KR101909150B1 - 적층 철심의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

적층 철심을 제조할 때에 복수 서로 겹쳐 펀칭하는 적층 철심용 재료를 이루는 강판의 표면 조도는, 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하이다. 또한, 이 적층 철심용 재료를 이루는 강판 중 적어도 적층 철심으로서 이용되는 부분의 판폭 방향의 판두께 편차는, 500[㎜]당 3[㎛] 이하이다. 이러한 강판을 적층 철심용 재료로서 복수 서로 겹치고, 이들 서로 겹친 복수의 강판을 동시에 펀칭하고, 얻어진 펀칭체를 적층하고 일체화하여 적층 철심을 형성한다.

Description

적층 철심의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING LAMINATED IRON CORE}
본 발명은, 적층 철심의 제조에 이용되는 적층 철심용 재료 및 적층 철심의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 적층 철심을 제조할 때에 이용되는 재료, 즉, 적층 철심용 재료로서, 전자 강판(electrical steel sheet)과 같은 고투자율(high magnetic permeability)의 강판이 이용되고 있다. 일반적으로, 적층 철심의 제조에서는, 높은 투자율을 갖는 얇은 강판(예를 들면 판두께를 얇게 한 전자 강판)이, 적층 철심용 재료로서 프레스기 내에 송입(送入)되고, 프레스기에 의해 철심 형상으로 펀칭된다. 이와 같이 프레스기에 의해 펀칭된 철심 형상의 강판 구조체(이하, 펀칭체라고 함)는, 그 판두께 방향으로 복수 적층되어, 일체화된다. 이 결과, 전동기 철심 등의 적층 철심이 제조된다.
적층 철심용 재료인 전자 강판에서는, 전동기 등의 고속 회전시에 발생하는 적층 철심의 와전류손(eddy current loss)을 저감하는 것을 목적으로 하여, 판두께의 박화(thinning down)가 요구되고 있다. 이에 수반하여, 판두께가 0.35[㎜] 이하가 되는 전자 강판의 수요가 높아지고 있다.
전술한 바와 같이, 적층 철심을 이용한 전동기의 더 한층의 고효율화를 목표로 하여, 전자 강판의 판두께를 더욱 박화하는 것이 요구되는 경향이 있다. 그러나, 전자 강판의 판두께의 더 한층의 박화는, 적층 철심의 제조에 필요한 전자 강판의 적층 매수의 증가를 초래한다. 이에 기인하여, 적층 철심용 재료로서의 전자 강판의 펀칭에 필요로 하는 시간이 길어지고, 이 결과, 적층 철심의 생산 효율이 저하한다는 문제가 발생한다. 또한, 전자 강판의 판두께의 박화에 수반하여 전자 강판의 강성이 낮아지기 때문에, 프레스기에 의해 펀칭된 전자 강판의 펀칭체에 휨이나 굽힘이 발생한다는 문제가 발생한다.
이들 문제를 해소하기 위한 종래 기술로서, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 프레스기에 의해 전자 강판을 펀칭하는 공정보다도 전에, 복수의 전자 강판 중 전동기 철심에 사용되지 않는 부분끼리를 고착하여, 이들 복수의 전자 강판을 밀착시키는 공정을 행하는 전동기 철심의 제조 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 복수의 전자 강판의 사이에 비접착 영역을 둘러싸지 않도록 접착층을 형성하고, 형성한 접착층에 의해 복수의 전자 강판 간을 부분적으로 접착하는 방법이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 3에는, 알루미나 또는 실리카를 주성분으로 하는 무기계 접착제를 복수의 전자 강판에 도포하여, 이들 복수의 전자 강판을 접착하는 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 4에는, 유리 전이 온도(glass transition temperature) 또는 연화 온도(softening temperature)가 50[℃] 이상인 유기계 수지로 이루어지는 접착층에 의해 복수의 전자 강판을 접착하는 방법이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 5에는, 복수의 전자 강판의 사이에 개재시킨 접착제 필름에 의해, 이들 복수의 전자 강판을 접합하여 다층 적층의 강판으로 하고, 이 다층 적층의 강판을 프레스기에 의해 펀칭하여 적층 철심을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 6에는, 복수의 전자 강판을 50[Kgf/㎠] 이상의 전단 접착 강도(shearing adhesive strength)로 접착하고, 그 후, 이들 복수의 전자 강판을 펀칭 가공에 제공하는 방법이 개시되어 있다.
일본공개특허공보 2003-153503호 일본공개특허공보 2003-264962호 일본공개특허공보 2005-332976호 일본특허공보 제4581228호 일본공개특허공보 2005-191033호 일본공개특허공보 2000-173815호
그러나, 특허문헌 1에 기재된 종래 기술에서는, 프레스기에 의해 철심 형상으로 펀칭하는 강판 부분의 밀착성이 충분하지 않고, 이에 기인하여, 적층 철심용 재료로서의 강판의 펀칭체에 형상의 어긋남(예를 들면 진원도의 어긋남(deviation of circularity))이 발생할 우려가 있다. 이러한 펀칭체의 형상의 어긋남은, 적층 철심의 자기 특성(magnetic property)을 열화시키는 원인이 된다.
또한, 특허문헌 2∼5에 기재된 종래 기술에서는, 적층 철심용 재료로서의 강판끼리의 접착 강도가 불충분할 우려가 있다. 이 경우, 강판끼리의 접착 부분에 박리가 발생하는 점에서, 강판끼리의 밀착성이 불충분하게 되어, 프레스기에 의한 강판의 펀칭체에 형상의 어긋남이 발생해 버린다. 이에 더하여, 박리한 강판끼리를 재차 접착하지 않으면 안 되어, 이 작업에 시간이 든다는 문제가 있다.
한편, 특허문헌 6에 기재된 종래 기술에서는, 적층 철심용 재료로서의 강판끼리의 충분한 접착 강도를 얻기 위해, 접착층의 두께를 소정값 이상으로 하지 않으면 안 된다. 이 결과, 강판 간의 접착층을 얇게 하는 것이 곤란해지는 점에서, 적층 철심의 점적률(space factor)(적층 철심의 층단면에 차지하는 강판의 비율)이 낮아진다는 문제가 있다. 또한, 적층 철심의 점적률이 낮은 것은, 적층 철심의 에너지 손실이 증대하는 원인이 된다.
본 발명은, 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 양호한 펀칭 형상을 확보함과 함께 높은 점적률의 적층 철심을 실현할 수 있는 적층 철심용 재료 및 적층 철심의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 전술한 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭했다. 그 결과, 본 발명자들은, 적층 철심용 재료로서의 강판의 표면 조도(surface roughness) 및 판폭 방향의 판두께 편차를 저감함으로써, 복수의 강판을 서로 겹쳐 펀칭했을 때의 펀칭체의 형상이 개선되는 것을 발견하여, 본 발명을 개발하기에 이르렀다. 즉, 전술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 적층 철심용 재료는, 적층 철심을 제조할 때에 복수 서로 겹쳐 펀칭하는 강판으로서 이용되는 적층 철심용 재료로서, 당해 적층 철심용 재료를 이루는 상기 강판의 표면 조도는, 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하이고, 당해 적층 철심용 재료를 이루는 상기 강판 중 적어도 상기 적층 철심으로서 이용되는 부분의 판폭 방향의 판두께 편차는, 500[㎜]당 3[㎛] 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 적층 철심용 재료는, 상기의 발명에 있어서, 상기 판두께 편차에 0.05를 곱한 값과 상기 표면 조도의 가산값은, 0.5 미만인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 적층 철심용 재료는, 상기의 발명에 있어서, 당해 적층 철심용 재료를 이루는 상기 강판의 판두께는, 0.25[㎜] 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 적층 철심의 제조 방법은, 복수의 강판을 서로 겹치는 겹침 스텝(overlapping step)과, 서로 겹친 상기 복수의 강판을 동시에 펀칭하여, 상기 복수의 강판의 펀칭체를 얻는 펀칭 스텝과, 상기 펀칭체를 적층하고 일체화하여 적층 철심을 형성하는 적층 일체화 스텝을 포함하고, 상기 겹침 스텝에 있어서 복수 서로 겹치는 상기 강판의 표면 조도는 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하이고, 상기 강판 중 적어도 상기 적층 철심으로서 이용되는 부분의 판폭 방향의 판두께 편차는 500[㎜]당 3[㎛] 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 적층 철심의 제조 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 판두께 편차에 0.05를 곱한 값과 상기 표면 조도의 가산값은, 0.5 미만인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 적층 철심의 제조 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 겹침 스텝에 있어서 복수 서로 겹치는 상기 강판의 판두께는, 0.25[㎜] 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 적층 철심의 제조 방법은, 상기의 발명에 있어서, 서로 겹친 상기 복수의 강판을 그 판두께 방향으로 압압(pressing)하여, 상기 복수의 강판끼리의 겹침면(overlapped surface) 간에 존재하는 공기를 빼는 압압 처리 스텝을 추가로 포함하고, 상기 펀칭 스텝은, 상기 겹침면 간으로부터 공기가 빠진 후의 상기 복수의 강판을 동시에 펀칭하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 적층 철심의 제조 방법은, 상기의 발명에 있어서, 서로 겹친 상기 복수의 강판에 대하여 유성제(oil based agent)를 도포하는 도포 스텝을 추가로 포함하고, 상기 압압 처리 스텝은, 상기 유성제를 도포 후의 상기 복수의 강판을 그 판두께 방향으로 압압하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 적층 철심의 제조 방법은, 상기의 발명에 있어서, 겹침 전의 상기 강판에 대하여 냉간 압연 및 표면 처리를 행하여, 상기 표면 조도를 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하로 조정하고, 또한 상기 판두께 편차를 500[㎜]당 3[㎛] 이하로 조정하는 냉연 표면 처리 스텝을 추가로 포함하고, 상기 겹침 스텝은, 상기 냉연 표면 처리 스텝에 의해 조정된 상기 표면 조도 및 상기 판두께 편차를 갖는 상기 강판을 복수 서로 겹치는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 양호한 펀칭 형상을 확보함과 함께 높은 점적률의 적층 철심을 실현할 수 있다는 효과를 가져온다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 적층 철심 제조 장치의 일 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 따른 적층 철심용 재료를 이용하여 제조되는 적층 철심의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 냉연 표면 처리 장치의 주요부 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 펀칭 가공 장치의 주요부 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태에 따른 적층 철심의 제조 방법의 일 예를 나타내는 플로우 차트이다.
