is irradiated.

【0021】図3および図4に本発明と従来法(特開昭
55−18566号公報)のパルスレーザ照射による鋼
板表面での痕跡のパターンの差異を示している。図3の
(a)は本発明の発振周波数が30kHz パルスレーザ照
射による鋼板表面での痕跡のパターンを示し、図3の
(b)は従来法の発振器3台による3分割パルスレーザ
照射による鋼板表面での痕跡のパターンを示している。
図4の(a)は本発明の発振周波数60kHz のパルスレ
ーザの2分割による鋼板表面での痕跡のパターンを示
し、図4の(b)は従来法の発振器6台による6分割パ
ルスレーザ照射による鋼板表面での痕跡のパターンを示
している。
FIGS. 3 and 4 show the difference in the pattern of traces on the surface of the steel sheet by the pulse laser irradiation of the present invention and the conventional method (Japanese Patent Laid-Open No. 55-18566). FIG. 3 (a) shows a pattern of traces on the surface of the steel sheet by irradiation with a pulse laser having an oscillation frequency of 30 kHz according to the present invention, and FIG. 3 (b) shows a surface of the steel sheet by irradiation with three-divided pulse laser by three conventional oscillators. It shows the pattern of traces in.
FIG. 4A shows a pattern of traces on the surface of the steel sheet when the pulse laser of the present invention having an oscillation frequency of 60 kHz is divided into two, and FIG. The pattern of traces on the steel plate surface is shown.

【0022】図2は、パルス繰返し周波数30kHz でQ
スイッチ発振した場合の、QスイッチCO2 レーザのパ
ルス波形を示したものである。初期スパイク部はQスイ
ッチレーザ特有のジャイアントパルス発振部であり、そ
の半値幅は放電励起強度、レーザ共振器、パルス繰返し
周波数によって逐次変化するがその範囲は、10nsec以
上、1μsec 以下である。さらにこのQスイッチCO2
レーザのパルスビームの初期スパイク後に長いテイル部
分を伴っている。これは主としてレーザ媒質中に含まれ
るN2 の励起分子から、CO2 分子のレーザ上準位への
衝突によるエネルギー移乗によって発振しているレーザ
パルスの一部である。
FIG. 2 shows a Q at a pulse repetition frequency of 30 kHz.
7 shows a pulse waveform of a Q-switch CO 2 laser in the case of switch oscillation. The initial spike portion is a giant pulse oscillating portion peculiar to the Q-switch laser, and its half-width changes sequentially depending on the discharge excitation intensity, the laser resonator, and the pulse repetition frequency, but the range is 10 nsec or more and 1 μsec or less. Furthermore, this Q switch CO 2
It is accompanied by a long tail after the initial spike of the laser pulsed beam. This is a part of the laser pulse that is oscillated by energy transfer mainly from the N 2 excited molecule contained in the laser medium due to collision of the CO 2 molecule with the laser upper level.

【0023】このテイル部の最大長さは衝突エネルギー
移乗の時定数によって決定され、およそ10μsec であ
る。これは、YAGレーザにはないQスイッチCO2
ーザに特有のパルステイルである。なお、回転チョッパ
を用いたQスイッチングにおいては、レーザビームの透
過スリット幅を適宣変更することによりパルステイル長
を制御することが可能である。
The maximum length of this tail portion is determined by the time constant of collision energy transfer and is about 10 μsec. This is a pulse tail specific to Q-switched CO 2 lasers that YAG lasers do not. In Q switching using the rotary chopper, the pulse tail length can be controlled by appropriately changing the width of the transmission slit of the laser beam.

