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KR101385742B1 - Method for refining magnetic domains in grain-oriented electrical steel sheet - Google Patents

Method for refining magnetic domains in grain-oriented electrical steel sheet Download PDF

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KR101385742B1
KR101385742B1 KR1020120127358A KR20120127358A KR101385742B1 KR 101385742 B1 KR101385742 B1 KR 101385742B1 KR 1020120127358 A KR1020120127358 A KR 1020120127358A KR 20120127358 A KR20120127358 A KR 20120127358A KR 101385742 B1 KR101385742 B1 KR 101385742B1
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KR
South Korea
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steel sheet
groove
electrical steel
grain
organic material
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KR1020120127358A
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Korean (ko)
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권오열
신선미
이원걸
Original Assignee
주식회사 포스코
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Abstract

방향성 전기강판의 자구 미세화 방법이 개시된다. 본 발명에 의한 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법은 1차 소둔 전 또는 1차 소둔 후의 전기강판을 제공하는 단계, 상기 전기강판의 표면에 레이저 흡수율 증가를 위해 액상의 유기물을 도포하여 액상 상태로 유지하거나 건조시켜 유기물의 막질을 형성하는 단계, 상기 전기강판의 표면에 연속파 레이저를 조사하여 강판 표면부의 용융에 의한 그루브(groove)를 형성하는 단계, 및 상기 그루브 형성시 용융물의 비산에 의해 상기 유기물의 막질 상에 형성되는 스패터(spatter)를 제거하기 위하여, 상기 유기물의 막질을 수세 또는 약산세에 의해 제거하고 건조시키는 단계를 포함한다. Disclosed is a method for miniaturization of a magnetic steel sheet of a directional steel sheet. According to the present invention, there is provided a method for refining the magnetic domain of a grain-oriented electrical steel sheet, the method comprising: providing an electrical steel sheet before or after the first annealing, applying a liquid organic material to the surface of the steel sheet to increase the laser absorption rate, and maintaining the liquid phase in a liquid state; Drying to form a film quality of the organic material; irradiating a continuous wave laser to the surface of the electrical steel sheet to form a groove by melting the surface portion of the steel sheet; and film quality of the organic material by scattering the melt when the groove is formed. In order to remove the spatter formed in the phase, the film quality of the organic material is removed by washing with water or mild pickling and drying.

Description

방향성 전기강판의 자구 미세화 방법{METHOD FOR REFINING MAGNETIC DOMAINS IN GRAIN-ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method of refining magnetic steel sheets for a directional electric steel sheet,

본 발명은 방향성 전기강판의 자구 미세화에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강판 표면에 유기물을 도포한 후, 레이저 조사에 의한 그루브를 형성한 후 용융 비산물을 유기물과 함께 제거함으로써 철손 개선율을 향상시킨 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to miniaturization of magnetic domains of grain-oriented electrical steel sheet, and more particularly, after applying an organic substance to the surface of the steel sheet, forming a groove by laser irradiation, and then removing molten fly ash together with the organic substance to improve iron loss improvement. The present invention relates to a method for miniaturizing magnetic domains of electrical steel sheets.

방향성 전기강판은 변압기 등의 전기기기의 철심재료로 사용되며 전기기기의 전력손실을 줄이고 효율을 높이기 위해서 철손이 적고 자속밀도가 높은 자기적 특성을 지닌 강판이 요구된다. Directional electric steel sheets are used as iron core materials of electric devices such as transformers. In order to reduce electric power loss of electric devices and increase efficiency, steel sheets having magnetic properties with high iron loss and high magnetic flux density are required.

일반적으로 방향성 전기강판은 열연 및 냉연과 소둔공정을 통하여 압연방향으로 {110}<001> 방향이 배향된 집합조직(일명 '고스집합조직'이라고도 함)을 갖고 있는 재료를 말한다. Generally, a directional electric steel sheet refers to a material having a texture (also referred to as a "goss cluster texture") in which the {110} <001> direction is oriented in the rolling direction through hot rolling, cold rolling and annealing.

이러한 방향성 전기강판에 있어서 {110}<001> 방향은 철의 자화가 용이한 방향으로 그 배향된 정도가 높을수록 자기적 특성이 우수하게 된다.In such a directional electrical steel sheet, the {110} < 001 > direction is excellent in magnetic properties as the orientation degree of the iron in a direction in which magnetization is easy.

방향성 전기강판의 자기적 특성을 향상시키기 위하여 자구를 미세화 하는 방법이 사용되는데, 자구 미세화 방법은 응력제거 소둔에 의해 자구 미세화 개선 효과 유지 유ㅇ무에 따라 일시적 자구 미세화와 영구적 자구 미세화로 구분할 수 있다.In order to improve the magnetic properties of oriented electrical steel sheets, a method of miniaturizing magnetic domains is used. The magnetic domain miniaturization method can be classified into temporary magnetic domain miniaturization and permanent magnetic domain miniaturization according to whether or not the magnetic domain miniaturization improvement effect is maintained by stress relief annealing. .

일시적 자구 미세화 방법은 열에너지나 기계적 에너지로 표면에 국부적인 압축응력을 인가함으로써 발생한 자기탄성 에너지를 최소화시키기 위해 90o 도메인(domain)을 형성함으로써 자구를 미세화 시키는 도메인 미세화 기술이다. 일시 자구 미세화 기술은 도메인을 미세화시키는 에너지원에 따라 레이저 자구 미세화법, 볼 스크래치법, 플라즈마 또는 초음파에 의한 자구 미세화법이 있다. Temporary magnetic domain miniaturization is a domain micronization technique in which domains are refined by forming 90 o domains to minimize magnetic elastic energy generated by applying local compressive stress to the surface by thermal or mechanical energy. The technique of microminiaturization of the temporal magnetic domain is a laser magnetic domain refining method, a ball scratch method, a plasma or an ultrasonic wave magnetic domain refining method according to an energy source for making the domain finer.

열처리 후에도 철손개선 효과를 유지할 수 있는 영구적 자구 미세화 방법은 에칭법, 롤법 및 레이저법으로 구분할 수 있다. The permanent magnetic microfabrication method which can maintain the iron loss improving effect even after the heat treatment can be classified into the etching method, the roll method and the laser method.

에칭법은 용액 내에서 산용액에서 전기화학적인 부식반응에 의해 강판 표면에 그루브를 형성시키기 때문에 그루브 형상(그루브 폭, 그루브 깊이) 제어가 어렵고, 강판을 생산하는 중간공정(탈탄소둔, 고온소둔 전)에서 그루브를 형성시키기 때문에 최종 제품의 철손 특성의 보증이 어려우며 산 용액을 사용하기 때문에 환경친화적이지 못한 단점이 있다. Etching method is difficult to control groove shape (groove width, groove depth) because the groove is formed on the surface of steel sheet by electrochemical corrosion reaction in acid solution in solution. ), It is difficult to guarantee the iron loss characteristics of the final product because it forms a groove, and it is not environmentally friendly because the acid solution is used.

