JPS60238420A - 超低鉄損積層鉄心用方向性電磁鋼板の製造方法 - 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】 ３．１産業上の利用分野 本発明は、超低鉄損積層鉄心用方向性電磁鋼板の製造方
法に関する。

３．２従来技術とその問題点 近年、省エネルギーの見地から、一方向性電磁鋼板の低
鉄損化の要望が強い。

−す面性雪ｍ惜謁のれ絹を曽小愼ぜス☆めには結晶方位
を高め、不純物を減少させてヒステリシス損を減少させ
る方法や、Ｓｉ含有量を高めて固有抵抗を上け、また、
板厚を減少させてうず電流積を減少させる方法や、更に
は張力絶縁皮膜による張力効果や、−板表面に微小歪を
付与して磁区幅を減少させ、異常うず電流積を減少させ
る方法等が試みられている。

これらの内、板厚０．１０〜０．２０１ｍの極薄鋼板の
表面に張力絶縁皮膜を塗布した一方向性電磁鋼板に対し
て、その表面から鋼板に微小歪を付与すると、それより
厚い板厚では得られなかった超低鉄損が得られることが
わかりた（第１図参照）。

周知の如く一方向性電磁鋼板を巻鉄心に使用した場合、
鉄心に巻いた時の歪を除去するために、必ず７５０〜８
００℃で歪取シ焼鈍が実施される。

所が上記超低鉄損材の場合、特公昭５８−３６０５１号
公報の開示から判るようＫ、上記歪取り焼鈍中に微小歪
伺与による鉄損改善効果が消失するために超低鉄損ねの
利点が得られない。

これに対して積層鉄心として使用した場合には、歪取り
焼鈍を実施しないで使用するために、微小歪付与による
鉄損改善効果が持続するが、板厚が０、２０　ｍｚ以下
では薄すぎるために剪断、積層時に鋼板が折れたシ、曲
ったシして鉄損が劣化する欠点を有しておシ、その上剪
断、積層時に手間ががかり、作業能率が低下して使用し
難いという難点があった。

３．３発明の目的・構成・作用 そこで、本発明者らは、上記榛薄超低鉄損材の積層鉄心
への使用について鋭意検討した結果、本発明を完成した
ものである。

すなわち本発明の要旨とするところは、張力絶縁皮膜を
有する板厚０．１０〜０．２０１１１１１１の一方向性
？５磁鋼板の表面に微小歪を付与し、磁区幅を減少さぜ
ることによυ鉄損を改善した超低鉄損材の表面に接着性
樹脂を塗布し、微小歪付与にょる磁区細分化効果が消失
しない５５０℃以下の温度に加熱、乾燥し、これに上記
の鉄損改善鋼板（超低鉄損材）を重ねて５５０℃以下の
温度で加熱圧着することを特徴とする超低鉄損積層鉄心
用方向性電す々わち、板厚０．１０〜０．２０　ｍｔｔ
ｔの方向性電磁鋼板の表面に微小歪を付与し、超低鉄損
材を得て、これを２枚重ねて接着鋼板とすることに上り
、０、２０　ｆ１以上の板厚となり、通常の積層鉄心用
として容易に用いることが可能となったものである。

本発明において、微小歪を付与することにより磁区幅を
減少させて鉄損を改善する方法としては、例えば特公昭
５７−５９６８号公報に示されてａる鋼板表面に押圧に
よシ、線状の微小歪を付与する方法、特公昭５７−２２
５２号公報に示されている方向性電磁鋼板の表面にレー
ザー光を照射して、その衝撃圧力によって鋼板に高転位
密度領域を形成する方法、又出願中の特願昭５８’−１
０４６１８号に示されている方向性電磁鋼板の表面に局
部的に熱エネルギーを加えることにより熱歪領域を形成
させて鉄損特性を改善する方法（この場合の熱エネルギ
ーとしては、レーザー光、電子ビーム、イオンビーム、
赤外線等の熱線を使用することが出来る。）等、任意の
方法が採用できる。

一方向性電磁鋼板に微小歪を付与して１．鉄損を改善す
る場合、銅板に直接微小歪を付与するよシも、鋼板表面
に張力絶縁皮膜を施こし、その上から鋼板に微小歪を付
与した方が鉄伊の改善式が大きいことが前掲都公昭５８
−３６０５１号等公報で提′省され公知である。

一方、電磁鋼板の接着に関しては、特公昭４９−０１３
３１８号公報をはじめ、特公昭５２−００８０９８号公
報で提案されている。

これらｌ’を電磁鋼板の表面に接着剤を塗布し乾燥後、
打抜き加工して、それを積層後加熱圧着して接着鉄心を
得る方法で、本発明のような超低鉄損接着鋼板の製造方
法に関しては何ら示唆していない。