도 6은, 적층 철심용 재료로서의 전자 강판의 표면 조도가 펀칭 후의 철심 형상으로서의 진원도에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
도 7은, 적층 철심용 재료로서의 전자 강판의 판두께 편차가 펀칭 후의 철심 형상으로서의 진원도에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
도 8은, 적층 철심용 재료로서의 전자 강판의 제조 공정 및 동시 펀칭 매수가 펀칭 후의 철심 형상으로서의 진원도에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
도 9는, 적층 철심용 재료로서의 전자 강판의 압연유 도포 면적률이 펀칭 후의 철심 형상으로서의 진원도에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하에, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 적층 철심용 재료 및 적층 철심의 제조 방법의 적합한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 의해, 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면은 개략적인 것이고, 각 요소의 치수의 관계, 각 요소의 비율 등은, 현실의 것과는 상이한 경우가 있는 것에 유의할 필요가 있다. 도면의 상호간에 있어서도, 서로의 치수의 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 경우가 있다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일 구성 부분에는 동일 부호가 붙여져 있다.
(적층 철심 제조 장치의 구성)
우선, 본 발명의 실시 형태에 따른 적층 철심용 재료를 이용하여 적층 철심을 제조하는 적층 철심 제조 장치의 구성에 대해서 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 적층 철심 제조 장치의 일 구성예를 나타내는 도면이다. 본 실시 형태에 있어서, 적층 철심 제조 장치(1)는, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)을 이용하여 적층 철심(15)을 제조하는 것이며, 적층 철심 제조 라인의 일부를 이룬다. 이러한 적층 철심 제조 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 냉연 표면 처리 장치(2)와, 어닐링 장치(3)와, 펀칭 가공 장치(4)를 구비한다. 또한, 도 1에 있어서, 굵은선 화살표는, 강판(10, 11) 또는 적층 철심(15)의 반송의 흐름을 나타낸다.
냉연 표면 처리 장치(2)는, 냉간 압연 및 표면 처리에 의해 적층 철심용 재료를 형성하는 것이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 냉연 표면 처리 장치(2)는, 코일 형상으로 감겨진 상태의 강판(10)을 순차 받아들이고, 받아들인 강판(10)에 대하여 냉간 압연 및 표면 처리를 행하여, 이 강판(10)의 판두께, 표면 조도 및, 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 조정한다. 이때, 냉연 표면 처리 장치(2)는, 예를 들면, 강판(10)의 판두께를 0.25[㎜] 이하로 저감하고, 강판(10)의 표면 조도를 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하로 저감하고, 강판(10)의 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 500[㎜]당 3[㎛] 이하로 저감한다. 이와 같이 하여, 냉연 표면 처리 장치(2)는, 소재로서의 강판(10)을, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)으로 가공한다. 그 후, 냉연 표면 처리 장치(2)는, 적층 철심용 재료로서 얻어진 강판(11)을 코일 형상으로 권취한다. 강판(11)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 코일 형상으로 감겨진 상태로 냉연 표면 처리 장치(2)로부터 어닐링 장치(3)로 순차 반송된다.
여기에서, 강판(10)은, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)을 제조하기 위해 이용하는 소재이다. 이러한 강판(10)은, 소정의 금속 조성을 갖는 슬래브를 가열 후에 열간 압연하고, 얻어진 열연 강판에 대하여 어닐링 처리 및 산 세정 처리 등의 필요한 처리를 행함으로써, 제조된다.
어닐링 장치(3)는, 냉연 표면 처리 장치(2)에 의해 제조된 적층 철심용 재료, 즉, 강판(11)에 대하여, 마무리 어닐링 처리를 행하는 것이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 어닐링 장치(3)는, 전술한 냉연 표면 처리 장치(2)의 후단에 설치된다. 어닐링 장치(3)는, 냉연 표면 처리 장치(2)로부터의 강판(11)을 연속적으로 마무리 어닐링하고, 마무리 어닐링 후의 강판(11)을 코일 형상으로 권취한다. 마무리 어닐링 후의 강판(11)은, 코일 형상으로 감겨진 상태로 어닐링 장치(3)로부터 펀칭 가공 장치(4)로 순차 반송된다. 본 실시 형태에 있어서, 마무리 어닐링 후의 강판(11)은, 높은 투자율을 갖는 전자 강판(무방향성(non-oriented) 전자 강판 등)이다.
펀칭 가공 장치(4)는, 본 발명의 실시 형태에 따른 적층 철심용 재료를 이용하여 적층 철심을 형성하기 위한 것이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 펀칭 가공 장치(4)는, 어닐링 장치(3)의 후단에 설치된다. 펀칭 가공 장치(4)는, 어닐링 장치(3)에 의한 마무리 어닐링 후의 강판(11)을 적층 철심용 재료로서 복수 받아들이고, 받아들인 복수의 강판(11)을 그 판두께 방향(D2)으로 서로 겹친다. 그 후, 펀칭 가공 장치(4)는, 이들 서로 겹친 복수의 강판(11)을, 목표로 하는 철심의 형상으로 동시에 펀칭한다. 이에 따라, 펀칭 가공 장치(4)는, 이들 복수의 강판(11)으로부터, 목표의 철심 형상을 이루어 서로 겹치는 복수의 펀칭체(도시하지 않음)를 얻는다. 펀칭 가공 장치(4)는, 이와 같이 하여 얻어진 철심 형상의 펀칭체를, 그 판두께 방향(D2)으로 복수 적층하여 일체화한다. 이와 같이 하여, 펀칭 가공 장치(4)는, 목표로 하는 적층 철심(15)을 형성(제조)한다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 따른 적층 철심용 재료를 이용하여 제조되는 적층 철심의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 적층 철심(15)의 적층 방향은, 도 2의 지면(plane of paper)에 수직인 방향이고, 이 적층 철심(15)을 구성하는 강판(11)의 펀칭체의 두께 방향과 동일하다. 본 실시 형태에 있어서, 펀칭 가공 장치(4)는, 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같은 링 형상의 적층 철심(15)을 제조하기 위해, 이 적층 철심(15)에 대응하는 철심 형상(링 형상)으로, 복수의 서로 겹치는 강판(11)을 동시에 펀칭한다. 이에 따라, 펀칭 가공 장치(4)는, 도 2에 나타내는 적층 철심(15)과 동일한 링 형상을 이루는 복수의 펀칭체를 얻는다. 펀칭 가공 장치(4)는, 이들 복수의 펀칭체를 그 판두께 방향(D2)으로 복수 적층하여 일체화함으로써, 도 2에 나타내는 링 형상의 적층 철심(15)을 제조할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 판폭 방향(D1)은, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)의 판폭의 방향이다. 판두께 방향(D2)은, 이 강판(11)의 판두께의 방향이다. 길이 방향(D3)은, 이 강판(11)의 길이의 방향(압연 방향)이다. 이들 판폭 방향(D1), 판두께 방향(D2) 및, 길이 방향(D3)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 서로 수직이다. 또한, 이들 판폭 방향(D1), 판두께 방향(D2) 및, 길이 방향(D3)은, 소재로서의 강판(10)에 대해서도 동일하다.
(적층 철심용 재료)
다음으로, 본 발명의 실시 형태에 따른 적층 철심용 재료에 대해서 설명한다. 본 발명의 실시 형태에 따른 적층 철심용 재료는, 적층 철심을 제조할 때에 복수 서로 겹쳐 펀칭하는 강판으로서 이용되는 전자 강판 등의 고투자율재이다. 본 실시 형태에 있어서, 이 적층 철심용 재료로서의 강판(11)은, 전술한 바와 같이 소재로서의 강판(10)의 판두께, 표면 조도 및, 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 냉간 압연 및 표면 처리에 의해 조정함으로써, 제조된다. 즉, 강판(11)은, 냉간 압연 전의 강판(10)과 동일한 조성(예를 들면 전자 강판으로서의 조성)을 갖고, 표면 조도 및 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 강판(10)에 비해 저감한 박강판(thin steel sheet)이다.
