电磁钢板的切断方法以及铁心的制作方法与流程

1.本发明涉及在电流互感器或车载用的电流传感器等的铁心中使用的电磁钢板件的制作方法，更具体而言，涉及利用光纤激光切断电磁钢板的方法、制作将磁特性的劣化抑制到最小限度且赋予了防锈效果的电磁钢板件的方法、以及由切断后的电磁钢板件制作铁心的方法。


背景技术：

2.在电流互感器、电流传感器等中使用的铁心是将切断电磁钢板而得到的带状的电磁钢板件进行卷绕、或者将冲压冲裁后的电磁钢板件层叠而制作出的(以下，将“卷绕”和“层叠”汇总称为“层叠”)。对电磁钢板件层叠而成的铁心组件实施退火处理，为了将电磁钢板件彼此固定而浸渗清漆(浸渗粘合剂)。
3.为了将电磁钢板切断成带状，使用切条装置。例如，在专利文献1中，利用配备于切条装置的上下一对旋转刀将长条的电磁钢板切断而得到带状的电磁钢板件。
4.然而，在利用旋转刀进行的切断中，难以进行曲线加工，也难以进行外缘形状复杂的加工。另外，存在旋转刀的消耗快的问题。而且，在切断时，电磁钢板有时会相对于旋转刀退让，特别是难以得到窄幅带状的电磁钢板件。此外，由于旋转刀是几mm左右的厚度，因此在切断时导致材料合格率的降低。
5.另外，利用旋转刀进行的切断在使上下一对旋转刀错开的状态下实施。因而，如图8及后述的图10所示，在电磁钢板件20的切断面21，在由切断刀形成的咬入部分产生毛刺22，切断后的宽度有偏差。其结果是，如图9所示，在将多个电磁钢板件20层叠而成的铁心组件23a中，在侧面产生
±
0.1mm左右的台阶。
6.在对电磁钢板进行冲压冲裁而得到的电磁钢板件的情况下，在冲裁出的电磁钢板件中，在模具的咬入部分产生毛刺，切断后的宽度有偏差。其结果是，在将电磁钢板件层叠时，在铁心组件的侧面与上述同样地产生台阶。
7.若在铁心组件的侧面产生台阶，则会成为作为最终产品的铁心的尺寸不良或性能不良等的原因。
8.然而，对于电磁钢板件层叠而成的铁心组件23a，在为了制作铁心23而实施了退火处理之后，为了防止电磁钢板件彼此的剥离而进行用清漆25固定的浸渗处理。此时，若清漆25残留于铁心23的侧面，则如图10所示，会形成清漆积存部24而固化。清漆积存部24有时成为直径0.3mm以上、高度零点几mm，产生清漆积存部24的铁心23外观不良、尺寸不良。
9.发明人注意到使用通过旋转刀切断或冲压冲裁得到的电磁钢板件而制作出的铁心容易产生浸渗材料积存。然后，进行了深入研究，结果查明了浸渗材料积存因下述的原因而产生。
10.其原因是电磁钢板件20的切断面的表面结构。旋转刀切断或冲压冲裁后的电磁钢板件20的切断面21成为凹凸少的平坦的结构。由于凹凸少的平坦的切断面的润湿性高，因此如图11示意性地示出那样，清漆26容易附着于切断面21。并且，所附着的清漆26直接固
化，由此一部分成为图10所示那样的清漆积存部24。
11.需要说明的是，由在电磁钢板件20产生的毛刺22所形成的铁心侧面的台阶(层叠偏移)也是清漆积存部的一个原因。这是因为，清漆容易积存于台阶。
12.因此，发明人对代替旋转刀、冲压冲裁而使用了激光的电磁钢板的切断方法的采用进行了研究。
13.例如，在专利文献2中，公开了对镀锌钢板进行激光切断的方法。作为激光，使用yag激光、co2激光。在吹送2～20体积％的氧、剩余部分为氮的辅助气体的同时向钢板照射上述激光。
14.在先技术文献
15.专利文献
16.专利文献1：日本特开平5-299277号公报
17.专利文献2：日本特开2001-353588号公报


技术实现要素：

18.发明要解决的课题