次に実開昭５２−７５７２８号公報によシ積層鉄心用方
向性けい素鋼板が提案されている。これは積層鉄心組立
て工数を半減するように２枚重ねた積層鉄心用方向性け
い素鋼板に関するもので、板厚も０．３５〜０．２０１
ｍで使用されている。この様に−ｊｆｊ　１ＩｊＪＦ　
Ａ　ｎ　Ａ　＋＋　Ｉｌｌ　ＬＭ　Ｊ　Ｍ−ｆｌｌ−＋
　−ｗ　ｕ＋ｍ＋ｄ　Ｊ　ｍｓｉ作業が可能で単に作業
能率の向上を目的とするもので本発明のような超低鉄損
積層鉄心の製造方法に関しては何ら示唆していない。

一般に板厚が薄くなる程、うず霜流損が減少して鉄損が
改善されこれに張力絶縁皮膜を形成すると第１図の如く
更に鉄損が改善されるが、板厚０、２０　ｍｑ以下にな
ると磁区幅が広くなって、異常うす電流積が増加して鉄
損改善効果が小さくなる傾向にあった。

しかし、この薄手材の表面に微小歪を付与すると、第１
図に示す如く磁区幅が減少して異常うず電流積が大幅に
減少して、鉄損の改善は通常の０、３０　ｍｙｉ、板厚
の場合よりも大きいことがわかった。

すなわち、微小歪付与による鉄損改善効果は板厚が０．
２０１１１以下の方が更に大きくなることか判明した。

よって本発明においては板厚ｆ　０．２　ａｍ以下に限
定したものである。

尚、板厚の下限については０．１　ａｍであシ、これよ
り板厚が薄くなると鋼板の製造工程において２次再結晶
を安定に行なわせることがむづかしくなカ良好な磁性が
得られ々い。

又、板厚を０２０朋以下に限定するもう一つの理由は、
本発明が前述した板厚０．２０ｍ以下の薄物における積
層鉄心製作時の作業性の難点を解決するためである。

次に本発明においては接着性樹脂等の有機皮膜を一方向
性電磁鋼板の表面に形成するものであるが、この場合、
有機皮膜の熱膨張係数が鋼板より大きいため鋼板に圧縮
歪を与えて磁性を劣化するため好ましくかいとされてい
た。しかるに、本発明によシ張力絶縁皮膜を有する鋼板
表面に接着性樹脂を塗布するものであり、張力絶縁皮膜
の張力効果によシ、接着性樹脂皮膜の圧縮歪の悪影響が
のぞかれるため、磁性劣化は認められない。すなわち、
張力絶縁皮膜は微小歪付与時の鉄損到達値を低くする作
用および接着性樹脂塗布による圧縮歪を取り除く作用が
あり、本発明の超低鉄損積層鉄心用方向性電磁鋼板の製
造には必須の要件である。

接着性樹脂としては、従来から電磁鋼板の接着用として
使用されている殆んどすべての樹脂が使用可能である。

−例をあげるとエポキシ、フェノール、ポリアミド、ポ
リイミド、アクリル、ウレタン、ポリビニールホルマー
ル、フェノキシ、ベンゾグアナミン、シリコート系の樹
脂の一種又は二種以上の変性物、共重合物、混合物等が
用いられ、それ、らの溶剤タイプ、水溶性タイプ、エマ
ルソヨンタイプも用いられる。

また、塗布手段としてはグラビアロール方式、キスロー
ル方式、スクイズロール方式、ダイレクトロールコータ
一方式、リバースロールコータ一方式等を用いることが
できる。

本発明における接着性樹脂の塗布面は、次の様に適宜に
選択する。先ず、張力絶縁皮膜上から、皮膜如地鉄が露
出する様な損傷を与えないで微小歪を付与した一方向性
電磁鋼板を用いる場合には、その一方向性電磁鋼板の片
面のみに接着性樹脂を塗布乾燥し、この接着性樹脂層を
有する面に接着性樹脂層を有しない上記鉄損改善一方向
性電磁鋼板を重ねて加熱圧着する。

一方、張力絶縁皮膜上の片面から、皮膜に地鉄が露出す
る損傷を与えて微小歪を付与した一方向性電磁鋼板を用
いる場合には、その一方向性電磁鋼板の皮膜損傷面に接
着性樹脂層を形成し、この接着性樹脂層を有する面に接
着性樹脂層を有しない上記鉄損改善一方向性電磁鋼板の
皮膜損傷面を重ねて加熱圧着する。この場合の接着性樹
脂層は、接着作用と損傷皮膜の補修作用を有するもので
ある。

以上は最も経済的が方法を示したものであるが、重ね合
わせる両方の一方向性電磁鋼板の片面又は両面に接着性
樹脂層を形成してもよいことは勿論である。

又、本発明方法によって得た２層接着鋼板の片面若しく
は両面の接着性樹脂層の接着作用を利用して、全体を接
着して接着鉄心とすることも可能である。

接着性樹脂の塗布厚みは１〜５μｍが好ましく１μｍ未
満ではスリット、剪断に耐える加工性が得られず５μｍ
を超えると占積率が劣化して好ましくない。

接着性樹脂を塗布後の幹燥及び圧着時の加熱は前掲特公
昭５８−３６０５１号公報にも示されている様に５５０
℃以下で行なうべきであシこれよシ板温か高くなると、
微小歪付与による鉄損改善効果が消失するため、好まし
くない。