전술한 바와 같은 적층 철심용 재료를 이루는 강판(11)의 표면 조도는, 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하이고, 이 강판(11)의 판두께는, 0.25[㎜] 이하이다. 또한, 전술한 바와 같은 적층 철심용 재료를 이루는 강판(11) 중 적어도 적층 철심(15)으로서 이용되는 부분(즉 철심 형상으로 펀칭되는 부분)의 판폭 방향(D1)의 판두께 편차는, 500[㎜]당 3[㎛] 이하이다.
여기에서, 강판(11)의 표면 조도는, 펀칭 가공 장치(4)에 의해 복수의 강판(11)을 서로 겹쳐 동시에 펀칭하는 공정에 영향을 미친다. 구체적으로는, 강판(11)의 표면 조도가 과도하게 큰 경우, 철심 형상으로 펀칭하기 위해 서로 겹친 복수의 강판(11)끼리의 겹침면 간에, 공기를 용이하게 침입시킬 정도의 간극이 발생한다. 이러한 겹침면 간의 간극에 공기가 침입하는 것에 기인하여, 이들 복수의 강판(11)에 휨이 발생하고, 이 결과, 이들 복수의 강판(11)의 펀칭체에 형상의 불균일이 발생해 버린다. 또한, 서로 겹친 복수의 강판(11)끼리를 접착제나 용접에 의해 접착해도, 이들 복수의 강판(11)끼리의 겹침면 간의 간극에 공기가 들어가 있는 상태에서는, 판두께 방향(D2)의 상하로 서로 겹치는 강판(11)끼리의 상대적인 위치 어긋남이 발생한다. 이에 기인하여, 이들 복수의 강판(11)의 펀칭체는, 목표의 철심 형상으로부터 변형된 상태 혹은 응력을 가진 상태로 적층되게 된다.
이에 대하여, 강판(11)의 표면 조도를 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하로 저감함으로써, 전술한 복수의 강판(11)끼리의 겹침면 간의 간극이 축소되고, 따라서, 이 간극에 공기가 침입하기 어려워진다. 이 결과, 서로 겹친 복수의 강판(11)의 휨이나 위치 어긋남이 억제되는 점에서, 이들 복수의 강판(11)을 목표의 철심 형상으로 정밀도 좋게 펀칭할 수 있다. 따라서, 목표의 철심 형상의 펀칭체를 얻기 위해 복수 서로 겹쳐 펀칭하는 강판(11)의 표면 조도는, 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하로 할 필요가 있다. 또한, 이들 복수의 강판(11)의 펀칭 형상(즉 강판(11)의 펀칭체의 형상)을 더욱 개선하기 위해서는, 강판(11)의 표면 조도를 0.30[㎛] 이하로 하는 것이 바람직하다.
전술한 표면 조도와 동일하게 복수의 강판(11)을 서로 겹쳐 동시에 펀칭하는 공정에 영향을 미치는 인자로서, 강판(11)의 판폭 방향(D1)의 판두께 편차가 있다. 구체적으로는, 강판(11)의 판폭 방향(D1)의 판두께 편차가 과도하게 큰 경우, 철심 형상으로 펀칭하기 위해 서로 겹친 복수의 강판(11)끼리의 겹침면 간의 간극에, 공기가 침입하기 쉬워진다. 이에 기인하여, 이들 복수의 강판(11)에 휨이 발생하는 점에서, 이들 복수의 강판(11)의 펀칭 형상(즉 복수의 펀칭체의 형상)이, 불균일해져 버린다.
이에 대하여, 강판(11)의 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 500[㎜]당 3[㎛] 이하로 저감함으로써, 전술한 복수의 강판(11)끼리의 겹침면 간의 간극이 축소되고, 따라서, 이 간극으로의 공기의 침입이 억제된다. 이 결과, 서로 겹친 복수의 강판(11)의 휨이나 위치 어긋남이 억제되는 점에서, 이들 복수의 강판(11)의 펀칭 형상의 불균일(예를 들면 목표의 철심 형상으로부터의 불균일)을 저감할 수 있다. 따라서, 목표의 철심 형상의 펀칭체를 얻기 위해 복수 서로 겹쳐 펀칭하는 강판(11)의 판폭 방향(D1)의 판두께 편차는, 500[㎜]당 3[㎛] 이하로 할 필요가 있다. 또한, 이들 복수의 강판(11)의 펀칭 형상을 더욱 개선하기 위해서는, 강판(11)의 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 500[㎜]당 1[㎛] 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 전술한 강판(11)의 판폭 방향(D1)의 판두께 편차에 0.05를 곱한 값과, 이 강판(11)의 표면 조도의 가산값이 0.5 미만이라는 조건을 만족하는 경우, 서로 겹친 복수의 강판(11)의 펀칭 형상을 더욱 개선하는 효과가 있다. 이는, 전술한 강판(11)의 표면 조도 저감에 의한 효과와, 판폭 방향(D1)의 판두께 편차 저감에 의한 효과의 상승 효과에 의해, 복수의 강판(11)끼리의 겹침면 간의 간극이 한층 축소되기 때문에, 이 간극으로의 공기의 침입을 한층 억제할 수 있기 때문이다.
본 실시 형태에 있어서, 강판(11)의 표면 조도는, 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하이고, 강판(11)의 판폭 방향(D1)의 판두께 편차 x는, 500[㎜]당 3[㎛] 이하이다. 이 경우, 전술한 강판(11)의 펀칭 형상의 더 한층의 개선 효과를 가져오기 위해서는, 강판(11)의 표면 조도 Ra(즉 산술 평균 거칠기 Ra로의 표면 조도) 및 판두께 편차 x가 다음 식 (1)을 만족하는 것이 바람직하다.
0.5＞Ra＋0.05×x…(1)
한편, 적층 철심(15)을 이용하는 전동기의 고속 회전역(high speed rotation zone)에서는, 적층 철심(15)에 발생하는 와전류손의 증대가, 적층 철심(15) 전체의 에너지 손실을 지배하고 있다. 이러한 전동기의 효율을 높이기 위해서는, 적층 철심(15)에 있어서의 와전류손의 증대를 억제할 필요가 있다. 이 적층 철심(15)에 있어서의 와전류손의 증대에 의한 에너지 손실은, 적층 철심용 재료를 이루는 강판(11)의 판두께를 0.25[㎜] 이하로 함으로써, 억제할 수 있다. 이는, 강판(11)의 판두께를 0.25[㎜] 이하로 얇게 함으로써, 적층 철심(15)을 구성하는 강판(11)의 펀칭체 내부의 와전류에 의한 에너지 손실을 억제할 수 있기 때문이다. 또한, 전술한 적층 철심(15)에 있어서의 에너지 손실을 한층 억제하기 위해서는, 강판(11)의 판두께를 0.20[㎜] 이하로 하는 것이 바람직하다.
(냉연 표면 처리 장치의 구성)
다음으로, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 냉연 표면 처리 장치(2)의 구성에 대해서 설명한다. 도 3은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 냉연 표면 처리 장치의 주요부 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시 형태에 있어서의 냉연 표면 처리 장치(2)는, 소재로서의 강판(10)의 냉간 압연 및 표면 처리에 의해 적층 철심용 재료를 형성하는 것으로, 도 3에 나타내는 바와 같이, 탠덤(tandem) 냉간 압연기(21)와, 표면 처리부(25)를 구비한다.
탠덤 냉간 압연기(21)는, 순차 통판되는 강판(10)을 연속적으로 냉간 압연 하는 것으로, 강판(10)의 통판 방향(sheet passing direction)(도 3의 굵은선 화살표 참조)을 따라 병렬 설치되는 복수의 압연기에 의해 구성된다. 탠덤 냉간 압연기(21)를 구성하는 복수의 압연기의 각각은, 강판(10)을 사이에 끼우는 한 쌍의 압연 롤 등을 구비하고, 한 쌍의 압연 롤 등의 작용에 의해 강판(10)을 순차 냉간 압연한다. 이러한 구성을 갖는 탠덤 냉간 압연기(21)는, 그 입측단으로부터 출측단을 향하여 강판(10)을 주행시키면서, 이 강판(10)을 복수의 압연기에 의해 순차 냉간 압연한다. 이에 따라, 탠덤 냉간 압연기(21)는, 강판(10)의 판두께를 0.25[㎜] 이하로 한다. 탠덤 냉간 압연기(21)는, 이와 같이 판두께를 0.25[㎜] 이하로 냉간 압연한 강판(10)을 표면 처리부(25)를 향하여 순차 송출한다.
