JPH08269563A - 方向性けい素鋼帯の製造方法及び電解エッチング装置 - Google Patents

方向性けい素鋼帯の製造方法及び電解エッチング装置

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JPH08269563A
JPH08269563A JP7075198A JP7519895A JPH08269563A JP H08269563 A JPH08269563 A JP H08269563A JP 7075198 A JP7075198 A JP 7075198A JP 7519895 A JP7519895 A JP 7519895A JP H08269563 A JPH08269563 A JP H08269563A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 方向性けい素鋼素材を最終板厚に冷間圧延し
た後、最終仕上焼鈍を施すまでの間に、電解エッチング
により鋼帯表面に線状又は点線状の溝を形成させる方向
性けい素鋼板の製造方法において、エッジ部の線状溝を
起点とした鋼帯破断を効果的に解消する。 【構成】 電解エッチングの際、鋼帯の幅方向端部のエ
ッチングを抑制して、該幅方向端部における溝深さを、
幅方向中央部における溝深さの70%以下にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、方向性電磁鋼板の製
造方法に関し、特に該鋼板表面に電解エッチングを施し
て線状又は点状の溝を形成させることで磁区細分化を図
る場合における研究開発の成果を提案するところにあ
る。
【0002】
【従来の技術】含けい素鋼素材に熱間圧延を施し、次い
で1回又は中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延を施した後、
最終仕上げ焼鈍を施すまでの間に局所的なエッチング処
理を施して溝間隙2〜10mm、溝深さ5〜35μm の溝を形
成することからなる方向性電磁鋼板の磁区細分化処理法
は、特開昭63−42332 号公報に開示されているように公
知である。このようなエッチング処理方法としては、化
学的エッチングと電解エッチングとが知られているが、
電流による溝深さのコントロールが容易である点で電解
エッチングが有利である。
【0003】この電解エッチングにおいては、あらかじ
め鋼板表面にマスキング材(エッチングマスク)として
インキ等の絶縁材を選択的に塗布、焼付けした後、電解
エッチングを施してマスキング材の形成されていない領
域にエッチングを作用させて溝を形成し、その後絶縁材
を除去する工程が一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
に方向性けい素鋼はSi:2.0 〜4.0 %を含有するため硬
く、しかも板厚が0.15〜0.35mmと比較的薄い。また、溝
は一般に、線状又は点状に鋼帯の幅方向に全幅にわたっ
て形成される。そのため、鋼帯の表面に2〜10mmピッチ
で深さ5〜35μm といった必要量の線状溝を電解エッチ
ングで導入した場合には、その後の工程においてエッジ
部の線状溝を起点として鋼帯破断が多発するという問題
点があった。
【0005】この発明は、前記問題点を有利に解決する
ものであり、鋼帯幅方向のエッチング量を制御して鋼帯
破断の防止を図った方向性けい素鋼帯の製造方法及びこ
の方向性電磁鋼帯の製造の際に使用して好適な電解エッ
チング装置を提案することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するこ
の発明は、Si:2.0 〜4.0 wt%を含有する方向性けい素
鋼素材に冷間圧延を施して最終板厚0.15〜0.35mmに仕上
げた後、最終仕上焼鈍を施すまでの間に、鋼帯の表面に
エッチングマスクを選択的に形成させてから電解エッチ
ングを行うことにより線状又は点線状の溝を溝深さ5〜
35μm 、溝ピッチ2〜10mmで該鋼帯表面に形成させる方
向性けい素鋼板の製造方法において、上記電解エッチン
グの際、鋼帯の幅方向端部のエッチングを抑制して、該
幅方向端部における溝深さを、幅方向中央部における溝
深さの70%以下にすることを特徴とする方向性けい素鋼
帯の製造方法である。
【0007】また、この発明は、エッチングマスクを選
択的に形成させたけい素鋼帯に対向する電極を電解槽の
内部空間にそなえ、この電極と導通するとともにけい素
鋼帯とも通電手段を介して導通する電源を有する電解エ
ッチング装置であって、電解エッチングを施すけい素鋼
帯の端部と電極との間に遮蔽手段を設けたことを特徴と
する電解エッチング装置である。
【0008】ここに、この発明の電解エッチング装置に
おいては、遮蔽手段を鋼帯幅方向に移動させる駆動装置
及びけい素鋼帯の端部位置を検出する検出手段を有し、
遮蔽手段を、検出手段からの鋼帯端部位置データに基い
て鋼帯幅方向に移動可能とすることが、より好適であ
る。
【0009】
【作用】以下、この発明の解明経緯について述べる。発
明者らは、板破断の原因を究明するために種々の調査を
行ったところ、所定の溝深さになる領域、特に板幅方向
の分布が鋼帯の破断に大きく影響を及ぼすことをつきと
めた。そのため以下の実験にて板破断と溝形状との関係
を求めた。
【0010】Si量を2.5 wt%、3.0 wt%及び 3.5%の3
種類、板厚を0.18mm, 0.21mm及び0.30mmの3種類に調製
した合計9種類のけい素鋼冷延板にマスキング材(材
料:レジストインキ)を片面塗布した後、電解エッチン
グにて鋼板表面に溝を、圧延方向と直角方向(すなわ
ち、鋼板の幅方向)に溝幅150 μm 、溝間隔5mmに形成
させた。溝深さについては、この電解エッチングの際、
けい素鋼板の幅方向端部のエッチングを抑制するため
に、この幅方向端部と電極との間に遮蔽板を配置するこ
とによって、この幅方向端部と幅方向中央部で溝深さを
種々に変化させた。なお、鋼板の幅方向端部と遮蔽板と
の重なり代は、片側当たり50mmと一定にした。
【0011】これらのサンプルについて、曲げ半径5mm
の90°曲げ試験を20回行って板の破断状況を調べ、幅方
向のエッジ部及び中央部の溝深さとの関係を求めた。こ
れらの結果を図1に示す。図1より上記Si量、板厚の範
囲では、板破断に与える支配的な要因は板エッジ部と板
中央部との溝深さの比であることが示され、この比を0.