【0024】Qスイッチ発振時のパルス繰返し周波数の
最大値は、共振器Q値の上昇後、Qスイッチパルス発振
に至る迄の遅延時間と、共振器Q値が低い間にレーザ上
準位へエネルギーが蓄積される時間の兼ね合いによって
決定されるが、一般の連続波発振CO2 レーザを用いて
Qスイッチ発振させる場合、100kHz 程度までの周波
数が実現可能である。以上に示したようなQスイッチパ
ルスCO2 レーザビームを方向性電磁鋼板に照射し、優
れた鉄損特性を有する電磁鋼板を製造する方法に関して
以下に詳細を説明する。
The maximum value of the pulse repetition frequency during Q-switch oscillation is the delay time until the Q-switch pulse oscillation occurs after the resonator Q value rises and the energy to the upper level of the laser while the resonator Q value is low. Is determined by the balance of the storage time, but when a general continuous wave CO 2 laser is used for Q-switch oscillation, a frequency up to about 100 kHz can be realized. The method for irradiating the grain-oriented electrical steel sheet with the Q switch pulse CO 2 laser beam as described above to produce an electrical steel sheet having excellent iron loss characteristics will be described in detail below.

【0025】本発明は30kHz 以上の高繰返し周波数を
有するQスイッチパルスCO2 レーザビーム1は平面全
反射鏡11で反射し、ポリゴンミラー8による回転スキ
ャナによって電磁鋼板10の板幅方向に走査され、放物
面鏡9によって集光された後、電磁鋼板10に照射され
る。幅をW(mm)の電磁鋼板10が走行速度をV(mm/se
c)で通板方向RDの矢印方向に走行している状態で、ス
キャニング装置8でレーザビームを照射する。時間t(s
ec)の間の鋼板の移動距離をl(mm)とすると、次式
(4)になる。 t=l/V …………………………………………(4)
According to the present invention, the Q-switched pulsed CO 2 laser beam 1 having a high repetition frequency of 30 kHz or more is reflected by the plane total reflection mirror 11, and is scanned in the plate width direction of the electromagnetic steel plate 10 by the rotary scanner by the polygon mirror 8. After being focused by the parabolic mirror 9, the electromagnetic steel plate 10 is irradiated. The electromagnetic steel plate 10 having a width of W (mm) changes the traveling speed to V (mm / se).
The laser beam is emitted from the scanning device 8 while traveling in the arrow direction of the sheet passing direction RD in c). Time t (s
If the moving distance of the steel sheet between ec) is l (mm), the following equation (4) is obtained. t = 1 / V ………………………………………… (4)

【0026】この時間の間に、パルス発振周波数をfQ
(Hz)でレーザを発振させて幅W(mm)をスポット間隔d
(mm)でスキャニング照射すると次式(5)になる。 t=(W/d)/fQ …………………………………………(5) そしてポリゴンミラー8の1秒間の回転数M(rps)と面
数Nとすると、次式(6)になる。 t=l/(M・N) …………………………………………(6) この(4),(5),(6)式から、鋼板の走行速度V
(mm/sec)、照射点間隔d(mm)、パルス発振周波数f
Q (Hz)、ポリゴンミラー8の1秒間の回転数M(rps)
と面数N、鋼板の移動距離l(mm)の間には次式(7)
の関係が成立する。 l/V=W/(fQ ・d)=l/(M・N) ………………(7)
During this time, the pulse oscillation frequency is changed to f Q
Oscillate the laser at (Hz) and set the width W (mm) to the spot interval d
Scanning irradiation in (mm) gives the following formula (5). t = (W / d) / f Q ……………………………… (5) And, if the number of revolutions M (rps) and the number of faces N of the polygon mirror 8 per second are: The following expression (6) is obtained. t = 1 / (M · N) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
(Mm / sec), irradiation point interval d (mm), pulse oscillation frequency f
Q (Hz), polygon mirror 8 revolutions per second M (rps)
And the number of faces N, and the moving distance of the steel plate 1 (mm), the following equation (7)
The relationship is established. l / V = W / (f Q · d) = 1 / (M · N) ……………… (7)