표면 처리부(25)는, 냉간 압연 후의 강판(10)의 표면 조도 및 판폭 방향(D1)(도 1 참조)의 판두께 편차를 조정하는 표면 처리를 행하는 것이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 표면 처리부(25)는, 탠덤 냉간 압연기(21)의 후단, 즉, 탠덤 냉간 압연기(21)보다도 강판(10)의 통판 방향의 하류측에 배치된다. 표면 처리부(25)는, 냉간 압연 후의 강판(10)에 대하여 소정의 표면 처리를 행함으로써, 이 강판(10)의 표면 조도를 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하로 조정함과 함께, 이 강판(10)의 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 500[㎜]당 3[㎛] 이하로 조정한다. 이 결과, 소재로서의 강판(10)은, 표면 조도가 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하이고, 또한 판폭 방향(D1)의 판두께 편차가 500[㎜]당 3[㎛] 이하인 판두께 0.25[㎜] 이하의 박강판, 즉, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)으로 가공된다. 전술한 바와 같이 탠덤 냉간 압연기(21) 및 표면 처리부(25)의 각 작용에 의해 형성된 강판(11)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 표면 처리부(25)로부터 송출된 후, 코일 형상으로 권취된다.
여기에서, 표면 처리부(25)에 의한 강판(10)의 표면 처리는, 표면이 평활한 롤에 의해 강판(10)을 경압하(light reduction)하는 것이라도 좋고, 강판(10)의 표면을 물리적으로 연삭하는 것이라도 좋고, 산성액을 이용하여 강판(10)의 표면을 화학적으로 연마하는 것이라도 좋다.
즉, 표면 처리부(25)는, 롤 표면의 조도가 산술 평균 거칠기 Ra로 0.4[㎛] 이하가 되도록 미리 연마 가공된 압하 롤을 필요수 구비하고, 이러한 압하 롤에 의해 강판(10)의 표면을 경압하함으로써, 강판(10)의 표면 조도 및 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 전술한 범위의 값으로 조정해도 좋다. 또한, 표면 처리부(25)는, 눈이 촘촘한 연삭반(grinder) 또는 연삭 롤 등의 연삭 수단을 구비하고, 이 연삭 수단에 의해 강판(10)의 표면을 물리적으로 연삭함으로써, 강판(10)의 표면 조도 및 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 전술의 범위의 값으로 조정해도 좋다. 혹은, 표면 처리부(25)는, 산성액(예를 들면 산성의 수용액)을 수용하는 용기와, 이 용기 내의 산성액에 강판(10)을 넣고 빼는 반송 롤을 구비하고, 반송 롤에 의해 강판(10)을 용기 내의 산성액 중에 담그고, 이 산성액에 의해 강판(10)의 표면을 화학적으로 연마함으로써, 강판(10)의 표면 조도 및 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 전술의 범위의 값으로 조정해도 좋다.
한편, 도 3에 나타내는 탠덤 냉간 압연기(21)를 구성하는 복수의 압연기 중 최후단에 위치하는 최후단 압연기(22)는, 롤 표면의 조도가 산술 평균 거칠기 Ra로 0.4[㎛] 이하가 되도록 미리 연마 가공된 한 쌍의 압연 롤(22a, 22b)을 구비해도 좋다. 즉, 최후단 압연기(22)는, 이러한 한 쌍의 압연 롤(22a, 22b)을 이용하여, 강판(10)을 사이에 끼워 냉간 압연함과 함께 강판(10)의 표면을 평활하게 하는 표면 처리를 행하고, 이에 따라, 강판(10)의 판두께, 표면 조도 및, 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 전술한 범위의 값으로 조정해도 좋다. 이 경우, 냉연 표면 처리 장치(2)는, 전술한 표면 처리부(25)를 구비하고 있지 않아도 좋다.
(펀칭 가공 장치의 구성)
다음으로, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 펀칭 가공 장치(4)의 구성에 대해서 설명한다. 도 4는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 펀칭 가공 장치의 주요부 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시 형태에 있어서의 펀칭 가공 장치(4)는, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)에 대하여 펀칭 가공 등을 행하여 적층 철심(예를 들면 도 2에 나타내는 링 형상의 적층 철심(15))을 형성하는 것이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 펀칭 가공 장치(4)는, 핀치 롤(pinch roll; 42)과, 유성제 도포부(43)와, 압압부(44)와, 프레스기(45)를 구비한다.
핀치 롤(42)은, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)을 그 판두께 방향(D2)으로 복수 서로 겹치는 겹침 수단으로서의 기능을 갖는다. 구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 핀치 롤(42)은, 한 쌍의 회전 롤을 이용하여 구성되고, 적층 철심용 재료로서 펀칭 가공 장치(4)에 공급된 복수의 강판(11)(예를 들면 3개의 강판(11a, 11b, 11c))의 배출 위치의 후단에 배치된다. 본 실시 형태에 있어서, 핀치 롤(42)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 적층 철심용 재료로서 각 강판 코일로부터 배출된 강판(11a, 11b, 11c)을 그 통판 방향(도 4의 굵은선 화살표 참조)으로 주행시키면서, 이들 강판(11a, 11b, 11c)끼리를 판두께 방향(D2)으로 서로 겹친다.
유성제 도포부(43)는, 서로 겹치는 복수의 강판(11)에 대하여 유성제를 도포하는 것이다. 구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 유성제 도포부(43)는, 핀치 롤(42)의 후단에 배치된다. 본 실시 형태에 있어서, 유성제 도포부(43)는, 핀치 롤(42)에 의해 서로 겹친 강판(11a, 11b, 11c)에 대하여, 압연유 등의 유성제를 도포한다. 유성제 도포 후의 강판(11a, 11b, 11c)은, 서로 겹친 상태를 유지하여, 유성제 도포부(43)로부터 압압부(44)로 통판된다.
압압부(44)는, 서로 겹친 복수의 강판(11)을 그 판두께 방향(D2)으로 압압하여, 이들 복수의 강판(11)끼리의 겹침면 간에 존재하는 공기를 빼는 압압 처리를 행하는 것이다. 구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 압압부(44)는, 한 쌍의 고무제 롤을 이용하여 구성되고, 유성제 도포부(43)의 후단에 배치된다. 본 실시 형태에 있어서, 압압부(44)는, 유성제 도포부(43)에 의한 유성제 도포 후의 강판(11a, 11b, 11c)을, 그 서로 겹친 상태를 유지하면서 길이 방향(D3)으로 주행시킴과 함께, 판두께 방향(D2)으로 사이에 끼워 압압한다. 이에 따라, 압압부(44)는, 이들 강판(11a, 11b, 11c)끼리의 겹침면 간으로부터 공기를 빼고, 판두께 방향(D2)으로 강판(11a, 11b, 11c)끼리를 밀착시킨다. 압압부(44)는, 이와 같이 강판(11a, 11b, 11c)끼리를 밀착시킨 것인 밀착체(12)를, 프레스기(45)를 향하여 순차 송출한다.
프레스기(45)는, 적층 철심용 재료로서 서로 겹친 복수의 강판(11)을 동시에 펀칭하는 펀칭 가공을 행하여 적층 철심(15)을 형성하는 것이다. 구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 프레스기(45)는, 펀칭 가공용의 금형(46)을 구비하고, 압압부(44)의 후단에 배치된다. 금형(46)은, 펀치(46a)와 다이(46b)를 구비한다. 다이(46b)에는, 목표의 철심 형상에 대응한 형상의 관통공인 다이 홀(47)과, 적층 철심용 재료로서의 복수의 강판(11)(도 4에서는 강판(11a, 11b, 11c)끼리의 밀착체(12))에 접하는 다이 플레이트(48)가 설치되어 있다. 펀치(46a)는, 프레스기(45)의 제어 장치(도시하지 않음)에 의해, 다이(46b)에 대하여 승강 가능하게 구성된다. 또한, 금형(46)은, 판누름(49)을 구비한다. 판누름(49)은, 전술한 펀칭 가공시에 적층 철심용 재료로서의 복수의 강판(11)에 있어서의 단부 부근을 펀치(46a)측으로부터 누르고, 이에 따라, 이들 복수의 강판(11)을 다이 플레이트(48)에 밀어붙여 구속한다.
본 실시 형태에서는, 다이 홀(47)에 대응하는 위치에 형성된 펀치(46a)가 다이 홀(47)에 삽입되면, 금형(46)에 끼워진 적층 철심용 재료(구체적으로는 강판(11a, 11b, 11c)끼리의 밀착체(12))가 다이 홀(47)의 형상에 따라 전단된다. 이에 따라, 이 밀착체(12)를 이루는 강판(11a, 11b, 11c)이, 목표의 철심 형상으로 동시에 펀칭된다. 이 결과, 프레스기(45)는, 이들 강판(11a, 11b, 11c)으로부터 펀칭한 철심 형상의 펀칭체를 복수 얻는다. 프레스기(45)는, 이러한 펀칭 가공에 의해 얻은 복수의 펀칭체를, 금형(46)의 내부에서 적층하고 일체화하여 적층 철심(15)을 형성한다.