롤에 의한 영구적 자구 미세화 방법은 롤에 돌기모양을 가공하여 가압법에 의해서 강판의 표면에 일정한 폭과 깊이를 갖는 그루브를 형성하고 영구적 자구 미세화 처리 후 강판을 소둔함으로써 그루브 하부의 재결정을 발생시킴으로써 자구를 미세화시키는 기술로서 기계 가공에 대한 안정성, 신뢰성 및 프로세스가 복잡한 단점이 있다. Permanent magnetization method by roll process the projection shape on the roll to form grooves with a certain width and depth on the surface of the steel plate by the pressure method, and then recrystallize the bottom of the groove by annealing the steel plate after permanent magnetization process As a technique for miniaturization, the stability, reliability, and process of machining are complicated.

레이저에 의한 영구적 자구 미세화 방법으로는 Q-스위치 펄스 또는 연속파 레이저에 의한 열처리 후 강판 표면에 그루브 깊이 5~30㎛을 형성시킴으로써 철손을 개선시키는 방법이 일본 공개특허 제2000-109961호에 개시되어 있다.As a method of permanent magnetization by laser, a method of improving iron loss by forming a groove depth of 5 to 30 µm on the surface of a steel sheet after heat treatment by a Q-switch pulse or continuous wave laser is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-109961. .

특히, 강판의 용융을 동반하는 표면 그루브 형성시 그루브 형성 과정 중 그루브 주위에 용융부 비산으로 인한 스패터(spatter)가 발생하고, 베이스(base) 코팅 및 절연 코팅 후에도 강판 표면에 잔존하여 강판의 절연특성 및 점적율을 열위시키는 문제점이 있다.In particular, during the formation of surface grooves accompanied by the melting of the steel sheet, spatters are generated around the grooves during the groove forming process, and spatters are generated on the surface of the steel sheet even after the base coating and the insulation coating. There is a problem of inferior characteristics and spot ratio.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 방향성 전기강판 표면에 유기물을 도포하고 건조시킨 후 연속파 레이저 빔을 조사함으로써 그루브를 형성하고, 그루브 형성시 유기물의 막질 상에 발생하는 스패터와 유기물의 막질을 제거함으로써 열처리 전ㅇ후의 철손 개선율을 개선시킨 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법에 관한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the organic material is applied to the surface of the grain-oriented electrical steel sheet and dried to form a groove by irradiating a continuous wave laser beam, spatter generated on the film quality of the organic material when the groove is formed The present invention relates to a method for miniaturizing magnetic domains of a grain-oriented electrical steel sheet by improving the iron loss improvement rate before and after heat treatment by removing the film quality of the organic material.

위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법은 1차 소둔 전 또는 1차 소둔 후의 전기강판을 제공하는 단계, 상기 전기강판의 표면에 레이저 흡수율 증가를 위해 액상의 유기물을 도포하여 액상 상태로 유지하거나 건조시켜 유기물의 막질을 형성하는 단계, 상기 전기강판의 표면에 연속파 레이저를 조사하여 강판 표면부의 용융에 의한 그루브(groove)를 형성하는 단계, 및 상기 그루브 형성시 용융물의 비산에 의해 상기 유기물의 막질 상에 형성되는 스패터(spatter)를 제거하기 위하여, 상기 유기물의 막질을 수세 또는 약산세에 의해 제거하고 건조시키는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, the method of refining the magnetic domain of a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention provides a electrical steel sheet before or after the first annealing, the liquid phase to increase the laser absorption on the surface of the electrical steel sheet Forming a film quality of the organic material by coating the organic material of the organic material or maintaining the liquid state, forming a groove by melting the surface portion of the steel sheet by irradiating a continuous wave laser on the surface of the electrical steel sheet, and forming the groove In order to remove the spatter formed on the film quality of the organic material by the scattering of the melt of the time, the film quality of the organic material is removed by washing or weak pickling and drying.

상기 유기물은 에나멜(Enamel), 에폭시(Epoxy), 계면활성제, 폴리아크릴(Polyacryl), 미네랄 오일(mineral oil) 및 아미드계 친수성 폴리머(Polymer) 중 선택된 적어도 하나일 수 있다.The organic material may be at least one selected from enamel, epoxy, surfactant, polyacryl, mineral oil and amide-based hydrophilic polymer.

상기 약산세는 알코올에 의해 이루어질 수 있다.The weak pickling may be performed by alcohol.

상기 유기물의 막질의 두께범위는 0.0002~5.0㎛ 일 수 있다.The thickness range of the film quality of the organic material may be 0.0002 to 5.0㎛.

상기 연속파 레이저의 발진 주파수는 100Hz~8.5kHz 일 수 있다.The oscillation frequency of the continuous wave laser may be 100 Hz to 8.5 kHz.

상기 유기물의 건조는 상온의 공기 중에서 또는 300℃ 이하의 건조로에서 이루어질 수 있다.The organic material may be dried in air at room temperature or in a drying furnace of 300 ° C. or less.

상기 연속파 레이저 조사에 의한 그루브 형성시, 전기강판의 압연방향 그루브 직경(Bw)은 10㎛ 내지 70㎛이며, 강판의 표면에 조사되는 레이저 빔의 폭은 60㎛ 이내인 구형 또는 타원 형상일 수 있다.When the groove is formed by the continuous wave laser irradiation, the rolling direction groove diameter B w of the electrical steel sheet may be 10 μm to 70 μm, and the width of the laser beam irradiated to the surface of the steel sheet may be spherical or elliptical in 60 μm. have.

상기 연속파 레이저 조사에 의한 그루브 형성시, 강판 폭방향 그루브 길이(BL)은 10㎛ 내지 100㎛ 이며, 강판의 표면에 조사되는 레이저 빔의 길이는 90㎛ 이내의 구형 또는 150㎛ 이내의 타원 형상일 수 있다.When the groove is formed by the continuous wave laser irradiation, the steel sheet width direction groove length B L is 10 µm to 100 µm, and the length of the laser beam irradiated to the surface of the steel sheet is 90 µm or less, or 150 µm or less. Can be.

상기 연속파 레이저 조사시, 압연 방향 조사거리(DS)는 3mm 내지 30mm 일 수 있다.In the continuous wave laser irradiation, the rolling direction irradiation distance (D S ) may be 3 mm to 30 mm.

상기 전기강판의 표면에 형성되는 그루브는, 상호 마주하는 제 1 측면과 제 2 측면 및 바닥면을 가지도록 형성되며, 상기 제 1, 제 2 측면 및 바닥면 상에 그루브 형성과정에서 상기 강판의 용융 비산물이 응고하여 형성되는 응고부가 제거되어 상기 제1, 제 2 측면 및 바닥면 중 적어도 일면이 노출되는 오프닝부를 가질 수 있다.The grooves formed on the surface of the electric steel plate are formed to have mutually facing first side surfaces, second side surfaces and bottom surface, and the grooves formed on the first, second side surfaces and the bottom surface are melted The solidified portion formed by solidification of the non-product may be removed to expose at least one of the first and second side surfaces and the bottom surface.