【0027】従って、この式(7)の関係を満たすよう
に諸元を選択しなければならない。特に実際の製造ライ
ンに適用する場合には、鋼板の走行速度Vを速くする必
要があるが、走行速度Vが速くなると移動距離lとスポ
ット間隔d等のレーザ照射効果を保持しながら走行速度
Vに対応し、鋼板全幅Wを処理するためには、パルスレ
ーザの発振周波数fQ を高める必要がある。なお、照射
エネルギー密度Ua=(d/l)P2 を0.3〜0.4
になるように鋼板移動方向のスポット間隔lを5〜7m
m、レーザ走査方向のスポット間隔dを0.3〜1.0m
mにする。
Therefore, the parameters must be selected so as to satisfy the relation of this expression (7). In particular, when it is applied to an actual production line, it is necessary to increase the traveling speed V of the steel sheet. However, when the traveling speed V is increased, the traveling speed V is maintained while maintaining the laser irradiation effect such as the moving distance 1 and the spot distance d. Therefore, in order to process the full width W of the steel plate, it is necessary to increase the oscillation frequency f Q of the pulse laser. The irradiation energy density Ua = (d / l) P 2 is 0.3 to 0.4.
So that the spot spacing l in the steel plate moving direction is 5 to 7 m
m, spot spacing d in the laser scanning direction is 0.3 to 1.0 m
Set to m.

【0028】[0028]

【実施例】【Example】

(実施例1)鋼板の走行速度Vが650mm/secで、幅1
50mmの電磁鋼板にパルス繰返し周波数30kHz 、波長
10.6μmのレーザで初期スパイク部のパルス半値幅
250nsec、パルステイル2μsec で単パルスのエネル
ギーは7.5mJのQスイッチCO2 レーザパルスを、集
光径0.4mmと集光し、初期スパイク部のピークパワー
密度Edを2×107w/cm2 として、照射エネルギー密
度Ua=(d/l)P2を0.3〜0.4となるように電
磁鋼板に照射した。この時の照射位置条件は、レーザ走
査方向のスポット間隔dを0.5mmに、鋼板の移動方向
のスポット間隔lを6.5mmに設定した。
(Example 1) The traveling speed V of the steel sheet was 650 mm / sec, and the width was 1
A 50 mm electromagnetic steel sheet with a pulse repetition frequency of 30 kHz and a laser with a wavelength of 10.6 μm has a pulse half-width of 250 nsec at the initial spike portion and a pulse tail of 2 μsec, and the energy of a single pulse is 7.5 mJ of Q-switched CO 2 laser pulse. It is focused to 0.4 mm, the peak power density Ed of the initial spike portion is set to 2 × 107 w / cm 2 , and the irradiation energy density Ua = (d / l) P 2 is set to 0.3 to 0.4. The steel plate was irradiated. The irradiation position conditions at this time were such that the spot distance d in the laser scanning direction was set to 0.5 mm and the spot distance 1 in the moving direction of the steel sheet was set to 6.5 mm.

【0029】また比較のため、パルス繰返し周波数10
kHz 、波長1.06μmのQスイッチNd−YAGレー
ザにて電磁鋼板の照射幅方向の範囲を3分割し、他のレ
ーザ照射条件を同一にしてレーザ照射を行った。その結
果、全鋼板幅を均一に照射したQスイッチCO2 レーザ
による照射材は磁気歪みの増加を極めて少なく抑え、全
鉄損値(W17/50 )を11%改善とし、3分割照射のY
AGレーザの照射材の全鉄損値改善幅8%を大きく超え
る鉄損改善効果が判明した。ここで鉄損改善率1%の向
上は、大容量の変圧器鉄心に利用する場合、大幅な変圧
器の効率向上につながるため、実用上極めて大きな効果
である。
For comparison, a pulse repetition frequency of 10
Laser irradiation was performed with a Q-switched Nd-YAG laser with a frequency of 1.06 μm at a frequency of 1.06 μm and dividing the range of the electromagnetic steel sheet in the irradiation width direction into three parts under the same other laser irradiation conditions. As a result, the material irradiated by the Q-switched CO 2 laser, which uniformly radiated the entire steel plate width, suppressed an increase in magnetostriction to an extremely small value, and improved the total iron loss value (W 17/50 ) by 11%, and the three-divided irradiation Y
It was found that the iron loss improving effect of the material irradiated with the AG laser greatly exceeds the total iron loss value improving width of 8%. Here, the improvement of the iron loss improvement rate of 1% leads to a significant improvement in the efficiency of the transformer when used for a large-capacity transformer core, which is a very large practical effect.