(적층 철심의 제조 방법)
다음으로, 본 발명의 실시 형태에 따른 적층 철심의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 5는, 본 발명의 실시 형태에 따른 적층 철심의 제조 방법의 일 예를 나타내는 플로우 차트이다. 본 발명의 실시 형태에 따른 적층 철심의 제조 방법은, 도 5에 나타내는 스텝 S101∼S107의 각 처리를 순차 행하여, 전술한 바와 같이 열간 압연 등의 처리에 의해 준비한 강판(10)을 적층 철심용 재료로서의 강판(11)으로 가공하고, 얻어진 강판(11)의 펀칭 가공 등을 행하여 적층 철심(15)을 제조하는 것이다.
즉, 본 발명의 실시 형태에 따른 적층 철심의 제조 방법에 있어서, 적층 철심 제조 장치(1)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 후술하는 스텝 S103에 의한 겹침 전의 강판, 즉, 전술한 바와 같이 소재로서 미리 준비한 강판(10)에 대하여, 냉간 압연 및 표면 처리를 행하여, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)을 제조한다(스텝 S101).
스텝 S101에 대하여, 적층 철심 제조 장치(1)의 냉연 표면 처리 장치(2)에 있어서의 탠덤 냉간 압연기(21)는, 소재로서의 강판(10)을, 그 길이 방향(D3)으로 주행시키면서 연속적으로 냉간 압연한다. 이에 따라, 탠덤 냉간 압연기(21)는, 이 강판(10)의 판두께를 0.25[㎜] 이하로 한다. 이와 같이 판두께가 0.25[㎜] 이하가 되도록 냉간 압연된 강판(10)은, 냉연 표면 처리 장치(2)에 있어서, 탠덤 냉간 압연기(21)로부터 표면 처리부(25)로 순차 통판된다. 표면 처리부(25)는, 탠덤 냉간 압연기(21)로부터 송출된 냉간 압연 후의 강판(10)에 대하여, 강판(10)의 표면 조정을 위한 표면 처리를 행한다. 이에 따라, 표면 처리부(25)는, 이 강판(10)의 표면 조도를 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하로 조정함과 함께, 이 강판(10)의 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 500[㎜]당 3[㎛] 이하로 조정한다.
이 스텝 S101에 있어서 표면 처리부(25)가 강판(10)의 표면 조도 및 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 조정하기 위한 표면 처리는, 롤 표면의 조도가 산술 평균 거칠기 Ra로 0.4[㎛] 이하인 압하롤에 의해 강판(10)의 표면을 경압하하는 것이라도 좋고, 눈이 촘촘한 연삭반 또는 연삭롤 등의 연삭 수단에 의해 강판(10)의 표면을 물리적으로 연삭하는 것이라도 좋고, 산성액 중에 강판(10)을 담가 강판(10)의 표면을 화학적으로 연마하는 것이라도 좋다.
혹은, 전술한 스텝 S101에 있어서, 탠덤 냉간 압연기(21)의 최후단 압연기(22)(도 3 참조)가, 롤 표면의 조도를 산술 평균 거칠기 Ra로 0.4[㎛] 이하로 한 한 쌍의 압연 롤(22a, 22b)에 의해, 강판(10)을 전술한 범위의 판두께로 냉간 압연함과 함께, 강판(10)의 표면 조도 및 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 전술한 범위의 값으로 조정하는 표면 처리를 행해도 좋다. 이 경우, 스텝 S101에 있어서, 표면 처리부(25)에 의한 강판(10)의 표면 처리는 행하지 않아도 좋다.
전술한 스텝 S101의 냉연 표면 처리에 의해, 소재로서의 강판(10)은, 표면 조도가 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하이고, 판폭 방향(D1)의 판두께 편차가 500[㎜]당 3[㎛] 이하이고, 판두께가 0.25[㎜] 이하인 박강판으로 가공된다. 냉연 표면 처리 장치(2)는, 이러한 박강판을, 적층 철심용 재료인 강판(11)으로서 제조한다. 제조된 강판(11)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 코일 형상으로 권취되고, 그 후, 다음 공정으로 송출된다.
스텝 S101을 실행 후, 적층 철심 제조 장치(1)는, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)을 마무리 어닐링한다(스텝 S102). 스텝 S102에 있어서, 적층 철심 제조 장치(1)의 어닐링 장치(3)는, 코일 형상으로 감겨진 상태의 강판(11)을 냉연 표면 처리 장치(2)측으로부터 받아들이고, 받아들인 강판(11)을, 그 길이 방향(D3)으로 주행시키면서 연속적으로 마무리 어닐링한다. 어닐링 장치(3)에 의한 마무리 어닐링 후의 강판(11)은, 코일 형상으로 권취되고, 그 후, 다음 공정으로 송출된다.
스텝 S102를 실행 후, 적층 철심 제조 장치(1)는, 전술한 마무리 어닐링 후의 강판(11)을, 적층 철심용 재료로서 어닐링 장치(3)측으로부터 복수 받아들이고, 이들 복수의 강판(11)을 이용하여 스텝 S103∼S107의 각 처리를 순차 행한다. 이에 따라, 적층 철심 제조 장치(1)는, 목표의 적층 철심(15)을 제조한다. 이하, 적층 철심용 재료인 복수의 강판(11)으로서, 도 4에 나타내는 3개의 강판(11a, 11b, 11c)을 적절히 예시하여, 스텝 S103∼S107의 각 처리를 설명한다.
전술한 스텝 S102의 다음 공정으로서, 적층 철심 제조 장치(1)의 펀칭 가공 장치(4)는, 적층 철심용 재료인 복수의 강판(11)을 서로 겹친다(스텝 S103). 스텝 S103에 있어서, 펀칭 가공 장치(4)의 핀치 롤(42)은, 전술한 스텝 S101에 의해 조정된 표면 조도 및 판두께 편차를 갖는 강판(11)을 복수 서로 겹친다. 구체적으로는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 핀치 롤(42)은, 적층 철심용 재료로서 받아들인 3개의 강판 코일로부터 각각 배출된 강판(11a, 11b, 11c)을, 통판 방향으로 주행시키면서 판두께 방향(D2)으로 서로 겹친다.
이 스텝 S103에 있어서 복수 서로 겹치는 강판(11)(예를 들면 강판(11a, 11b, 11c)의 각각)은, 전술한 스텝 S101의 냉연 표면 처리에 의해 판두께, 표면 조도 및, 판폭 방향(D1)의 판두께 편차를 조정한 강판이다. 즉, 이 강판(11)의 판두께는 0.25[㎜] 이하이고, 이 강판(11)의 표면 조도는 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하이다. 또한, 이 강판(11) 중 적어도 적층 철심(15)으로서 이용되는 부분(철심 형상으로 펀칭되는 부분)의 판폭 방향(D1)의 판두께 편차는, 500[㎜]당 3[㎛] 이하이다. 이러한 강판(11)의 표면 조도 및 판폭 방향(D1)의 판두께 편차는, 전술한 식 (1)에 의해 나타나는 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 즉, 강판(11)의 판폭 방향(D1)의 판두께 편차에 0.05를 곱한 값과 동(同)강판(11)의 표면 조도의 가산값은 0.5 미만인 것이 바람직하다.
스텝 S103을 실행 후, 적층 철심 제조 장치(1)의 펀칭 가공 장치(4)는, 전술한 스텝 S103에 의해 서로 겹친 복수의 강판(11)에 대하여 유성제를 도포한다(스텝 S104). 구체적으로는, 스텝 S104에 있어서, 펀칭 가공 장치(4)의 유성제 도포부(43)는, 핀치 롤(42)에 의해 서로 겹친 강판(11a, 11b, 11c)에 대하여, 압연유 등의 유성제를 도포한다. 이어서, 유성제 도포부(43)는, 유성제 도포 후의 강판(11a, 11b, 11c)을, 서로 겹친 상태로 유지하여 압압부(44)를 향하여 주행시킨다.
스텝 S104를 실행 후, 적층 철심 제조 장치(1)의 펀칭 가공 장치(4)는, 전술한 스텝 S104에 의한 유성제 도포 후의 복수의 강판(11)에 대하여 압압 처리를 행하여, 이들 복수의 강판(11)끼리를 밀착시킨다(스텝 S105).
스텝 S105에 있어서, 펀칭 가공 장치(4)의 압압부(44)는, 전술한 바와 같이 서로 겹친 상태로 유성제를 도포한 후의 복수의 강판(11)을 그 판두께 방향(D2)으로 압압하여, 이들 복수의 강판(11)끼리의 겹침면 간에 존재하는 공기를 뺀다. 구체적으로는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 압압부(44)는, 유성제 도포부(43)에 의한 유성제 도포 후의 강판(11a, 11b, 11c)을, 서로 겹친 상태로 유지하면서 길이 방향(D3)으로 주행시킴과 함께, 판두께 방향(D2)으로 사이에 끼워 압압한다. 이에 따라, 압압부(44)는, 이들 강판(11a, 11b, 11c)끼리의 겹침면 간으로부터 공기를 뺀다. 압압부(44)는, 이러한 압압 처리에 의해, 강판(11a, 11b, 11c)끼리를 판두께 방향(D2)으로 밀착시켜 밀착체(12)를 형성한다. 압압부(44)는, 이 형성한 강판(11a, 11b, 11c)의 밀착체(12)를 프레스기(45)를 향하여 순차 송출한다.