상기 제 1 측면 또는 제 2 측면에 형성된 응고부는, 측면거리(C)를 강판의 표면과 응고부의 경계로부터 상기 그루브의 바닥면의 중심까지의 거리라고 정의할 때, 상기 측면거리의 2% 이상을 점유할 수 있다.The solidification portion formed on the first side surface or the second side surface may be formed so that the side distance C is defined as a distance from the boundary between the surface of the steel sheet and the solidification portion to the center of the bottom surface of the groove, Can occupy.

상기 그루브의 형성시, 그루브 형성인자를 그루브의 깊이(DG)/하부반가폭(W1)으로 정의할 때, 상기 그루브 형성인자는 0.5 내지 8.5일 수 있으며, 여기서, 상기 그루브의 깊이(DG)는 상기 강판의 표면으로부터 상기 바닥면까지의 거리이며, 하부 반가폭(W1)은 상기 바닥면의 강판 폭방향 길이의 1/2이다.When the groove is formed, when the groove forming factor is defined as the depth D G / lower half width W 1 of the groove, the groove forming factor may be 0.5 to 8.5, wherein the depth D of the groove is D G ) is a distance from the surface of the steel sheet to the bottom surface, and the lower half width W 1 is 1/2 of the length of the steel sheet width direction of the bottom surface.

본 발명에 의한 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법에 따르면, 전기강판의 표면에 레이저의 흡수율을 증가시킬 수 있는 유기물을 도포한 후 레이저 조사에 의해 강판의 표면에 그루브를 형성하고 그루브 형성시 용융 비산되는 스패터(spatter)를 유기물의 막질의 수세 또는 약산세와 함께 제거함으로써 1차 및 2차 소둔 후에도 자구 미세화 효과를 유지함으로써 전기강판의 철손을 감소시킬 수 있다.According to the method for miniaturizing magnetic domains of a grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention, after coating an organic substance which can increase the absorption rate of laser on the surface of the electrical steel sheet, the grooves are formed on the surface of the steel sheet by laser irradiation and melted and scattered when the grooves are formed. By removing the spatter along with water washing or light pickling of the organic matter, it is possible to reduce the iron loss of the steel sheet by maintaining the domain refining effect even after the first and second annealing.

또한, 본 발명에 의한 자구 미세화 방법은 레이저 조사에 의한 용융 비산물이 형성된 유기물을 수세 및 약산세에 의해 제거함으로써 열처리후 철손 개선 및 전기 절연값의 열화를 방지함으로써 15mpm 이상의 고속의 라인속도에서 적용할 수 있다. In addition, the magnetic domain micronization method according to the present invention is applied at a high line speed of 15mpm or more by removing the organic matter formed with molten fly-bys by laser irradiation by water washing and weak pickling to prevent iron loss after heat treatment and deterioration of electrical insulation value can do.

도 1은 본 발명에 의한 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법에 대한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 표면에 압연방향의 수직방향으로 레이저를 조사하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 강판의 표면에 레이저를 조사할 때, 조사 부위에서의 그루브의 형상을 XY 평면상에 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 강판의 A-A' 단면의 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 그루브의 내측면에 형성되는 응고부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 도 2에서 강판의 표면에 레이저 조사시 유기물 막질의 상부에 형성되는 용융 비산물(spatter)들을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 의한 방향성 전기강판의 자구 미세화시 강판 표면에 조사되는 레이저 빔의 형상 및 모드를 도시한 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process diagram of a method for miniaturization of a magnetic steel strip according to the present invention; FIG.
2 is a view schematically showing the laser irradiation in the direction perpendicular to the rolling direction on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet according to the embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a view showing the shape of the groove at the irradiated portion on the XY plane when irradiating the surface of the steel sheet with a laser. Fig.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the steel sheet shown in FIG. 2.
5 is an enlarged view of a solidification portion formed on the inner surface of the groove shown in FIG.
FIG. 6 is a view illustrating molten scatterers formed on an organic film quality when laser is irradiated onto a surface of a steel sheet in FIG. 2.
7 is a view showing a shape and a mode of a laser beam irradiated on the surface of a steel sheet when the magnetic steel sheet of the directional electric steel sheet according to the present invention is miniaturized.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It is intended that the disclosure of the present invention be limited only by the terms of the appended claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of refining the magnetic domain of a grain-oriented electrical steel sheet according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명에 의한 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법에 대한 공정도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process diagram of a method for miniaturization of a magnetic steel strip according to the present invention; FIG.

도 2는 유기물의 막질이 형성된 전기강판의 압연방향에 수직으로 일정한 간격으로 조사되는 레이저의 조사선을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a radiation line of a laser irradiated at regular intervals perpendicular to the rolling direction of the electrical steel sheet on which an organic film is formed.

도 3은 강판의 표면에 레이저를 조사할 때, 도 2에 점선으로 표시한 레이저 조사 부위에서의 그루브의 형상을 XY 평면상에 도시한 도면이다.Fig. 3 is a view showing the shape of the groove at the laser irradiation site indicated by the dotted line in Fig. 2 on the XY plane when irradiating the surface of the steel sheet with the laser.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법은 1차 소둔 전 또는 1차 소둔 후의 전기강판(10)을 제공하는 단계, 상기 전기강판(10)의 표면에 레이저 흡수율 증가를 위해 액상의 유기물을 도포하여 액상 상태로 유지하거나 건조시켜 유기물의 막질(20)을 형성하는 단계, 상기 전기강판(10)의 표면에 연속파 레이저를 조사하여 강판 표면부의 용융에 의한 그루브(30)(groove)를 형성하는 단계, 및 상기 그루브(30) 형성시 용융물의 비산에 의해 상기 유기물의 막질(20) 상에 형성되는 스패터(25)(spatter)를 제거하기 위하여, 상기 유기물의 막질(20)을 수세 또는 알코올 등에 의한 약산세에 의해 제거하고 건조시키는 단계를 포함한다. Referring to Figure 1, the method for refining the magnetic domain of the grain-oriented electrical steel sheet according to a preferred embodiment of the present invention comprises the steps of providing an electrical steel sheet 10 before or after the first annealing, the surface of the electrical steel sheet 10 Forming a film 20 of the organic material by applying a liquid organic material in order to increase the laser absorption rate or maintaining the liquid state, by irradiating a continuous wave laser on the surface of the electrical steel sheet 10 grooves by melting of the steel sheet surface portion Forming the grooves and removing the spatters 25 formed on the film quality 20 of the organic matter by scattering of the melt during formation of the grooves 30. The membrane 20 is removed by washing with water or weak pickling with alcohol or the like and drying.

상기 방향성 전기강판은 압연방향에 대하여 강판의 집합조직이 {110}<001>인 고스집합조직(GOSS texture)을 나타내고 있어 일방향 또는 압연방향으로 자기적 특성이 우수한 연자성 재료로 변압기, 전동기, 발전기 및 기타 전자기기 등의 철심 재료로 사용되고 있다.The grain-oriented electrical steel sheet exhibits a GOSS texture in which the texture of the steel sheet is {110} <001> with respect to the rolling direction, and is a soft magnetic material having excellent magnetic properties in one direction or in the rolling direction. And it is used as iron core material of other electronic devices.