【0030】(実施例2)鋼板の走行速度Vが650mm
/secで、幅300mmの電磁鋼板の照射域を2分割にしそ
れぞれの照射域を幅約150mmを走査幅として、パルス
繰返し周波数60kHz 、波長10.6μmのレーザで、
初期スパイク部のパルス半値幅250nsec、パルステイ
ル2μsec で単パルスのエネルギーは7.5mJのQスイ
ッチCO2レーザパルスを、集光径0.4mmと集光し、
初期スパイク部のピークパワー密度Edを2×107 w/
cm2 で照射エネルギー密度Ua=(d/l)P2 を0.3
〜0.4となるように電磁鋼板に照射した。照射位置条
件はレーザ走査方向のスポット間隔dを0.5mm、鋼板
圧延方向のスポット間隔lを6.5mmに設定した。
(Embodiment 2) The traveling speed V of the steel sheet is 650 mm.
/ sec, the irradiation area of a magnetic steel sheet with a width of 300 mm is divided into two, and each irradiation area has a scanning width of about 150 mm, a laser with a pulse repetition frequency of 60 kHz and a wavelength of 10.6 μm,
The initial spike of the pulse half width 250 nsec, a pulse tail 2μsec energy of a single pulse of Q-switched CO 2 laser pulses 7.5 mJ, and Atsumariko径0.4mm and condensed,
The peak power density Ed of the initial spike part is 2 × 10 7 w /
Irradiation energy density Ua = (d / l) P 2 is 0.3 at cm 2.
The electromagnetic steel sheet was irradiated so as to be 0.4. The irradiation position conditions were set such that the spot interval d in the laser scanning direction was 0.5 mm and the spot interval l in the steel plate rolling direction was 6.5 mm.

【0031】その結果、全鋼板幅を均一に照射したQス
イッチCO2 レーザによる照射材は、磁気歪みの増加は
極めて少ない状況で全鉄損値(W17/50 )を10%改善
できることが判明した。従来のパルス繰返し周波数10
kHz 、波長1.06μmのQスイッチYAGレーザに
て、この幅300mmの電磁鋼板の照射処理には6分割以
上の照射が必要となり、設備の複雑さおよび鉄損改善効
果等を比較すると、本発明の鉄損改善効果および経済効
果も多大で、実用上極めて大きな効果である。
As a result, it was found that the material irradiated by the Q-switched CO 2 laser with which the entire steel plate width was uniformly irradiated can improve the total iron loss value (W 17/50 ) by 10% in a situation where the increase in magnetostriction is extremely small. did. Conventional pulse repetition frequency 10
With a Q-switched YAG laser with a frequency of 1.06 μm and a wavelength of 1.06 μm, it is necessary to irradiate at least 6 divisions to irradiate this electromagnetic steel sheet with a width of 300 mm. The iron loss improving effect and the economic effect of are also great, which is an extremely large effect in practical use.