스텝 S105를 실행 후, 적층 철심 제조 장치(1)의 펀칭 가공 장치(4)는, 전술한 바와 같이 서로 겹친 복수의 강판(11)을 동시에 펀칭하여, 이들 복수의 강판(11)의 펀칭체를 얻는다(스텝 S106).
스텝 S106에 있어서, 펀칭 가공 장치(4)의 프레스기(45)는, 전술한 스텝 S105에 의해 겹침면으로부터 공기가 빠진 후의 복수의 강판(11)을, 금형(46)의 구동에 의해 동시에 펀칭한다. 구체적으로는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 프레스기(45)는, 금형(46)의 펀치(46a)와 다이(46b)의 사이에 밀착체(12)를 끼워 구속한다. 이어서, 프레스기(45)는, 다이(46b)에 대하여 펀치(46a)를 승강시킴으로써, 이 밀착체(12)를 이루는 강판(11a, 11b, 11c)을, 목표의 철심 형상으로 동시에 펀칭한다. 이에 따라, 프레스기(45)는, 이들 강판(11a, 11b, 11c)으로부터 펀칭한 철심 형상의 펀칭체를 복수 얻는다.
스텝 S106을 실행 후, 적층 철심 제조 장치(1)의 펀칭 가공 장치(4)는, 전술한 스텝 S106에 의해 얻어진 복수의 펀칭체를 적층하고 일체화하여 적층 철심(15)을 형성하고(스텝 S107), 본 처리를 종료한다.
구체적으로는, 스텝 S107에 있어서, 펀칭 가공 장치(4)의 프레스기(45)는, 강판(11a, 11b, 11c)의 밀착체(12)에 대한 펀칭 가공에 의해 얻어진 복수의 펀칭체를, 금형(46)의 내부에서 적층하여 일체화한다. 이때, 프레스기(45)는, 예를 들면, 밀착체(12)로부터 복수의 펀칭체를 얻은 후, 펀치(46a)의 하강을 이용하여, 금형(46)의 내부에서 적층한 상태의 펀칭체끼리를 코킹(caulking)에 의해 일체화한다. 이 결과, 프레스기(45)는, 목표 형상(예를 들면 도 2에 나타낸 링 형상)의 적층 철심(15)을 제조한다.
또한, 이 스텝 S107에 있어서, 철심 형상의 펀칭체끼리의 일체화는, 프레스기(45)가 금형(46)에 의해 코킹용의 맞춤핀(dimple)을 펀칭체에 형성하고, 이 맞춤핀을 소정의 장치에 의해 압압하여 펀칭체끼리의 코킹을 행함으로써, 실현해도 좋다. 또한, 철심 형상의 펀칭체끼리의 일체화는, 금형(46)의 외부에서 펀칭체끼리를 용접함으로써, 혹은, 볼트나 접착제 등의 고정 수단을 이용하여 펀칭체끼리를 고정함으로써, 실현해도 좋다.
본 발명의 실시 형태에 따른 적층 철심의 제조 방법에 있어서, 전술한 스텝 S101∼S107의 각 처리는, 적층 철심용 재료인 강판(11)을 제조할 때마다, 혹은, 복수의 강판(11)을 이용하여 적층 철심(15)을 제조할 때마다, 반복 실행된다.
(실시예 1)
다음으로, 본 발명의 실시예 1에 대해서 설명한다. 실시예 1에서는, 강 중에 0.002[mass％]의 탄소(C)와 3.6[mass％]의 규소(Si)와 0.10[mass％]의 알루미늄과 0.3[mass％]의 망간(Mn)과 0.0015[mass％]의 황(S)과 0.002[mass％]의 질소(N)를 함유하는 슬래브를, 1100[℃]의 온도로 가열한 후, 2.0[㎜]의 판두께까지 열간 압연하고, 얻어진 열연 강판을 950[℃]의 온도로 어닐링하고, 이 어닐링 후의 열연강판을 산 세정하여, 소재로서의 강판(10)을 제조했다.
또한, 실시예 1에서는, 이러한 강판(10)을, 판두께가 0.20[㎜]가 되도록 탠덤 냉간 압연기(21)(도 3 참조)에 의해 냉간 압연하고, 이에 따라, 소재로서의 강판(11)을 제조했다. 이때, 탠덤 냉간 압연기(21)에 있어서의 최후단 압연기(22)의 압연 롤(22a, 22b)은, 롤 표면의 조도가 산술 평균 거칠기 Ra로 0.2[㎛] 이상, 0.40[㎛] 이하인 것으로 했다. 그 후, 이 강판(11)에 대하여, 750[℃]의 온도로 마무리 어닐링을 행하여, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)인 전자 강판을 제조했다.
전술한 바와 같이 하여 얻어진 강판(11)에 대해서 판폭 방향(D1)으로 100[㎜]의 간격으로 5점의 측정 위치를 결정하고, ACCRETECH제 표면 거칠기 측정기 SURFCOM 130A를 이용하여, 판두께 방향(D2)으로 50[㎜]를 측정 범위로 하여 0.001[㎛]의 분해능으로 강판(11)의 표면 조도 Ra를 측정했다. 또한, 레이저 거리계를 이용하여 판폭 방향(D1)으로 100[㎜]의 간격으로 강판(11)의 판두께를 5점 측정하고, 이 측정 결과에 기초하여, 판폭 방향(D1)의 길이 500[㎜]당의 강판(11)의 판두께 편차 x를 구했다.
또한, 실시예 1에서는, 표면 조도 Ra 및 판두께 편차 x를 측정 후의 강판(11)을 펀칭 가공 장치(4)(도 4 참조)에 2매 공급하여 서로 겹치고, 이들 서로 겹친 2매의 강판(11)을, 압압부(44)에 의해 판두께 방향(D2)으로 밀어붙인 후, 프레스기(45)에 의해, 외경 φa가 80[㎜]이고, 또한 내경 φb가 60[㎜]인 링 형상으로 동시에 펀칭했다. 이상과 같이 하여, 실시예 1에서는, 본 발명의 요건을 만족하는 샘플(이하, 본 발명예의 샘플이라고 함)을 제조했다. 그 후, 실시예 1에서는, 얻어진 본 발명예의 샘플에 있어서, 펀칭 후의 철심 형상을 평가하기 위한 값으로서의 진원도 a를 구했다. 실시예 1에 있어서, 진원도 a는, 전술한 강판(11)의 펀칭 가공에 의해 얻어진 10매의 펀칭체(시험편)의 각 진원도를 계측하고, 얻어진 각 진원도의 계측값을 평균한 것이다.
한편, 실시예 1에 있어서의 본 발명예의 샘플과 비교하는 예로서, 비교예의 샘플을 제조했다. 실시예 1에 있어서, 비교예의 샘플의 제조 방법은, 압연 롤(22a, 22b)의 롤 표면의 조도를 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 초과, 0.60[㎛] 이하로 하여 냉간 압연을 행하고, 이 이외를 본 발명예의 샘플과 동일하게 했다. 또한, 실시예 1에서는, 이러한 비교예의 샘플의 표면 조도 Ra, 판두께 편차 x 및, 진원도 a를, 전술한 본 발명예의 샘플과 동일한 방법에 의해 측정하고, 취득했다.
실시예 1에서는, 본 발명예의 샘플과 비교예의 샘플에 대해서, 적층 철심용 재료로서의 전자 강판의 표면 조도 Ra 및 판두께 편차 x가 펀칭 후의 철심 형상으로서의 진원도 a에 미치는 영향을 평가했다. 그 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에 있어서, 샘플 #5∼#10, #13∼#20은, 본 발명예의 샘플이다. 샘플 #1∼#4, #11, #12는, 비교예의 샘플이다. 또한, 도 6은, 적층 철심용 재료로서의 전자 강판의 표면 조도가 펀칭 후의 철심 형상으로서의 진원도에 미치는 영향을 나타내는 도면이다. 도 7은, 적층 철심용 재료로서의 전자 강판의 판두께 편차가 펀칭 후의 철심 형상으로서의 진원도에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
Figure 112017058587667-pct00001
표 1 및 도 6, 7을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 표면 조도 Ra가 0.40[㎛] 이하이고, 또한, 판두께 편차 x가 판폭 방향(D1)에 대해서 500[㎜]당 3[㎛] 이하인 경우, 진원도 a는 저감하고 있다. 이 점에서, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)의 표면 조도 Ra 및 판두께 편차 x를, 본 발명의 요건 범위 내의 값으로 적정하게 조정함으로써, 펀칭 가공 후의 철심 형상이 개선되어 있는 것을 알 수 있다.