상기 유기물은 강판 표면에 연속파(continuous wave; CW) 레이저 조사시 레이저의 흡수율(laser absorptivity)을 증가시킬 수 있도록 비열이 높은 유기 고분자를 사용하고, 수세 또는 약산세에 의해 쉽게 제거할 수 있는 물질이 사용될 수 있다. 이러한 유기물로는 에나멜(Enamel), 에폭시(Epoxy), 계면활성제, 폴리아크릴(Polyacryl), 미네랄 오일(mineral oil) 및 아미드계 친수성 폴리머(Polymer) 중 선택된 적어도 하나가 사용될 수 있다. 상기 유기 고분자는 용융 비산물과 반응하여 기지부와 비산물 계면에서 CO, CO2를 형성할 수 있는 것을 사용한다.The organic material uses an organic polymer having a high specific heat so as to increase the laser absorptivity of the continuous wave (CW) laser irradiation on the surface of the steel sheet, and a material which can be easily removed by washing or weak pickling. Can be used. As the organic material, at least one selected from enamel, epoxy, surfactant, polyacryl, mineral oil, and amide-based hydrophilic polymer may be used. The organic polymer is used that can react with the molten fly product to form CO, CO 2 at the interface between the base and the fly product.

상기 전기강판(10)의 표면에 도포되는 유기물의 레이저 흡수율(α)은 다음식 (1)과 같다.Laser absorption rate (α) of the organic material applied to the surface of the electrical steel sheet 10 is as shown in the following equation (1).

Figure 112012092699754-pat00001
…… (1)
Figure 112012092699754-pat00001
... ... (One)

여기서, m: 매질의 질량, Cp: 평균 비열, U: 레이저의 스캔 속도, s: 레이저의 조사간격, P는 레이저 조사시 단위 면적당 흡수되는 열, L은 용융잠열, Tm은 강판의 용융온도, To는 레이저 조사에 의하여 상승되는 임의의 온도를 의미한다. Where m is the mass of the medium, C p is the average specific heat, U is the scan speed of the laser, s is the irradiation interval of the laser, P is the heat absorbed per unit area during laser irradiation, L is the latent heat of fusion, and T m is the melting of the steel sheet. The temperature, T o means any temperature raised by laser irradiation.

상기 레이저 흡수율은 레이저 조사시 매질이 열용량에 비례하고 반사도(reflectivity)에 반비례하기 때문에, 비열이 높은 유기 고분자(500~4000J/kg·℃)를 사용하는 것이 바람직하다.Since the laser absorption rate is proportional to the heat capacity and inversely proportional to reflectivity during laser irradiation, it is preferable to use an organic polymer having a high specific heat (500 to 4000 J / kg 占 폚).

특히, 강판의 표면에 도포되는 유기물의 두께가 0.0002㎛ 미만인 경우 강판 소지층의 부분적이 노출이 발생할 수 있고, 유기물 도포 두께가 5.0㎛ 초과인 경우는 도포가 균일하게 형성되지 않아 그루브의 깊이가 불규칙하게 나타나게 되어 바람직하지 않다. In particular, when the thickness of the organic material applied to the surface of the steel sheet is less than 0.0002㎛ may cause partial exposure of the steel plate base layer, when the organic coating thickness is more than 5.0㎛ the coating is not formed uniformly the groove depth is irregular It is not desirable to appear.

레이저 조사 전 강판 표면에 에나멜(Enamel), 에폭시(Epoxy), 계면활성제, 폴리아크릴(Polyacryl), 미네랄 오일(mineral oil) 및 아미드계 친수성 폴리머(Polymer)와 같은 유기물을 두께 0.0002~5.0μm로 도포하여 액상 상태 또는 건조하여 도포하며, 건조방법은 공기 중에서도 건조할 수 있으며 가속 건조를 위해서는 300℃ 이하의 건조로에서 건조할 수 있다.Applying organic materials such as enamel, epoxy, surfactant, polyacryl, mineral oil and amide-based hydrophilic polymer on the surface of steel sheet before laser irradiation with a thickness of 0.0002 ~ 5.0μm It can be applied in a liquid state or dried, and the drying method can be dried in the air and can be dried in a drying furnace of less than 300 ℃ for accelerated drying.

한편, 레이저 빔의 발진 주파수(fL)가 100Hz 미만이거나 8.5kHz 초과인 경우는 동일한 레이저 출력, 조사거리, 라인속도에서 그루브 깊이는 변화가 나타나지 않기 때문에, 고속의 라인속도에는 적용할 수 없다.On the other hand, when the oscillation frequency f L of the laser beam is less than 100 Hz or more than 8.5 kHz, since the groove depth does not change at the same laser output, irradiation distance, and line speed, it is not applicable to a high speed line speed.

도 7은 본 발명에서 전기강판의 표면에 그루브를 형성하기 위하여 표면에 조사되는 연속파 레이저의 형상을 도시한 것으로, 레이저의 형상이 구형(sphere) 또는 타원형(oval type)일 때의 경우를 나타낸 것이다.7 shows the shape of a continuous wave laser irradiated on a surface of a steel strip in order to form a groove on the surface of the steel strip, and shows a case where the shape of the laser is a sphere or an oval type .

연속파 레이저에 의해 형성된 레이저 빔의 형상은 도 7에 도시한 바와 같이 구형 또는 타원형(oval type) 형태의 단일 모드(single mode) 형상을 갖고 있다.The shape of the laser beam formed by the continuous wave laser has a single mode shape of spherical or oval type as shown in Fig.

도 7은 구형 또는 타원형의 레이저의 형상 및 각각의 레이저의 가우시안 모드(Gaussian mode)를 나타낸 것으로 모두 단일 모드임을 알 수 있다.FIG. 7 shows the shape of a spherical or elliptical laser and the Gaussian mode of each laser, which are all single modes.

도 3은 도 2에 도시된 레이저가 조사되는 강판의 2개의 조사선(15) 부위를 XY 평면에 대하여 나타낸 것으로, 레이저가 조사되면서 표면이 용융되면서 용융 부산물의 제거에 의해 그루브(30)가 형성됨을 개략적으로 도시한 것이다. FIG. 3 shows the two irradiation lines 15 of the steel sheet irradiated with the laser shown in FIG. 2 with respect to the XY plane. As the laser is irradiated, the surface is melted and the grooves 30 are formed by the removal of the molten by- As shown in FIG.

도 3에서, 그루브가 형성되면서 그루브의 내부의 양측면에 형성되는 제 1, 제 2 측면은 도시를 생략하였다.In FIG. 3, the first and second sides formed on both sides of the inside of the groove while the groove is formed are not shown.