7 以下とすることにより板破断がなくなることが明らか
となった。なお、この結果は、Si:2.5 〜4.0 wt%、板
厚0.15〜0.35mmの範囲で確かめられている。
【0012】上記のようにこの発明に従い、電解エッチ
ングの際に鋼帯の幅方向端部のエッチングを抑制して該
幅方向端部における溝深さを、幅方向中央部における溝
深さの70%以下にすることによって、鋼帯の幅方向端部
における一定領域のエッチング量が低減できるようにな
る。この効果にて板破断が防止できるのである。
【0013】かかる鋼帯の幅方向端部のエッチングを抑
制する具体的手段としては、遮蔽手段すなわち鋼帯幅方
向端部のマスキング装置を、鋼帯被エッチング面と電極
板の間に介挿して鋼帯と電解板の間を流れる電解電流を
鋼板幅方向端部において部分的に遮断することが挙げら
れる。
【0014】電極と鋼帯との間における遮蔽手段と鋼片
幅方向端部との重なり代は、一定量望ましくは片側当た
り15〜80mmの範囲とする。15mmに満たないと鋼帯幅方向
端部のエッチング量低減効果が不足し、一方、80mmを超
えると同端部のエッチング量を低減した領域が鋼帯幅方
向に過大となるからである。この端部領域は、最終的に
トリミングされる領域であるため、歩留まり低下や磁気
特性の劣化を招くことがない。
【0015】この重なり代を一定量に制御するためにこ
の発明では、上記の遮蔽手段を鋼帯幅方向に移動させる
駆動装置及びけい素鋼帯の端部位置を検出する検出手段
を設けて、この遮蔽手段を、検出手段からの鋼帯端部位
置データに基いて鋼帯幅方向に移動させることが有利で
ある。
【0016】図2にこの発明の電解エッチング装置の1
実施例を示す正面図(同図(a) )及びA−A′断面図
(同図(b) )を示す。この装置は、電解エッチングを連
続的に行う装置であって図中1は被処理物たるけい素鋼
帯、2は図示しない電源の+極と接続し、けい素鋼帯1
を巻きかけて通電させるコンダクターロール、3は電解
槽、4はこの電解槽内に満たした電解液、5は、電解槽
3内にて搬送されるけい素鋼帯1に対向配置になる電極
であり、この電極5は図示しない電源の−極と接続して
いる。
【0017】かかる電解エッチング装置において、レジ
ストインキにより表面に選択的にマスキングを形成され
た鋼帯1は、電源の+極に接続するコンダクターロール
2に巻きかけられ、正に帯電され電解液4を満たした電
解槽3内に導かれる。一方、電解槽内で鋼帯1に対向配
置になる電極5は電源の−極と接続していることから、
鋼帯1の表面は線状溝形状に電解エッチングされる。
【0018】かような電解エッチング装置において、図
1(b) に示すように鋼帯1の被エッチング面と電極5の
間に遮蔽板6を介挿し、鋼帯1の幅方向端部のエッチン
グを抑制する。この遮蔽板6は、支持部材7を介して駆
動装置8と接続し、駆動装置8の作動により鋼帯幅方向
に移動可能になっている。そして、鋼帯の幅方向端部位
置の検出手段9例えば電解槽の上流側に設けられたフォ
トセンサにより、鋼帯1の端部を検出し、この検出デー
タに基づいて駆動装置8にて、遮蔽板と鋼帯との重なり
代を常に一定にするような制御を行う。
【0019】このような制御を行うことにより、鋼帯1
の幅方向端部におけるエッチングの抑制を安定して行う
ことができる。また、鋼帯の蛇行が生じた場合であって
も鋼帯の幅方向端部の安定したエッチング抑制、ひいて
は線状溝を起点とした鋼帯破断を確実に防止できるよう
になる。さらに、このような制御は、重なり代を変更し
ようとする場合に、容易に変更が可能という利点を有
し、また、幅の異なる複数種類の鋼帯を電解エッチング
しようとする場合にも、遮蔽板と鋼帯幅方向端部との望
ましい重なり代を確保することができるという効果があ
る。
【0020】
【実施例】図2に示した電解エッチング装置を用いて、
熱間圧延及び冷延圧延を施して板厚0.20mmとした3%け
い素含有方向性電磁鋼板用素材に濃度300g/l、温度50℃