(실시예 2)
다음으로, 본 발명의 실시예 2에 대해서 설명한다. 실시예 2에서는, 강 중에 0.002[mass％]의 탄소(C)와 2.5[mass％]의 규소(Si)와 0.70[mass％]의 알루미늄과 0.05[mass％]의 망간(Mn)과 0.0020[mass％]의 황(S)과 0.002[mass％]의 질소(N)를 함유하는 슬래브를, 1100[℃]의 온도로 가열한 후, 2.0[㎜]의 판두께까지 열간 압연하고, 얻어진 열연 강판을 950[℃]의 온도로 어닐링하고, 이 어닐링 후의 열연 강판을 산 세정하여, 소재로서의 강판(10)을 제조했다.
또한, 실시예 2에서는, 이러한 강판(10)을, 판두께가 0.20[㎜]가 되도록 탠덤 냉간 압연기(21)(도 3 참조)에 의해 냉간 압연했다. 이어서, 냉간 압연 후의 강판(10)을, 질산 농도가 10[％]인 질산 수용액에 10초간 침지한 후에 세정하는 표면 처리부(25)의 공정(이하, 공정 A라고 함)을 행하고, 이에 따라, 소재로서의 강판(11)을 제조했다. 또한, 실시예 2에서는, 이 공정 A를 통과한 강판(11)과는 별도로, 전술한 냉간 압연 후의 강판(10)을, 롤 표면의 조도가 산술 평균 거칠기 Ra로 0.30[㎛]의 압하 롤에 의해 경압하하는 표면 처리부(25)의 공정(이하, 공정 B라고 함)을 행하고, 이에 따라, 소재로서의 강판(11)을 제조했다. 그 후, 이들 강판(11)에 대하여, 750[℃]의 온도로 마무리 어닐링을 행하여, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)인 전자 강판을 제조했다. 이상과 같이 하여 얻어진 실시예 2의 강판(11)에 대해서는, 전술한 실시예 1과 동일하게, 표면 조도 Ra 및 판두께 편차 x를 측정하여 얻었다.
다음으로, 실시예 2에서는, 표면 조도 Ra 및 판두께 편차 x를 측정 후의 강판(11)을 펀칭 가공 장치(4)(도 4 참조)에 2매 또는 3매 공급하여 서로 겹치고, 이들 서로 겹친 2매 또는 3매의 강판(11)을, 압압부(44)에 의해 판두께 방향(D2)으로 밀어붙였다. 이어서, 이들 서로 겹쳐 압압한 후의 2매 또는 3매의 강판(11)을, 프레스기(45)에 의해, 외경 φa가 80[㎜]이고, 또한 내경 φb가 60[㎜]인 링 형상으로 동시에 펀칭했다. 이상과 같이 하여, 실시예 2에 있어서의 본 발명예의 샘플을 제조했다. 그 후, 실시예 2에 있어서의 본 발명예의 샘플에 대해서, 전술한 실시예 1과 동일하게, 진원도 a를 구했다.
한편, 실시예 2에 있어서의 본 발명예의 샘플과 비교하는 예로서, 비교예의 샘플을 제조했다. 실시예 2에 있어서, 비교예의 샘플의 제조 방법은, 전술한 공정 A 또는 공정 B를, 냉간 압연 후의 강판(10)에 대하여 표면 처리부(25)에 의한 표면 처리를 실시하지 않는 공정(이하, 공정 C라고 함)으로 치환하여, 냉간 압연 그대로의 강판(11)을 적층 철심용 재료로 하고, 이 이외를 본 발명예의 샘플과 동일하게 했다. 또한, 실시예 2에서는, 이러한 비교예의 샘플의 표면 조도 Ra, 판두께 편차 x 및, 진원도 a를, 전술한 본 발명예의 샘플과 동일한 방법에 의해 측정하고, 취득했다.
실시예 2에서는, 본 발명예의 샘플과 비교예의 샘플에 대해서, 전술한 적층 철심용 재료의 제조시의 공정 A, B, C와, 적층 철심용 재료로서의 전자 강판의 동시 펀칭 매수와, 적층 철심용 재료로서의 전자 강판의 표면 조도 Ra 및 판두께 편차 x가, 펀칭 후의 철심 형상으로서의 진원도 a에 미치는 영향을 평가했다. 그 평가 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2에 있어서, 샘플 #21∼#24는, 본 발명예의 샘플이다. 샘플 #25, #26은, 비교예의 샘플이다. 또한, 도 8은, 적층 철심용 재료로서의 전자 강판의 제조 공정 및 동시 펀칭 매수가 펀칭 후의 철심 형상으로서의 진원도에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
Figure 112017058587667-pct00002
표 2 및 도 8을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 공정 A 또는 공정 B를 행함으로써, 강판(11)의 표면 조도 Ra를 0.40[㎛] 이하로 조정하고, 또한, 판두께 편차 x를 판폭 방향(D1)에 대해서 500[㎜]당 3[㎛] 이하로 조정할 수 있다. 이러한 강판(11)을 적층 철심용 재료로서 이용함으로써, 동시 펀칭 매수가 2매 또는 3매 중 어느 것인 경우라도, 공정 C를 통과한 강판(11)의 경우에 비해, 진원도 a는 저감하고 있다. 이 점에서, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)의 표면 조도 Ra 및 판두께 편차 x를 본 발명의 요건 범위 내의 값으로 적정하게 조정할 수 있는 공정(예를 들면 공정 A 또는 공정 B)을 행함으로써, 강판(11)의 동시 펀칭 매수에 의하지 않고, 펀칭 가공 후의 철심 형상이 개선되어 있는 것을 알 수 있다.
(실시예 3)
다음으로, 본 발명의 실시예 3에 대해서 설명한다. 실시예 3에서는, 강 중에 0.002[mass％]의 탄소(C)와 2.5[mass％]의 규소(Si)와 0.70[mass％]의 알루미늄과 0.05[mass％]의 망간(Mn)과 0.0020[mass％]의 황(S)과 0.002[mass％]의 질소(N)를 함유하는 슬래브를, 1100[℃]의 온도로 가열한 후, 2.0[㎜]의 판두께까지 열간 압연하고, 얻어진 열연 강판을 950[℃]의 온도로 어닐링하고, 이 어닐링 후의 열연 강판을 산 세정하여, 소재로서의 강판(10)을 제조했다.
또한, 실시예 3에서는, 이러한 강판(10)을, 판두께가 0.20[㎜]가 되도록 탠덤 냉간 압연기(21)(도 3 참조)에 의해 냉간 압연하고, 이에 따라, 소재로서의 강판(11)을 제조했다. 이때, 탠덤 냉간 압연기(21)에 있어서의 최후단 압연기(22)의 압연 롤(22a, 22b)은, 롤 표면의 조도가 산술 평균 거칠기 Ra로 0.3[㎛]인 것으로 했다. 그 후, 이 강판(11)에 대하여, 750[℃]의 온도로 마무리 어닐링을 행하여, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)인 전자 강판을 제조했다. 이상과 같이 하여 얻어진 실시예 3의 강판(11)에 대해서는, 전술한 실시예 1과 동일하게, 표면 조도 Ra 및 판두께 편차 x를 측정하여 얻었다.
다음으로, 실시예 3에서는, 표면 조도 Ra 및 판두께 편차 x를 측정 후의 강판(11)을 펀칭 가공 장치(4)(도 4 참조)에 2매 공급하여 서로 겹치고, 이들 서로 겹친 2매의 강판(11)의 표면에 압연유를 도포했다. 이때, 강판(11)의 표면에 대한 압연유의 도포 면적의 비율(이하, 압연유 도포 면적률이라고 함)은, 강판(11)의 전면(全面)의 0∼100[％]의 범위 내에서 변화시켰다. 계속해서, 전술한 바와 같이 압연유 도포 후의 2매의 강판(11)을, 압압부(44)에 의해 판두께 방향(D2)으로 밀어붙여 밀착시키고, 이들 밀착한 2매의 강판(11)을, 프레스기(45)에 의해, 외경 φa가 80[㎜]이고, 또한 내경 φb가 60[㎜]인 링 형상으로 동시에 펀칭했다. 이상과 같이 하여, 실시예 3에 있어서의 본 발명예의 샘플을 제조했다. 그 후, 실시예 3에 있어서의 본 발명예의 샘플에 대해서, 전술한 실시예 1과 동일하게, 진원도 a를 구했다.