압연 방향의 그루브 직경(BW), 강판의 폭 방향 그루브 길이(BL) 및 레이저 빔의 압연방향 조사거리(DS)를 도 3에 도시하였다.The groove diameter (B W ) in the rolling direction, the groove length (B L ) in the width direction of the steel sheet, and the irradiation distance (D S ) in the rolling direction of the laser beam are shown in Fig.

상기 연속파 레이저 조사에 의한 그루브(30) 형성시, 전기강판(10)의 압연방향 그루브 직경(BW)은 10㎛ 내지 70㎛이며, 강판의 표면에 조사되는 레이저 빔의 폭은 60㎛ 이내인 구형 또는 타원 형상인 것을 특징으로 한다.When the groove 30 is formed by the continuous wave laser irradiation, the rolling direction groove diameter B W of the electrical steel sheet 10 is 10 µm to 70 µm, and the width of the laser beam irradiated to the surface of the steel sheet is within 60 µm. It is characterized by having a spherical or elliptic shape.

여기서, 압연방향 그루브 직경(BW)이 10 μm 미만일 경우는 응력제거 소둔(stress relief annealing) 열처리 후 철손 개선효과가 나타나지 않으며, 70 μm 초과인 경우 연속파 레이저에 의한 열영향이 커서 열처리 전 철손 개선효과를 나타내지 않으며 자속밀도 열화가 크게 나타난다.Here, when the rolling direction groove diameter (B W ) is less than 10 μm, the iron loss is not improved after stress relief annealing heat treatment, and when the thickness is greater than 70 μm, the thermal effect of the continuous wave laser is large, and the iron loss is improved before heat treatment. It does not show any effect, and the magnetic flux density deterioration is large.

또한, 상기 압연방향의 그루브 직경(Bw)을 형성하기 위하여, 상기 전기강판의 표면에 조사되는 레이저 빔의 압연방향 폭은 60㎛ 이내로 조절한다. Further, in order to form the groove diameter Bw in the rolling direction, the width in the rolling direction of the laser beam irradiated on the surface of the electrical steel sheet is controlled within 60 占 퐉.

상기 연속파 레이저 조사에 의한 그루브(30) 형성시, 강판 폭방향 그루브 길이(BL)은 10㎛ 내지 100㎛ 이며, 강판의 표면에 조사되는 레이저 빔의 길이는 90㎛ 이내의 구형 또는 150㎛ 이내의 타원 형상인 것을 특징으로 한다.When the groove 30 is formed by the continuous wave laser irradiation, the steel plate width direction groove length B L is 10 µm to 100 µm, and the length of the laser beam irradiated to the surface of the steel sheet is 90 µm or less, or 150 µm or less. It is characterized by the elliptic shape of.

여기서, 폭 방향 그루브 길이(BL)가 10μm 미만인 경우, 응력제거소둔(stress relief annealing) 열처리 전 철손 개선효과가 나타나지 않으며, 100 μm 초과인 경우 열처리 전 자속밀도와 철손 열화가 나타난다. Here, when the width direction groove length (B L ) is less than 10μm, there is no improvement in iron loss before stress relief annealing heat treatment, and when it exceeds 100 μm, the magnetic flux density and iron loss deterioration are shown.

연속파 레이저 조사시 형성되는 융융부 그루브의 형성인자(DG/W1)가 0.5 이하에서는 철손 개선효과가 나타나지 않으며, 8.5이상에서는 열처리 전 자속밀도와 철손 열화가 나타나서 바람직하지 않다. The formation factor (D G / W 1 ) of the fusion groove formed during continuous wave laser irradiation does not improve the iron loss at 0.5 or less, and the magnetic flux density and iron loss deterioration at 8.5 or more are undesirable.

상기 연속파 레이저 조사시, 압연 방향 조사거리(DS)는 연속파 레이저빔에 의한 열영향부의 영향을 최소화시키기 위하여 3mm 내지 30mm 인 것을 특징으로 한다.In the continuous wave laser irradiation, the rolling direction irradiation distance D s is 3 mm to 30 mm in order to minimize the influence of the heat affected portion by the continuous wave laser beam.

도 4는 도 2에 도시된 강판의 A-A' 방향의 단면을 도시한 것으로, 그루브(30)의 바닥면과 그루브(30)의 제1, 제2 측면에 형성된 응고부(35)가 도시되어 있다.4 is a cross-sectional view along the AA ′ direction of the steel sheet illustrated in FIG. 2, and shows a solidification part 35 formed on the bottom surface of the groove 30 and the first and second side surfaces of the groove 30. .

상기 전기강판의 표면에 형성되는 그루브(30)는, 상호 마주하는 제1 측면과 제2 측면 및 바닥면을 가지도록 형성되며, 상기 제1, 제2 측면 및 바닥면 상에 그루브(30) 형성과정에서 상기 강판의 용융 비산물이 응고하여 형성되는 응고부가 제거되어 상기 제1, 제2 측면 및 바닥면 중 적어도 일면이 노출되는 오프닝부를 가지는 것을 특징으로 한다.The groove (30) formed on the surface of the electrical steel sheet is formed to have a first side facing each other, a second side and a bottom surface, and grooves (30) are formed on the first and second side surfaces and the bottom surface And an opening portion in which at least one surface of the first and second side surfaces and the bottom surface is exposed by removing a solidified portion formed by solidification of the molten non-product of the steel sheet in the process.

도 4의 좌측에는 레이저 조사에 의해 제1, 제2 측면 및 바닥부에 응고부(35, 33)가 형성된 것을 도시한 도면이다.4 is a view showing that solidification portions 35 and 33 are formed on the first and second side surfaces and the bottom portion by laser irradiation.

도 4의 좌측에서 두번째부터는 바닥면에 응고부(33)가 잔류하지 않고, 그루브(30)의 제1, 제2 측면에만 응고부(35)가 형성되거나, 바닥면과 제2 측면의 한 면에만 응고부(33, 35)가 형성된 것, 그루브(30)의 제2 측면인 한 면에만 응고부(35)가 형성된 것, 그루브(30)만 형성되고 응고부는 잔류하지 않는 것을 도시하고 있다.
The solidification portion 33 does not remain on the bottom surface from the left side of FIG. 4 and the solidification portion 35 is formed only on the first and second sides of the groove 30, Only the solidification portions 35 are formed on only one side of the second side of the groove 30 and only the grooves 30 are formed and the solidification portion is not left.

도 5는 도 4에 도시된 그루브의 내측면에 형성되는 응고부를 확대하여 도시한 도면이다.5 is an enlarged view of a solidification portion formed on the inner surface of the groove shown in FIG.

상기 레이저의 조사에 의해 상기 강판의 표면에 형성되는 그루브(30)에 있어서, 그루브(30) 제1, 제2 측면에 형성되는 응고부(35)는 측면거리(C)를 강판의 표면과 응고부의 경계로부터 상기 그루브(30)의 바닥면의 중심까지의 거리라고 정의할 때, 상기 측면거리의 2% 이상을 점유하는 것을 특징으로 한다.The solidification portion 35 formed on the first and second side surfaces of the groove 30 in the groove 30 formed on the surface of the steel sheet by the irradiation of the laser has the side distance C coincident with the surface of the steel sheet Is defined as a distance from the boundary of the groove to the center of the bottom surface of the groove (30), occupies 2% or more of the side distance.