19.然而，若将yag激光、co2激光用于电磁钢板的切断，则在切断时向切断面过度地施加热。其结果是，从被切断的端面到深度约1000μm左右被加热至约1500℃以上，左右磁特性的电磁钢板的晶体结构会因受热而变化。另外，对于yag激光、co2激光而言，在辅助气体中使用了氧气的情况下，在电磁钢板件的切断面产生黑绣。并且，即使对电磁钢板进行退火处理等，因上述表层的晶体结构变化和在表面产生的黑绣而降低的磁特性也难以恢复。因此，由yag激光、co2激光切断的电磁钢板件能够用于不易受到磁滞曲线(b-h曲线)的宽度的影响的马达等的铁心，但无法用于电流互感器、电流传感器等在b-h曲线的从微小磁化区域到饱和磁化区域的整个区域都需要软磁特性的受到矫顽磁力或剩余磁通密度的影响的产品的铁心。
20.本发明的目的在于，提供一种利用光纤激光切断电磁钢板的方法、制作将磁特性的劣化抑制到最小限度且赋予了防锈效果的电磁钢板件的方法以及由切断后的电磁钢板件制作抑制了清漆积存部的产生的铁心的方法。
21.用于解决课题的方案
22.本发明的电磁钢板的切断方法通过向电磁钢板一边吹送氧浓度为50体积％以上的辅助气体一边照射光纤激光而进行切断，由此得到对切断面赋予了防锈效果的电磁钢板件。
23.也可以为，所述光纤激光以纤芯直径：1μm～25μm、激光输出：300w～1000w、切断速度：300mm/秒～500mm/秒的方式向所述电磁钢板照射。
24.也可以为，所述氧浓度为60体积％以上，剩余部分为氮。
25.本发明的电磁钢板件的制作方法对通过上述电磁钢板的切断方法切断后的所述电磁钢板件进行退火处理，来恢复磁特性。
26.优选的是，所述退火处理以750℃～850℃、1小时以上的条件实施。
27.另外，本发明的铁心的制作方法包括：将通过上述电磁钢板的切断方法切断后的所述电磁钢板件卷绕或层叠而得到铁心组件的步骤；
28.对所述铁心组件实施退火处理以恢复所述电磁钢板件的磁特性的步骤；以及
29.将所述铁心组件浸渍于清漆的步骤。
30.优选的是，所述退火处理以750℃～850℃、1小时以上的条件实施。
31.也可以为，所述清漆为包含丙烯酸系单体和环氧树脂的材料。
32.发明效果
33.根据本发明的电磁钢板的切断方法，一边向电磁钢板吹送氧浓度高的辅助气体一边照射光纤激光，由此切断电磁钢板而得到电磁钢板件。光纤激光能够在狭窄的面积上集中能量，因此电磁钢板的切断面能够在不受过度的加热的情况下进行切断。由此，所得到的电磁钢板能够将材切断面表层的晶体结构变化抑制到最小限度，从而将磁特性的劣化抑制在最小限度。另外，通过采用氧浓度高的辅助气体，切断面高速氧化而形成氧化膜。该氧化膜具有抑制红锈的产生的效果，因此切断而得到的电磁钢板件不需要进行防锈处理、通过防锈纸进行包装等。
34.利用光纤激光切断的电磁钢板件的切断面被均匀地加工，也不会如旋转刀切断或冲压冲裁那样因咬入而产生毛刺。因此，卷绕或层叠而成的铁心组件的切断面齐整，能够抑制侧面的台阶产生。
35.对卷绕或层叠而成的铁心组件实施退火处理。在电磁钢板的切断面中发生晶体结构的变化的区域极浅，因此通过实施退火处理，能够实现切断面表层的晶体结构的恢复，从而能够恢复磁特性。
36.将磁特性恢复后的铁心组件浸渍于清漆后使其干燥。就铁心组件而言，由于电磁钢板件的切断面具有微小的凹凸，从而由于荷叶效应而使润湿性降低，另外，由于抑制了侧面的台阶的产生，因此也能够减少清漆积存部。因而，能够减少所得到的铁心的外观不良、尺寸不良。
37.通过本发明而制作的铁心能够适合用作电流互感器等的冲裁铁心以及车载用的电流传感器等的铁心。
附图说明
38.图1是通过本发明的切断方法切断的电磁钢板件的切断面的(a)照片以及(b)放大照片。
39.图2是对利用光纤激光切断和旋转刀切断得到的切断面的退火处理前后的金属组织进行比较的放大示意图。
40.图3是本发明的铁心组件的剖视图。
41.图4是利用(a)光纤激光切断和(b)、(c)利用旋转刀切断得到的铁心组件的退火处理后的侧面照片。
42.图5是对利用光纤激光切断和旋转刀切断得到的电磁钢板件的退火处理前后的b-h曲线进行比较的曲线图。