３．４実施例 次に実施例により説明する。

実施例１゜ 張力絶縁皮膜（クロム酸−リン酸マグネシウム−コロイ
ダルシリカ系皮膜）を有する０、１３＋ａ＋板厚の方向
性電磁鋼板の片面に連続発振レーザー光を集光、走査す
ることにより、鋼板に局部的に急熱、放冷を与えて微小
歪を付与した。レーデ−照射前の鉄損はＷｌ　７１５０
で０．８７　Ｗ／ｋｇ、磁束密度Ｂ１゜で１．９３　Ｔ
であったが、レーザー照射により鉄損Ｗ１７１５０で０
・７０　Ｗｌに９％磁束蜜度Ｂ１０で１．９２Ｔに改善
された。照射後の表面皮膜は殆んど損傷が認められなか
った。

レーザー照射後レーザー照射面にフェノール変性アルキ
ッド樹脂をリバースロールコータ一方式で片面に塗布し
、３５０℃の炉温で乾燥し、その出側で片面にレーザー
照射済みの方向性電磁鋼板（板厚０．１３　ｍ、鉄損Ｗ
１７１５０で０．６９　ＷＡ９、磁束密度ＢＩＤで１．
９３　Ｔ　）をレーザー照射面を接着性樹脂塗布面に重
ねて、両鋼板に１（）ｋｇ／ｃＩｎ２の圧力を加えなか
ら４０　（１℃に加熱し、冷却後コイルに巻取った。コ
イルからサンプルを切シ出し、磁性を測定したところ、
鉄損Ｗ１７７５０で０．７１　Ｗ／に９、磁束密度”１
０で１．９２Ｔと著しく鉄損の低い０．２６ｗｍ板厚の
鋼板が得られた。このコイルをスリット・剪断したが剥
離もなく良好が加工性を示した。又檀ＦｆＩ鉄心製造時
に板厚が０．２６ｍｍと厚くなったため、作業性も良好
であちた。

実施例２゜ 張力絶縁皮膜（クロム酸−リン酸アルミニウムーコロイ
ダルシリカ系皮膜）を有する０、１８＋ａ板厚の方向性
電磁鋼板の片面にＹＡＧレーデ−を用いてパルスレーザ
−照射して微小歪を付与し、磁区幅を減少Ｉ２イ＃椙を
改善した。レーザー照射前の度Ｂ１０で１．９１Ｔであ
ったものがレーザー照射により、鉄損Ｗ１７１５０でＯ
１７４Ｗ／に９、磁束密度Ｂ１ｏで１．９１Ｔに改善さ
れた。

レーザー照射後レーザー照射面にビスフェノール−エピ
クロルヒドリン型工Ｉキシ樹脂と、不乾性油脂肪酸のエ
ステルと、５％ブチル化メラミンを混合した溶液をリバ
ースタイゾロールコータ一方式でレーザー照射面に塗布
し、３５０℃の炉温で乾燥し、その出側で片面にレーザ
ー照射済みの方向性電磁鋼板（板厚０．１８ｍ、鉄損Ｗ
１７１５０で０、７５　Ｗ／に９、磁束密度Ｂ１ｏで１
，９ＱＴ）をそのレーザー照射面が上記接着性樹脂塗布
面と重なる様にして両鋼板に５　ｋｇ／１ｔｎ２の圧力
を加えながら４００℃に加熱し、冷却後コイルに巻取っ
た。

コイルからサンプルを切シ出し、磁性を測定したところ
、鉄損Ｗ１７１５０で０．７６ｗ／ｋｇ、磁束密度Ｂ１
ｏで１．９１Ｔと非常に低い鉄損のＯ’、　３６　ｔｍ
板厚の鋼板が得られた。このコイルをスリ、ト、剪断し
たが、剥離もなく、良好な加工性を示した。又積層鉄心
製造時、板厚が０．３６ｍｇと厚いために従来の０，２
３〜０．３　ｔ、ｙ板厚の材料よシも作業性は良好であ
った。

；３５効果 以上の如く本発明によれば加工性ならびに作業性の優れ
た超低鉄損積層鉄心用方向性珪素鋼板を製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は張力絶縁皮膜を形成した場合及び張力絶縁皮膜
を形成後レーザー照射した場合の板厚と鉄損との関係を
示した図表である。 特許出願人　新日本製鐵株式會社 第１図 θ、ｌθ　θ１５　θ、２θ　ρ、２５　０．３θオ反
　厚　（ｍｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 張力絶縁皮膜を有する０、１０〜０．２０　ｍの板厚の
   方向性電磁鋼板の表面に微小歪を与え、磁区幅を減少さ
   せることにより、鉄損を改善した鋼板表面に接着性樹脂
   を塗布し、５５０℃以下の温度で乾燥し、これに上記の
   鉄損改善鋼板を重ねて５５０℃以下で加熱圧着すること
   を特徴とする超低鉄損積層鉄心用方向性電磁鋼板の製造
   方法。