상기 그루브(30)의 형성시, 그루브(30) 형성인자를 그루브의 깊이(DG)/하부반가폭(W1)으로 정의할 때, 상기 그루브 형성인자는 0.5 내지 8.5인 것을 특징으로 한다.When the groove 30 is formed, when the groove 30 forming factor is defined as the depth D G / lower half width W 1 of the groove, the groove forming factor is 0.5 to 8.5.

여기서, 그루브(30) 형성인자를 구성하는 그루브 깊이(DG)는 강판의 표면으로부터 그루브(30)의 바닥면에 형성된 응고부의 골까지의 수직거리를 의미한다.Here, the groove depth (D G ) constituting the forming factor of the groove (30) means the vertical distance from the surface of the steel sheet to the valley of the solidification portion formed on the bottom surface of the groove (30).

한편, 그루브(30)의 바닥면에 응고부가 없는 경우는 강판의 표면으로부터 그루브(30)의 바닥면까지의 수직거리를 의미한다.On the other hand, when there is no solidification portion on the bottom surface of the groove 30, it means a vertical distance from the surface of the steel sheet to the bottom surface of the groove 30. [

하부 반가폭(W1)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 바닥면의 강판폭방향 길이의 1/2을 의미한다. 바닥면의 폭방향 길이는 바닥면과 제 1, 제 2측면이 이루는 경계지점들 간의 직선거리가 될 수 있다.
As shown in FIG. 4, the bottom half width W 1 means half the length of the bottom surface in the width direction of the steel plate. The widthwise length of the bottom surface may be a straight line distance between the bottom surface and the boundary points formed by the first and second sides.

이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법에 대하여 상세히 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a method of making a magnetic domain of a grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention will be described in detail with reference to examples. The following examples are illustrative of the present invention only and are not intended to limit the scope of the present invention.

<실시예: 연속파 레이저 조사에 의한 전기강판의 자구 미세화>&Lt; Example: Minorization of magnetic field of electric steel sheet by continuous wave laser irradiation &

도 2은 방향성 전기강판(10) 표면에 유기물을 도포 및 건조한 후 연속파 레이저에 의해서 형성되는 연속된 조사선(15)을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a continuous irradiation line 15 formed by a continuous wave laser after applying and drying the organic material on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet 10.

연속파 레이저에 의해 형성되는 레이저 조사선(15)은 압연 폭방향으로 평행하게 형성되며, 조사선은 폭 방향에 대해서 3~10개의 구분된 선상으로 레이저를 조사하였다. The laser irradiation line 15 formed by the continuous wave laser was formed in parallel in the rolling width direction, and the irradiation line irradiated the laser on 3 to 10 divided lines in the width direction.

도 3는 도 2의 점선으로 구분된 범위에서의 연속파 레이저에 의해서 형성된 그루브(30)의 형상을 나타낸 도면이다. 연속파 레이저에 의해 형성되는 그루브(30)는 하부 또는 측면에 용융부 재응고 조직(응고부)을 가질 수 있으며, 재응고부 조직(응고부)을 나타내지 않을 수도 있다. FIG. 3 is a view showing the shape of the groove 30 formed by the continuous wave laser in the range divided by the dotted line in FIG. The groove 30 formed by the continuous wave laser may have a molten re-solidification structure (solidification portion) on the lower side or a side surface, and may not show the re-enhancement structure (solidification portion).

그룹의 조사거리(DS)는 레이저 광학계에서 스캐너(scanner) 속도를 조절함으로써 조정 가능하다. 재응고 조직 형성시 그루브 내부측면(제1 측면, 제2 측면) 길이에서 2% 이상 재응고 조직을 형성하였다. The irradiation distance D S of the group can be adjusted by adjusting the scanner speed in the laser optical system. Recoagulation tissue formation formed at least 2% recoagulation tissue in the groove inner side (first side, second side) length.

연속파 레이저에 의해 형성된 레이저 빔의 형상은 도 7에서 나타낸 것과 같이 원형 또는 타원형(oval) 형태의 단일 빔(single beam) 형상을 갖고 있다. The shape of the laser beam formed by the continuous wave laser has a single beam shape of circular or oval shape as shown in FIG. 7.

도 6은 도 2에서 레이저 조사시 강판 표면의 유기물 막질(20) 상부에 형성된 용융 비산물(spatter)의 형상을 나타낸 도면이다. 용융 비산물은 스패터(25)(spatter)라고도 한다. FIG. 6 is a view showing the shape of a molten spatter formed on the organic film layer 20 on the surface of the steel sheet during laser irradiation in FIG. 2. The molten non-product is also referred to as spatter 25 (spatter).

용융 비산물은 강판의 이송속도 및 레이저의 조건에 따라 구형 및 침상형상으로 나타나며, 레이저 조사 후 유기물에 의한 그루브 깊이가 증가되고, 수세, 약산세시 강판 표면의 용융 비산물(spatter)을 제거하였다. 또한, 본 발명에 따른 일 실시예에서는 강판 표면의 용융 비산물을 더 효과적으로 제거하기 위하여 브러시(brush)를 사용할 수 있는데, 상기 브러시는 고분자, 금속계 또는 고분자 및 금속계의 혼합으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 약산세는 알코올 뿐만 아니라 상기 유기물을 녹일 수 있는 농도의 산이면 질산, 염산 등 어느 것이나 사용가능하다.The molten fly products are spherical and acicular in shape depending on the feed rate of the steel sheet and the conditions of the laser, and the depth of grooves by the organic material is increased after laser irradiation, and the molten scatter products on the surface of the steel sheet are removed during washing and weak pickling. In addition, in one embodiment according to the present invention, a brush may be used to more effectively remove the molten fly-products on the surface of the steel sheet, and the brush may be made of a polymer, a metal, or a mixture of a polymer and a metal. In addition, the weak pickling acid may be any of nitric acid and hydrochloric acid as long as it is an acid having a concentration capable of dissolving the organic material as well as alcohol.

표 1은 본 발명에 의한 유기물을 강판 표면에 도포 및 건조시킨 후 연속파 레이저 조사에 의해 0.27mm 두께의 강판 표면에 형성된 그루브 깊이와 절연코팅 후 절연값 및 철손 개선율의 변화를 나타내고 있다. Table 1 shows the change of the groove depth formed on the surface of the steel sheet having a thickness of 0.27mm by the continuous wave laser irradiation, the insulation value after the insulation coating, and the iron loss improvement rate after the organic material according to the present invention was applied and dried on the steel sheet surface.