43.图6是表示本发明的铁心的清漆积存部的状态的放大照片。
44.图7是对本发明的铁心难以产生清漆积存部的机理进行说明的剖视图。
45.图8是旋转刀切断后的电磁钢板件的切断面的放大照片。
46.图9是将旋转刀切断后的电磁钢板件层叠而成的铁心组件的剖视图。
47.图10是将旋转刀切断后的电磁钢板件层叠而成的铁心的侧面产生的清漆积存部的放大照片。
48.图11是对将旋转刀切断后的电磁钢板件层叠而成的铁心产生清漆积存部的机理进行说明的剖视图。
具体实施方式
49.以下，对本发明的一实施方式的电磁钢板的切断方法以及铁心的制作方法进行说明。
50.所切断的电磁钢板能够采用方向性电磁钢板或无方向性电磁钢板。电磁钢板的厚度优选为0.2mm～0.5mm。当然，电磁钢板的厚度并不限定于此。
51.在本发明中用于电磁钢板的切断的光纤激光是从光纤激光加工机通过光纤向激光单元供给并从激光单元的激光头照射的激光。在激光单元中内置有向激光头的周围吹出辅助气体的气体喷嘴，气体喷嘴在利用光纤激光切断电磁钢板的期间，将从储气瓶供给的高压的辅助气体朝向切断位置吹送。
52.光纤激光能够设为纤芯直径：1μm～25μm、激光输出：300w～1000w。当然，上述值并不限定于此。
53.例如，光纤激光能够以光斑直径为10μm～100μm的方式照射于电磁钢板。
54.辅助气体使用氧浓度较高的气体。例如，辅助气体能够采用氧浓度为50体积％以上的气体，优选氧浓度为60体积％以上。剩余部分可以实质上为氮。使用高氧浓度的辅助气体是为了使电磁钢板的切断面适当地氧化。辅助气体的流量优选设为30升/分钟以上且100升/分钟以下。当然，并不限定于这些值。
55.电磁钢板的进给速度优选调整为切断速度：300mm/秒～500mm/秒。需要说明的是，进给速度可以根据电磁钢板的厚度、纤芯直径、激光输出来适当调整。
56.通过对电磁钢板照射光纤激光，由此电磁钢板被切断，得到电磁钢板件。通过利用光纤激光来切断电磁钢板，还能够进行旋转刀无法达成的曲线加工或外缘形状复杂的加工。另外，在冲压冲裁中，针对电磁钢板件的每个形状而需要模具，而光纤激光也不需要模具。
57.在本发明中，在利用光纤激光进行切断时，向电磁钢板的切断位置吹送高氧的辅助气体，因此切断面与氧结合而高速地氧化。另外，通过辅助气体的吹送而在切断面产生的熔融金属等的浮渣被吹走而被净化。
58.所得到的电磁钢板件一边被吹送高氧的辅助气体一边用光纤激光进行切断，因此如上述那样在切断面形成氧化膜。该氧化膜具有抑制对磁特性等施加影响的红锈的产生的效果。例如，在进行刀具切断或冲压冲裁后的电磁钢板件中，在切断面上未形成氧化膜，会产生红锈，因此必须用防锈纸进行包装等。然而，在本发明中，由于在电磁钢板件的切断面形成氧化膜，因此不需要利用防锈纸进行包装等。
59.通过利用光纤激光进行切断，电磁钢板的切断面瞬间成为高温(1500℃以上)，切断面表层的晶体结构发生变化。然而，由于光纤激光能够在狭窄的面积上集中能量，因此晶体结构发生变化的表层的深度限于约10μm～50μm。在yag激光、co2激光的情况下，晶体结构发生变化的表层的深度为约1000μm以上，因此可知在光纤激光的情况下，结晶发生变化的
表层深度能够限定于极浅的范围，能够将磁特性的劣化抑制为最小限度。在利用光纤激光切断的电磁钢板的切断面处，产生晶体结构的变化的深度极浅，因此发明人们发现，通过在切断之后对电磁钢板件实施退火处理，能够进行晶体结构的恢复和磁特性的恢复。需要说明的是，退火处理在后面叙述。
60.图1是通过上述切断方法切断的电磁钢板件10的切断面11的(a)照片以及(b)放大照片。若参照图1，则可知在利用光纤激光得到的切断面11形成有多个微小的凹凸。通过利用光纤激光来切断电磁钢板，在电磁钢板件的切断面，以几十μm间距形成有高度几十μm、直径几十μm的接近圆顶状的微小的凹凸。另一方面，在切断面没有浮渣的残留。因光纤激光的输出不足、切断速度过慢等理由而产生浮渣的残留。另外，若参照图1的(a)以及(b)，则切断面11带有光泽，因此可知在表面形成有无色的氧化膜(如后述那样厚度几μm)。
