[发明专利]线状槽形成方法及取向性电磁钢板的制造方法

说明书

本发明提供一种线状槽形成方法，在取向性电磁钢板等钢板的表面形成线状槽，并且在铁损降低效果和磁通密度方面优异。该线状槽形成方法具有：抗蚀护膜形成工序，在钢板表面形成抗蚀护膜；激光照射工序，在所述钢板的轧制方向上周期性地进行激光扫描，该激光扫描通过一边在与所述钢板的轧制方向交叉的方向上进行扫描一边照射激光来除去被照射了所述激光的部分的抗蚀护膜；及蚀刻工序，在所述激光照射工序中，利用从在所述钢板的板宽方向上排列设置的两台以上的激光照射装置分别照射的两条以上的激光，在板宽方向上连续地除去抗蚀护膜，并且，在将所述激光的光斑直径设为Φ时，使从在板宽方向上相邻的两台激光照射装置分别照射的两条激光的激光中心在与激光的扫描方向正交的方向上以0.05Φ以上且0.95Φ以下的范围错开地进行照射。

技术领域

本发明涉及线状槽形成方法及取向性电磁钢板的制造方法。

背景技术

取向性电磁钢板作为变压器铁芯用材料来使用。取向性电磁钢板的铁损对变压器的能量损失有较大影响。近年来，从节能、环境限制的观点出发，强烈要求变压器中的能量损失的降低。由于变压器的铁损被作为原材料的取向性电磁钢板的铁损影响，因此开发铁损低的取向性电磁钢板是非常重要的。

取向性电磁钢板的铁损被分离为磁滞损耗和涡流损耗。作为改善磁滞损耗的方法，开发了使被称为GOSS取向的(110)[001]取向在轧制方向上高度取向的方法、降低钢板中所含的杂质的方法等。另一方面，作为改善涡流损耗的方法，开发了通过添加Si来增加电阻的方法、向轧制方向赋予被膜张力等方法。但是，在追求进一步的低铁损化时，这些方法存在制造上的局限。

因此，开发了通过槽的形成、局部应变的导入等物理性的方法向最终退火、绝缘被膜烧结后的钢板导入磁通的不均匀性的磁畴细化技术。该技术是将沿着轧制方向形成的180°磁畴(主磁畴)的宽度细化来降低铁损、特别是涡流损耗的方法。

在该磁畴细化技术中，将即使对产品板实施去应力退火也不会失去其效果的方法特别称为耐热型磁畴细化法。该方法一般适用于在制造工序上必须进行去应力退火的卷绕铁芯用材料。例如在专利文献1中提出了如下技术：通过向钢板表面导入宽度为300μm以下且深度为100μm以下的线状槽，将原本以W_17/50计为0.80W/kg以上的铁损在形成所述线状槽后改善至0.70W/kg以下。

作为在取向性电磁钢板形成槽的方法，例如提出了通过电解蚀刻在钢板表面形成槽的电解蚀刻法(专利文献2)、通过高输出的激光使钢板局部地熔解、蒸发的激光法(专利文献3)、通过将齿轮状的辊压贴于钢板而赋予压痕的齿轮冲压法(专利文献4)。

在这些方法中，齿轮冲压法由于辊的磨损剧烈，必须频繁地进行维护，因此在生产率方面存在问题。而且，在对钢板赋予压痕时，在压痕部附近形成微小的凸部，因此还存在占空系数容易降低这样的缺点。另一方面，在激光法中，产生的金属蒸气附着于光束路径，使光束品质降低，因此也必须频繁地进行维护，另外，在所形成的槽的槽端形成熔融凝固部，占空系数降低。

相对于这样的方法，在电解蚀刻法中，是在使与要赋予的槽形状一致的抗蚀护膜图案形成于钢带表面之后，通过电解蚀刻除去非抗蚀护膜部而形成槽的方法，因此能够改善机械磨损、占空系数降低这样的问题。

但是，已知形成这样的线状槽所带来的铁损改善效果被该槽的形状(槽形状)较大地影响。已知该槽形状除了槽的宽度和深度之外，还包括槽截面的曲率这样的细微的形状。因此，即使在电解蚀刻法中，由于抗蚀护膜图案的形状的偏差，线状槽的槽形状也会产生偏差，结果是产品的特性产生偏差。例如，已知在通过如专利文献2那样的凹版胶印来形成抗蚀图案的情况下，由于抗蚀油墨的粘度或凹版单元的形状的偏差，抗蚀油墨的扩展方式发生变化，结果产生白点、槽中断这样的不良，磁特性劣化。