실시예 1은 폴리아미드(Polyamide)를 도포한 후 500Hz의 연속파 레이저를 조사한 경우이며, 실시예 2는 에나멜을 도포한 후 8.5kHz의 연속파 레이저를 조사한 경우이며, 실시예 3은 폴리아미드를 도포한 후, 7kHz의 연속파 레이저를 조사한 경우이며, 실시예 4는 폴리아미드를 도포한 후, 레이저 조사거리(Ds)를 3.0mm로 7kHz의 연속파 레이저를 조사한 경우를 나타낸다.Example 1 is a case of irradiating a continuous wave laser of 500Hz after applying polyamide, Example 2 is a case of irradiating a continuous wave laser of 8.5kHz after applying enamel, Example 3 is a polyamide coated Then, it is the case where 7kHz continuous wave laser was irradiated, and Example 4 shows the case where 7kHz continuous wave laser was irradiated with 3.0 mm of laser irradiation distances (Ds) after apply | coating polyamide.

한편, 비교예 1은 전기강판의 표면에 유기물을 도포하지 않고, 7kHz의 연속파 레이저를 조사한 경우를 나타내며, 비교예 2는 펄스 레이저를 조사하여 불연속의 그루브를 형성한 경우를 나타낸다.On the other hand, Comparative Example 1 shows a case where a continuous wave laser of 7 kHz is irradiated without applying an organic substance to the surface of the electrical steel sheet, and Comparative Example 2 shows a case where discontinuous grooves are formed by irradiating a pulsed laser.

구 분division Line
Speed
(m/min)
Line
Speed
(m / min)
BW B W BL B L DS D S DG/W1 D G / W 1 DG D G Laser
조사전
Laser
Joe's Dictionary
SRASRA 철손
개선율
Iron loss
Improvement rate
전기
절연
Electricity
Isolation
I'm after mmmm 무차원Dimensionless W17/50W17 / 50 %% mAmA 실시예1
(폴리아미드
/500Hz)
Example 1
(Polyamide
/ 500 Hz)
2020 2020 6565 2.52.5 3.53.5 2020 0.850.85 0.720.72 0.720.72 15.3 15.3 9090
0.850.85 0.710.71 0.710.71 16.5 16.5 8787 0.860.86 0.720.72 0.720.72 16.3 16.3 9292 실시예2
(에나멜
/8.5kHz)
Example 2
(enamel
/8.5 kHz)
2020 2020 6565 2.52.5 2.42.4 2020 0.840.84 0.720.72 0.720.72 14.3 14.3 7070
0.850.85 0.720.72 0.720.72 15.3 15.3 7575 0.850.85 0.730.73 0.730.73 14.1 14.1 7070 실시예3
(폴리아미드
/7kHz)
Example 3
(Polyamide
/ 7 kHz)
2020 2020 6565 2.52.5 2.42.4 2020 0.840.84 0.720.72 0.720.72 14.3 14.3 8080
0.850.85 0.720.72 0.720.72 15.3 15.3 8383 0.850.85 0.730.73 0.730.73 14.1 14.1 8181 실시예4
(폴리아미드
/7kHz)
Example 4
(Polyamide
/ 7 kHz)
2020 2020 6565 3.03.0 3.03.0 2222 0.850.85 0.700.70 0.700.70 17.6 17.6 9292
0.840.84 0.710.71 0.700.70 15.5 15.5 9595 0.850.85 0.720.72 0.710.71 15.3 15.3 9898 비교예1
(미도포
/7kHz/
연속파
레이저)
Comparative Example 1
(Unpainted
/ 7 kHz /
A continuous wave
laser)
2020 2020 6565 2.52.5 2.42.4 1717 0.850.85 0.760.76 0.760.76 10.6 10.6 280280
0.840.84 0.760.76 0.760.76 9.5 9.5 360360 0.850.85 0.750.75 0.750.75 11.8 11.8 460460 비교예2
(펄스 레이저/
불연속그루브)
Comparative Example 2
(Pulse laser /
Discontinuous groove)
1010 2020 4040 2.52.5 2.42.4 77 0.850.85 0.790.79 0.790.79 7.1 7.1 330330
0.840.84 0.770.77 0.770.77 8.3 8.3 310310

표 1에 나타낸 바와 같이, 강판의 표면에 유기물의 막질을 형성한 후, 레이저 조사에 의한 강판 표면 그루브 형성시 강판의 용융 및 재응고부 형성을 동반할 수 있게 강판의 진행방향에 대하여 85~95°의 각도로 연속파 레이저 빔을 조사함으로써 그루브 형성 깊이 증가와 절연 코팅후 전기 절연값 열위를 방지하고, 열처리 후 철손 개선율을 13% 이상 달성할 수 있었다.As shown in Table 1, after forming the film quality of the organic material on the surface of the steel sheet, 85 ~ 95 ° with respect to the traveling direction of the steel sheet to accompany the melting and re-solidification of the steel sheet when forming the steel sheet surface grooves by laser irradiation Irradiation of the continuous wave laser beam at the angle of increased the groove formation depth and preventing the electrical insulation value inferior after the insulating coating, and improved the iron loss after heat treatment more than 13%.

본 발명은 전기강판의 표면에 유기물을 도포한 후 액상 또는 (반)건조 상태로 유지시킨 후 연속파 레이저 조사시 강판 표면의 그루브 주위에서 발생하는 용융부 비산과 그루브 깊이를 증가시켜 박물 및 후물 방향성 전기강판에 대한 열처리 전ㅇ후 철손 개선효과와 전기 절연값의 열위를 방지시킬 수 있는 자구 미세화 기술에 관한 것이다.The present invention is applied to the surface of the electrical steel sheet and then maintained in a liquid or (semi-dry) state, and the continuous wave laser irradiation increases the molten portion scattered and groove depth generated around the groove of the steel sheet surface by increasing the depth of the thin and thick directional electrical The present invention relates to an improvement in iron loss before and after heat treatment on steel sheets and to a micronized microstructure technology that can prevent the thermal insulation from inferior in electrical insulation values.

즉, 본 발명은 전기강판(냉연판, 탈탄판) 표면에 유기물을 도포 후 건조시켜 레이저 조사에 의해 그루브를 형성시켜 그루브의 깊이 증가와 강판 표면의 절연특성의 열위를 방지함으로써 고속의 라인속도에서도 그루브를 형성시킬 수 있으며 열처리 후에는 그루브 형성에 의해 자구 미세화 효과 극대화와 전기 절연값 열위를 억제시킬 수 있다.In other words, the present invention is applied to the surface of the electrical steel sheet (cold rolled plate, decarburized plate) and then dried to form a groove by laser irradiation to increase the depth of the groove and the thermal properties of the insulating properties of the surface of the steel sheet even at high line speeds Grooves can be formed, and after heat treatment, groove formation can maximize the miniaturization of magnetic domains and reduce the electrical insulation value inferiority.

따라서, 본 발명에 의한 자구 미세화 기술은 고속 라인속도(15mpm 이상)에서도 박물 및 후물 방향성 전기강판에도 적용 가능하다.Therefore, the magnetic domain refinement technology according to the present invention can be applied to thin and thick grain oriented electrical steel sheets even at high line speeds (15 mpm or more).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand.