61.图2是示意性地表示切断后、退火处理前的电磁钢板件的切断面的金属组织的图。图2的(a)是利用光纤激光切断的电磁钢板件的切断面，图2的(c)是利用旋转刀切断的电磁钢板件的切断面。
62.若参照图2的(a)，则可知电磁钢板的利用光纤激光得到的切断面在表层的极浅的区域(用附图标记α表示)因光纤激光的热而变质，晶体结构发生变化。另一方面，如图2的(c)所示，在利用旋转刀形成的切断面，未观察到由热引起的变质、晶体结构变化。利用光纤激光形成的切断面，由于晶体结构的变化，如后述的图5的(a)中实线所示，与旋转刀切断的电磁钢板件(用虚线表示)相比，电磁钢板件的b-h曲线磁特性降低，即剩余磁通密度变小。然而，如后述所述，该降低的磁特性能够通过退火处理而恢复。
63.图3是将多个用光纤激光切断为相同的形状的电磁钢板件10层叠而成的铁心组件13a的剖视图。如图所示，可知各电磁钢板件10的切断面11因缩径为圆锥状的激光而稍微倾斜，但层叠后的电磁钢板件10的侧面齐整，没有层叠偏移。需要说明的是，在图3中，夸张地示出切断面11的倾斜，但实际的倾斜为约1
°
以下。通过利用光纤激光进行切断，电磁钢板件10能够高精度(约
±
0.05mm以下)地控制切断面11的形状的偏差以及切断后的电磁钢板件10的宽度的偏差。
64.在切断后的电磁钢板件10如图3所示那样层叠而成为铁心组件13a之后，实施退火处理。退火处理条件为750℃～850℃、1小时以上的条件。优选为780℃～820℃、2小时以上的条件。退火气氛可以设为惰性气体气氛。
65.可知通过对利用光纤激光切断的电磁钢板件实施退火处理，图2的(a)所示的切断面的表层的晶体结构发生变化的区域α如图2的(b)所示那样晶体结构恢复，另外，在其深部，微小的晶体结构由于退火处理而肥大化。由此，如后述的图5的(b)所示，剩余磁通密度也变大，磁特性能够恢复。
66.图4的(a)是利用光纤激光切断的本发明的铁心组件13a的退火处理后的侧面照片。图4的(b)、(c)是为了比较而对将旋转刀切断后的电磁钢板件层叠而成的铁心组件23a实施了同样的退火处理的侧面照片。若对铁心组件13a、23a进行退火处理，则不论切断方法如何，都在铁心组件的侧面形成厚度几百nm的薄氧化膜。然而，如图4的(a)所示，利用光纤激光切断的本发明的铁心组件13a即使进行退火处理，也不会出现因生成薄氧化膜而引起的回火色(光的干扰色)。另一方面，在旋转刀切断后的铁心组件23a中，如图4的(b)、(c)所示，出现回火色。
67.其原因在于，在利用光纤激光的切断面11处最初生成厚度几μm的无色的氧化膜。由于先生成该无色的氧化膜，从而即使通过退火处理在其上生成厚度几百nm左右的薄氧化膜，也不会出现回火色。另一方面，在旋转刀切断的电磁钢板件20的切断面21处，未因切断而生成厚度几μm的无色的氧化膜，通过退火处理在切断面21直接生成厚度几百nm左右的薄氧化膜，其结果是，产生回火色。产生了回火色的铁心23一般会成为外观不良。
68.退火处理之后，铁心组件进行向清漆的浸渍处理。清漆是具有浸渗性的粘合剂，例如是容易渗入层叠后的电磁钢板件之间的、包含相对较低的粘度的丙烯酸系单体和环氧树脂的液体。