【0032】以下に、鉄損改善に関する具体的な効果の
試算結果を示す。本発明の実施例で用いた方向性電磁鋼
板の全鉄損は約0.84w/kgであるので、実施例1の結
果を用いると、本発明により改善される全鉄損値ΔWは
全体の3%で0.025w/kgとなる。方向性電磁鋼板の
最も一般的な用途は送電用の柱状トランスであるが、こ
の場合1kVA の電力量当たり2.0kgの電磁鋼板を必要
とする。従って本発明により柱状トランスにおいて1kV
A の電力に対し約0.05Wの省エネルギーが実現でき
る。
The following are the results of trial calculation of specific effects relating to iron loss improvement. Since the total iron loss of the grain-oriented electrical steel sheet used in the examples of the present invention is about 0.84 w / kg, using the results of Example 1, the total iron loss value ΔW improved by the present invention is It becomes 0.025w / kg at 3%. The most common use of grain-oriented electrical steel sheets is in columnar transformers for power transmission, in which case 2.0 kg of electrical steel sheet is required per 1 kVA of electric energy. Therefore, in the columnar transformer according to the present invention, 1 kV
Energy saving of about 0.05W can be realized for A power.

【0033】現在、電力コストは20円/kWhr程度であ
り、力率を0.8とすると、本発明により0.05W/
0.8kW×20円/kWhr=1.26×10-3円/kWhrの
電力コスト削減が可能となる。日本国内での総消費電力
は年間6000〜7000億kWhrであることから、本発
明を適用することで削減される電力コストは年間で1.
26×10-3円/kWhr×6000〜7000億kWhr/年
=7.6〜8.8億円/年となる。
At present, the electric power cost is about 20 yen / kWhr, and if the power factor is 0.8, it is 0.05 W / kW according to the present invention.
It is possible to reduce the power cost by 0.8kW × 20 yen / kWhr = 1.26 × 10 −3 yen / kWhr. Since the total power consumption in Japan is 6000 to 700 billion kWh per year, the power cost reduced by applying the present invention is 1.
26 × 10 −3 Yen / kWhr × 6000 to 700 billion kWhr / year = 7.6 to 880 million Yen / year.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明のQスイッチCO2 レーザを用い
たレーザ照射効果によって150mm以上の均一レーザ痕
のパターンを可能にしたことで磁気特性の優れた電磁鋼
板となった。この電磁鋼板は磁気歪みを抑制し、鉄損減
少と安定な磁気特性の大きな改善効果を有している。
EFFECTS OF THE INVENTION By the laser irradiation effect using the Q-switch CO 2 laser of the present invention, a pattern of uniform laser traces of 150 mm or more is made possible, resulting in an electromagnetic steel sheet having excellent magnetic properties. This magnetic steel sheet suppresses magnetic distortion, has a large effect of reducing iron loss and improving stable magnetic characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を可能とするパルスQスイッチCO2
ーザ発振器とその照射光学系の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a pulse Q-switched CO 2 laser oscillator and an irradiation optical system thereof that enables the present invention.

【図2】パルスQスイッチCO2 レーザの発振波形の典
型的な測定結果の図表である。
FIG. 2 is a chart of typical measurement results of an oscillation waveform of a pulse Q-switch CO 2 laser.

【図3】(a)と(b)は本発明と従来法(特開昭55
−18566号公報)のレーザ照射痕跡の代表的なそれ
ぞれのパターンである。
3 (a) and 3 (b) show the present invention and a conventional method (JP-A-55).
Typical patterns of laser irradiation traces (Japanese Patent Publication No. -18566).

【図4】(a)と(b)は本発明の複数領域照射例と従
来法(特開昭55−18566号公報)のレーザ照射痕
跡の代表的なパターンである。
4A and 4B are typical patterns of laser irradiation traces of an example of irradiation of a plurality of regions of the present invention and a conventional method (Japanese Patent Laid-Open No. 55-18566).

【図5】従来法によるレーザ照射方法の概要図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a laser irradiation method according to a conventional method.

【図6】従来法のレーザ照射方法による鉄損値減少とそ
の変化の実例を示す図表である。
FIG. 6 is a table showing an example of reduction of iron loss value and its change by a conventional laser irradiation method.

【図7】従来法による複数レーザビームと複数照射光学
系によるレーザ照射方法の概要図である。
FIG. 7 is a schematic view of a laser irradiation method using a plurality of laser beams and a plurality of irradiation optical systems according to a conventional method.