Claims (12)

방향성 전기강판의 자구 미세화 방법에 있어서,
1차 소둔 전 또는 1차 소둔 후의 전기강판을 제공하는 단계;
상기 전기강판의 표면에 레이저 흡수율 증가를 위해 액상의 유기물을 도포하여 액상 상태로 유지하거나 건조시켜 유기물의 막질을 형성하는 단계;
상기 전기강판의 표면에 연속파 레이저를 조사하여 강판 표면부의 용융에 의한 그루브(groove)를 형성하는 단계; 및
상기 그루브 형성시 용융물의 비산에 의해 상기 유기물의 막질 상에 형성되는 스패터(spatter)를 제거하기 위하여, 상기 유기물의 막질을 수세 또는 약산세에 의해 제거하고 건조시키는 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
A method of micro-finishing a directional electrical steel sheet,
Providing an electrical steel sheet before or after primary annealing;
Forming a film quality of the organic material by applying a liquid organic material to maintain a liquid state or drying the liquid to increase the laser absorption rate on the surface of the electrical steel sheet;
Forming a groove by melting the surface of the steel sheet by irradiating the surface of the steel sheet with a continuous wave laser; And
In order to remove the spatter formed on the film quality of the organic material by the scattering of the melt during the formation of the groove, the film quality of the organic electrical steel sheet comprising the step of removing and drying the film quality of the organic material by water washing or weak pickling. Magnetic domain micronization method.
제 1 항에 있어서,
상기 유기물은 에나멜(Enamel), 에폭시(Epoxy), 계면활성제, 폴리아크릴(Polyacryl), 미네랄 오일(mineral oil) 및 아미드계 친수성 폴리머(Polymer) 중 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
The method according to claim 1,
The organic material is magnetic domain of the grain-oriented electrical steel sheet, characterized in that at least one selected from enamel, epoxy, surfactant, polyacryl, mineral oil and amide-based hydrophilic polymer (Polymer) Micronization method.
제 2 항에 있어서,
상기 약산세는 알코올에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
3. The method of claim 2,
The weak pickling is a method of miniaturizing the magnetic domain of the grain-oriented electrical steel sheet, characterized in that the alcohol.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유기물의 막질의 두께범위는 0.0002~5.0㎛ 인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The thickness range of the film quality of the organic material is a method of miniaturizing the magnetic domain of the grain-oriented electrical steel sheet, characterized in that 0.0002 ~ 5.0㎛.
제 4 항에 있어서,
상기 연속파 레이저의 발진 주파수는 100Hz~8.5kHz 인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
5. The method of claim 4,
The oscillation frequency of the continuous wave laser is 100Hz ~ 8.5kHz magnetic domain miniaturization method of the grain-oriented electrical steel sheet, characterized in that.
제 4 항에 있어서,
상기 유기물의 슬러리의 건조는 상온의 공기 중에서 또는 300℃ 이하의 건조로에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
5. The method of claim 4,
Drying of the slurry of the organic material is a method for miniaturizing the magnetic domain of the grain-oriented electrical steel sheet, characterized in that in the air at room temperature or in a drying furnace of 300 ℃ or less.
제 6 항에 있어서,
상기 연속파 레이저 조사에 의한 그루브 형성시, 전기강판의 압연방향 그루브 직경(Bw)은 10㎛ 내지 70㎛이며, 강판의 표면에 조사되는 레이저 빔의 폭은 60㎛ 이내인 구형 또는 타원 형상인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
The method according to claim 6,
When the groove is formed by the continuous wave laser irradiation, the rolling direction groove diameter B w of the electrical steel sheet is 10 µm to 70 µm, and the width of the laser beam irradiated to the surface of the steel sheet is spherical or elliptical within 60 µm. A method for miniaturizing magnetic domains of a grain-oriented electrical steel sheet.
제 7 항에 있어서,
상기 연속파 레이저 조사에 의한 그루브 형성시, 강판 폭방향 그루브 길이(BL)은 10㎛ 내지 100㎛ 이며, 강판의 표면에 조사되는 레이저 빔의 길이는 90㎛ 이내의 구형 또는 150㎛ 이내의 타원 형상인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
The method of claim 7, wherein
When the groove is formed by the continuous wave laser irradiation, the steel sheet width direction groove length B L is 10 µm to 100 µm, and the length of the laser beam irradiated to the surface of the steel sheet is 90 µm or less, or 150 µm or less. Magnetic domain refinement method of a grain-oriented electrical steel sheet characterized in that the.
제 7 항에 있어서,
상기 연속파 레이저 조사시, 압연 방향 조사거리(DS)는 3mm 내지 30mm 인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
The method of claim 7, wherein
Wherein the rolling direction irradiation distance (D S ) in the continuous wave laser irradiation is 3 mm to 30 mm.
제 7 항에 있어서,
상기 전기강판의 표면에 형성되는 그루브는,
상호 마주하는 제1 측면과 제2 측면 및 바닥면을 가지도록 형성되며,
상기 제1, 제2 측면 및 바닥면 상에 그루브 형성과정에서 상기 강판의 용융 비산물이 응고하여 형성되는 응고부가 제거되어 상기 제1, 제2 측면 및 바닥면 중 적어도 일면이 노출되는 오프닝부를 가지는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
The method of claim 7, wherein
The grooves formed on the surface of the electric steel plate
A first side surface, a second side surface and a bottom surface facing each other,
The solidified portion formed by solidification of the molten non-product of the steel sheet during the groove forming process on the first and second side surfaces and the bottom surface is removed to expose at least one surface of the first and second side surfaces and the bottom surface, Wherein said method comprises the steps of:
제 10 항에 있어서,
상기 제1 측면 또는 제2 측면에 형성된 응고부는,
측면거리(C)를 강판의 표면과 응고부의 경계로부터 상기 그루브의 바닥면의 중심까지의 거리라고 정의할 때,
상기 측면거리의 2% 이상을 점유하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
11. The method of claim 10,
The solidification portion formed on the first side surface or the second side surface,
When the side distance C is defined as the distance from the boundary between the surface of the steel sheet and the solidification portion to the center of the bottom surface of the groove,
Wherein the lateral distance occupies at least 2% of the lateral distance.
제 10 항에 있어서,
상기 그루브의 형성시, 그루브 형성인자를 그루브의 깊이(DG)/하부반가폭(W1)으로 정의할 때, 상기 그루브 형성인자는 0.5 내지 8.5인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
여기서, 상기 그루브의 깊이(DG)는 상기 강판의 표면으로부터 상기 바닥면까지의 거리이며, 하부 반가폭(W1)은 상기 바닥면의 강판 폭방향 길이의 1/2이다.
11. The method of claim 10,
When the groove is formed, when the groove forming factor is defined as the depth (D G ) / lower half width (W 1 ) of the groove, the groove forming factor is a method of refining the magnetic domain of the grain-oriented electrical steel sheet, characterized in that 0.5 to 8.5 .
Here, the depth D G of the groove is a distance from the surface of the steel sheet to the bottom surface, and the bottom half width W 1 is 1/2 of the length of the bottom surface in the steel sheet width direction.
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