실시예 3에서는, 본 발명예의 샘플에 대해서, 압연유 도포 면적률[％]과, 적층 철심용 재료로서의 전자 강판의 표면 조도 Ra 및 판두께 편차 x가, 펀칭 후의 철심 형상으로서의 진원도 a에 미치는 영향을 평가했다. 그 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 표 3에 있어서, 샘플 #31∼#36은, 본 발명예의 샘플이다. 또한, 도 9는, 적층 철심용 재료로서의 전자 강판의 압연유 도포 면적률이 펀칭 후의 철심 형상으로서의 진원도에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
Figure 112017058587667-pct00003
표 3 및 도 9를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 표면 조도 Ra가 0.40[㎛] 이하이고, 또한 판두께 편차 x가 판폭 방향(D1)에 대해서 500[㎜]당 3[㎛] 이하인 강판(11)을 서로 겹친 것에 압연유를 도포함으로써, 진원도 a는 저감하고 있다. 이 점에서, 적층 철심용 재료로서의 강판(11)의 표면 조도 Ra 및 판두께 편차 x를 본 발명의 요건 범위 내의 값으로 적정하게 조정한 후에, 판두께 방향(D2)으로 강판(11)끼리를 서로 겹친 것에 압연유를 도포함으로써, 펀칭 가공 후의 철심 형상이 한층 개선되어 있는 것을 알 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에서는, 적층 철심을 제조할 때에 복수 서로 겹쳐 펀칭하는 적층 철심용 재료를 이루는 강판의 표면 조도를 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하로 하고, 이 적층 철심용 재료를 이루는 강판 중 적어도 적층 철심으로서 이용되는 부분의 판폭 방향의 판두께 편차를 500[㎜]당 3[㎛] 이하로 하고 있다.
이 때문에, 적층 철심용 재료로서의 강판끼리를 판두께 방향으로 복수 서로 겹쳤을 때, 이들 복수의 강판끼리의 겹침면 간에 공기가 침입하기 어려워진다. 그 때문에, 이들 서로 겹친 복수의 강판끼리를 펀칭 가공 전에 밀착시킴과 함께, 이들 서로 겹친 강판끼리의 밀착 면적을 가능한 한 크게 할 수 있다. 이에 따라, 적층 철심용 재료인 복수의 강판끼리의 겹침면 간에 접착제를 개재시키지 않아도, 이들 서로 겹친 복수의 강판끼리의 충분한 밀착 강도를 확보할 수 있다. 이 결과, 적층 철심용 재료로서 서로 겹친 복수의 강판을 동시에 펀칭할 때, 강판의 들뜸 및 위치 어긋남을 억제할 수 있는 점에서, 목표의 철심 형상에 맞는 강판의 양호한 펀칭 형상을 확보할 수 있다. 나아가서는, 이들 복수의 강판끼리의 밀착에 접착제를 필요로 하지 않는 점에서, 높은 점적률의 적층 철심을 실현할 수 있다.
본 발명에 의하면, 목표의 철심 형상의 펀칭 가공이 우수한 강판을 적층 철심용 재료로서 실현할 수 있고, 이러한 적층 철심용 재료로서의 강판을 이용함으로써, 판두께 방향으로 서로 겹친 복수의 강판을 동시에 펀칭하여 얻어지는 복수의 펀칭체의, 목표의 철심 형상으로부터의 형상 어긋남을 억제할 수 있다. 이 결과, 자기 특성의 열화를 가능한 한 억제한 적층 철심을 안정적으로 제조할 수 있다. 나아가서는, 적층 철심의 높은 점적률을 확보할 수 있고, 이 결과, 에너지 손실이 낮은, 우수한 적층 철심을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에서는, 적층 철심용 재료로서의 강판의 판두께 편차에 0.05를 곱한 값과 동(同)강판의 표면 조도의 가산값을, 0.5 미만으로 하고 있다. 이 때문에, 전술한 강판의 표면 조도 저감에 의한 효과와 판두께 편차 저감에 의한 효과의 상승 효과를 얻을 수 있다. 이 결과, 복수의 강판끼리의 겹침면 간으로의 공기의 침입을 한층 억제할 수 있는 점에서, 적층 철심용 재료로서의 강판의 펀칭 형상을 더욱 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에서는, 적층 철심용 재료로서 판두께 방향으로 서로 겹친 복수의 강판에 대하여, 압연유 등의 유성제를 도포하고 있다. 이 때문에, 이들 서로 겹친 복수의 강판끼리를, 판두께 방향의 압압에 의해 한층 강하게 밀착시킬 수 있다. 이에 따라, 펀칭 가공시의 강판의 들뜸 및 위치 어긋남을 한층 억제할 수 있다. 이 결과, 적층 철심용 재료로서의 강판의 펀칭 형상을 한층 더 개선할 수 있다.
또한, 전술한 실시 형태에서는, 링 형상의 적층 철심을 제조하는 경우의 적층 철심용 재료 및 적층 철심의 제조 방법을 설명하고 있었지만, 본 발명은, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 적층 철심용 재료 및 적층 철심의 제조 방법은, 직사각형 형상 등, 링 형상 이외의 형상의 적층 철심을 제조하기 위한 것이라도 좋다. 즉, 본 발명에 있어서, 제조되는 적층 철심의 형상(목표의 철심 형상)은, 특별히 묻지 않는다. 또한, 제조되는 적층 철심의 용도도, 전동기용에 한정하지 않고, 특별히 묻지 않는다.
또한, 전술한 실시 형태에서는, 적층 철심용 재료로서의 강판을 2매 또는 3매 서로 겹쳐 펀칭하고 있었지만, 본 발명은, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서는, 적층 철심용 재료로서 판두께 방향으로 서로 겹치는 강판의 수는, 복수(2매 이상)이면 좋다.
또한, 전술한 실시 형태에서는, 적층 철심용 재료로서 전자 강판을 예시했지만, 본 발명은, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 적층 철심용 재료로서의 강판은, 전자 강판에 한정하지 않고, 전자 강판 이외의 강판이라도 좋고, 강판 이외의 철 합금판이라도 좋다.
또한, 전술한 실시 형태 및 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 전술한 각 구성 요소를 적절히 조합하여 구성한 것도 본 발명에 포함된다. 그 외, 전술한 실시 형태 및 실시예에 기초하여 통상의 기술자들에 의해 이루어지는 다른 실시 형태, 실시예 및 운용 기술 등은 모두 본 발명에 포함된다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 적층 철심 재료 및 적층 철심의 제조 방법은, 적층 철심의 제조에 유용하고, 특히, 양호한 펀칭 형상을 확보함과 함께 높은 점적률의 적층 철심을 실현할 수 있는 적층 철심 재료 및 적층 철심의 제조 방법에 적합하다.
1 : 적층 철심 제조 장치
2 : 냉연 표면 처리 장치
3 : 어닐링 장치
4 : 펀칭 가공 장치
10, 11, 11a, 11b, 11c : 강판
12 : 밀착체
15 : 적층 철심
21 : 탠덤 냉간 압연기
22 : 최후단 압연기
22a, 22b : 압연 롤
25 : 표면 처리부
42 : 핀치 롤
43 : 유성제 도포부
44 : 압압부
45 : 프레스기
46 : 금형
46a : 펀치
46b : 다이
47 : 다이 홀
48 : 다이 플레이트
49 : 판누름
D1 : 판폭 방향
D2 : 판두께 방향
D3 : 길이 방향

Claims (9)

  1. 복수의 강판을 서로 겹치는 겹침 스텝과,
    서로 겹친 상기 복수의 강판을 동시에 펀칭하여, 상기 복수의 강판의 펀칭체를 얻는 펀칭 스텝과,
    상기 펀칭체를 적층하고 일체화하여 적층 철심을 형성하는 적층 일체화 스텝
    을 포함하고,
    상기 겹침 스텝에 있어서 복수 서로 겹치는 상기 강판의 표면 조도는 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하이고, 상기 강판 중 적어도 상기 적층 철심으로서 이용되는 부분의 판폭 방향의 판두께 편차는 500[㎜]당 3[㎛] 이하이고, 상기 판두께 편차[㎛]에 0.05를 곱한 값과 상기 표면 조도[㎛]의 가산값은, 0.5 미만인 것을 특징으로 하는 적층 철심의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,　
    상기 겹침 스텝에 있어서 복수 서로 겹치는 상기 강판의 판두께는, 0.25[㎜] 이하인 것을 특징으로 하는 적층 철심의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    서로 겹친 상기 복수의 강판을 그 판두께 방향으로 압압하여, 상기 복수의 강판끼리의 겹침면 간에 존재하는 공기를 빼는 압압 처리 스텝을 추가로 포함하고,
    상기 펀칭 스텝은, 상기 겹침면 간으로부터 공기가 빠진 후의 상기 복수의 강판을 동시에 펀칭하는 것을 특징으로 하는 적층 철심의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    서로 겹친 상기 복수의 강판에 대하여 유성제(oil based agent)를 도포하는 도포 스텝을 추가로 포함하고,
    상기 압압 처리 스텝은, 상기 유성제를 도포 후의 상기 복수의 강판을 그 판두께 방향으로 압압하는 것을 특징으로 하는 적층 철심의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    겹침 전의 상기 강판에 대하여 냉간 압연 및 표면 처리를 행하여, 상기 표면 조도를 산술 평균 거칠기 Ra로 0.40[㎛] 이하로 조정하고, 또한 상기 판두께 편차를 500[㎜]당 3[㎛] 이하로 조정하는 냉연 표면 처리 스텝을 추가로 포함하고,
    상기 겹침 스텝은, 상기 냉연 표면 처리 스텝에 의해 조정된 상기 표면 조도 및 상기 판두께 편차를 갖는 상기 강판을 복수 서로 겹치는 것을 특징으로 하는 적층 철심의 제조 방법.
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