【図8】(a)と(b)は図6の方法による電磁鋼板の
レーザ照射痕跡の代表的なパターンである。
8 (a) and 8 (b) are typical patterns of laser irradiation traces on a magnetic steel sheet by the method of FIG.

【図9】連続励起のQスイッチNd−YAGレーザの繰
返し周波数とQスイッチ発振特性の尖頭出力と平均出力
の関係を示した図表である。
FIG. 9 is a chart showing the relationship between the repetition frequency of a continuously pumped Q-switch Nd-YAG laser and the peak output and average output of the Q-switch oscillation characteristic.

【図10】連続励起のQスイッチNd−YAGレーザの
繰返し周波数とパルス幅の関係を示した図表である。
FIG. 10 is a chart showing the relationship between the repetition frequency and pulse width of a continuously pumped Q-switched Nd-YAG laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パルスレーザビーム 2 レーザ放電部 3 全反射鏡 4 テレスコープレンズ 5 回転チョッパ用モータ 6 回転チョッパ 7 出力鏡 8 ポリゴンミラー 9 放物面鏡 10 電磁鋼板 11 平面全反射鏡 1 Pulsed laser beam 2 Laser discharge part 3 Total reflection mirror 4 Telescope lens 5 Motor for rotary chopper 6 Rotation chopper 7 Output mirror 8 Polygon mirror 9 Parabolic mirror 10 Electromagnetic steel plate 11 Planar total reflection mirror

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 尊道 相模原市淵野辺5−10−1 新日本製鐵株 式会社エレクトロニクス研究所内 (72)発明者 矢持 啓介 北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新日本製 鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 佐藤 博彦 北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新日本製 鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 太田 敏隆 北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新日本製 鐵株式会社八幡製鐵所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takamichi Kobayashi 5-10-1 Fuchinobe, Sagamihara City Inside the Electronics Research Laboratory, Nippon Steel Co., Ltd. (72) Keisuke Yamochi No. 1 Tobata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu Nippon Steel Co., Ltd., Yawata Works (72) Inventor Hirohiko Sato 1-1, Tobatacho, Tobata-ku, Kitakyushu City (72) Inventor, Toshitaka Ota Tobata Ota, Tobata-ku, Kitakyushu City No. 1 No. 1 Nippon Steel Yawata Works Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 方向性電磁鋼板の表面にQスイッチCO
2 レーザビームを照射して圧延方向に3〜10mmの間隔
で、鋼板幅方向に0.3〜1.0mmの間隔で150mm以
上を重なりのない連続パターンの痕跡を有することを特
徴とする磁気特性の優れた方向性電磁鋼板。
1. A Q switch CO on the surface of a grain-oriented electrical steel sheet.
2 Magnetic characteristics characterized by having continuous pattern traces without overlapping for 150 mm or more at intervals of 3 to 10 mm in the rolling direction by irradiation with a laser beam and at intervals of 0.3 to 1.0 mm in the steel plate width direction Excellent grain-oriented electrical steel sheet.
【請求項2】 鋼板全幅を複数の領域に分割し、その1
領域のレーザ照射による痕跡を請求項1の条件となるこ
とを特徴とする磁気特性の優れた方向性電磁鋼板。
2. The entire width of the steel sheet is divided into a plurality of regions,
A grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties, characterized in that traces of a region irradiated by laser irradiation satisfy the condition of claim 1.
【請求項3】 QスイッチCO2 レーザの繰返し周波数
が30kHz 以上のパルスによって照射したレーザ照射痕
跡を持つ請求項1記載の磁気特性の優れた方向性電磁鋼
板。
3. The grain-oriented electrical steel sheet with excellent magnetic properties according to claim 1, wherein the Q-switched CO 2 laser has a trace of laser irradiation applied by a pulse having a repetition frequency of 30 kHz or more.
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