のNaCl浴を用いて電解エッチングを行った。エッチング
条件は電気量300C/dm2の電解電流一定とした直接通電方
式である。なおマスキング材(材質:レジストインキ)
の厚みは1μm 、電極−鋼板間距離は20mmとした。
【0021】図3は遮蔽板と鋼帯との重なり代を50mm及
び15mmに設定した場合における鋼帯幅方向の線状溝深さ
の分布を示す。エッジ部の溝深さは中央部の70%以下に
低減された。次工程以降での線状溝を起点とした鋼帯破
断状況について調べたところ、表1に示すように鋼帯破
断が防止され、良好な結果が得られた。一方、この発明
に従う鋼帯幅方向端部のエッチングの抑制を行わなかっ
た場合は板破断が発生した。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】この発明は、鋼帯の表面の2〜10mmピッ
チで線状溝を連続的に導入する電解エッチングプロセス
において、エッジ部と中央部の溝深さの最適化のため鋼
帯の幅方向両側外方に遮蔽手段を配置し、センサを用い
た鋼帯エッジ検出制御により遮蔽手段を鋼帯の被エッチ
ング面と電極板との間に一定挿入するようにしたから、
鋼帯端部の線状溝深さを中央部の溝深さの70%以下に低
減できるようになり、次工程以降での破断を防止するこ
とができる。さらには上記マスキング装置を用いて、遮
蔽手段の挿入量を一定量に維持するように制御できるた
め、板の蛇行がおこっても鋼帯エッジ部は常に所定領域
にわたってエッチングが抑制でき、最適溝深さを満足で
きる。その結果、歩留まり低下を招くことなしに線状溝
を起点とした鋼帯破断を防止できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】鋼帯幅方向端部及び中央部の溝深さえ板破断に
及ぼす影響を示すグラフである。
【図2】この発明の電解エッチング装置の一例を示す図
である。
【図3】この発明について遮蔽板と鋼帯との重なり代を
15mm、50mmに設定したときの鋼帯幅方向の線状溝深さの
分布図である。
【符号の説明】
1 けい素鋼帯 2 コンダクターロール 3 電解槽 4 電解液 5 電極 6 遮蔽板 7 支持部材 8 駆動装置 9 検出手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Si:2.0 〜4.0 wt%を含有する方向性け
    い素鋼素材に冷間圧延を施して最終板厚0.15〜0.35mmに
    仕上げた後、最終仕上焼鈍を施すまでの間に、鋼帯の表
    面にエッチングマスクを選択的に形成させてから電解エ
    ッチングを行うことにより線状又は点線状の溝を溝深さ
    5〜35μm 、溝ピッチ2〜10mmで該鋼帯表面に形成させ
    る方向性けい素鋼板の製造方法において、 上記電解エッチングの際、鋼帯の幅方向端部のエッチン
    グを抑制して、該幅方向端部における溝深さを、幅方向
    中央部における溝深さの70%以下にすることを特徴とす
    る方向性けい素鋼帯の製造方法。
  2. 【請求項2】 エッチングマスクを選択的に形成させた
    けい素鋼帯に対向する電極を電解槽の内部空間にそな
    え、この電極と導通するとともにけい素鋼帯とも通電手
    段を介して導通する電源を有する電解エッチング装置で
    あって、 電解エッチングを施すけい素鋼帯の端部と電極との間に
    遮蔽手段を設けたことを特徴とする電解エッチング装
    置。
  3. 【請求項3】 遮蔽手段を鋼帯幅方向に移動させる駆動
    装置及びけい素鋼帯の端部位置を検出する検出手段を有
    し、遮蔽手段を、検出手段からの鋼帯端部位置データに
    基いて鋼帯幅方向に移動可能とした請求項2記載の電解
    エッチング装置。
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