69.通过将铁心组件浸渍在清漆中，清漆侵入层叠(包括卷绕)的电磁钢板件之间，通过清漆的固化能够使电磁钢板件彼此固定，从而制作出铁心。为了使清漆容易从电磁钢板件间浸渗，优选将铁心组件预热至80℃～90℃左右，浸渍于常温、常压的液状清漆中。由此，在预热后的电磁钢板件被冷却的过程中，能够通过毛细管现象使清漆有效地侵入电磁钢板件间。在浸渍于清漆后，通过吹送空气而使附着于侧面等的清漆滴下，在约110℃～150℃左右的干燥炉中保持2小时～3小时，由此能够使清漆干燥。若参照图6，则可知制作出的铁心13几乎没有清漆积存部。虽然局部地观察到清漆积存部14，但成为被切断面11弹开而变圆的水滴状的形态。该清漆积存部14的直径为0.05mm左右，高度也非常低为0.02mm左右，为电磁钢板的厚度的10分之1以下，因此外观、尺寸在实用方面没有问题。
70.在本发明的铁心中难以形成清漆积存部的理由如下。在利用光纤激光切断的电磁钢板件10的切断面11处，如上所述，在电磁钢板件10的切断面上以几十μm间距的间隔形成有多个以高度几十μm、直径几十μm的接近圆顶状的微小的凹凸(参照图1)。并且，铁心组件通过将具有该切断面的电磁钢板件层叠而形成。由于在切断面11形成有多个微小的凹凸，从而由于荷叶效应而使润湿性降低，因此液状的清漆无法附着于切断面11。因此，如图7所示，清漆在电磁钢板件10、10间如附图标记15所示那样残留，但附着于切断面11的清漆被切断面11弹开。因此，在铁心13的侧面如图6那样不产生清漆积存部。作为其他理由，如图3所示，由于以高精度的尺寸精度切断电磁钢板件10，因此在将它们重叠而成的铁心组件13a的侧面难以产生台阶。其结果是，能够减少积存于铁心13的侧面的清漆，从而能够减少清漆积存部的产生。
71.根据本发明，通过利用光纤激光来切断电磁钢板，能够实现旋转刀无法达成的曲线加工，还能够实现电磁钢板的合格率的提高。通过一边吹送高氧的辅助气体一边切断电磁钢板，从而在切断面形成氧化膜而能够防止红锈产生。另外，利用光纤激光切断的电磁钢板件的切断面能够将磁特性的劣化抑制在最小限度，通过退火处理能够恢复其磁特性。而且，在电磁钢板件的切断面形成有多个微小的凹凸，由此，由于荷叶效应，清漆难以附着于切断面，能够减少在铁心产生的清漆积存部。本发明的铁心的磁特性优异，外观不良、尺寸不良也少，因此能够适合用于电源变压器、扼流线线圈、电抗器、电流互感器、车载用的电流传感器等的各种铁心。
72.需要说明的是，如上所述，在本发明中，能够抑制电磁钢板件的切断面的红锈产生，因此能够通过本发明的切断方法预先切断电磁钢板件并贮存。并且，也可以根据日后需要将该电磁钢板件使用于铁心等而实施退火处理、浸渗处理。
73.上述说明用于对本发明进行说明，不应理解为对技术方案所记载的发明进行限
定，或者对范围进行限缩。另外，本发明的各部分结构并不限于上述实施方式，当然可以在技术方案中记载的技术的范围内进行各种变形。
74.需要说明的是，在切断电磁钢板时，也可以将直线部分设为刀具切断，将曲线部分设为光纤激光切断等、以与其他切断方法组合的方式进行电磁钢板的切断。
75.实施例
76.《实施例1》
77.利用光纤激光和旋转刀切断电磁钢板，观察退火处理前后的切断面，并且测定出b-h曲线。
78.电磁钢板是厚度0.23mm的方向性电磁钢板，以纤芯直径14μm、激光输出400w、切断速度500mm/秒、辅助气体的氧浓度100体积％、流量30升/分钟的条件利用光纤激光进行切断(发明例)。另外，为了进行比较，利用旋转刀将相同厚度的方向性电磁钢板切断(比较例)。
79.在图2的(a)、图2的(c)中分别示出发明例的切断面(激光切断)和比较例的切断面(刀具切断)的退火处理前的金属组织的示意图。如图2的(a)所示，发明例的切断面在用附图标记α表示的区域由于光纤激光的热而变质，晶体结构发生变化。另一方面，如图2的(c)所示，在刀具切断面未发现变质或晶体结构变化。对于这些退火处理前的电磁钢板，测定出b-h曲线，如图5的(a)所示，可知发明例(实线)与比较例(虚线)相比，饱和磁通密度小，磁特性降低。另外，两者的铁损分别为2.90w/kg、3.00w/kg，晶体结构的平均粒径为100μm。
80.接下来，对发明例和比较例的电磁钢板件分别实施800℃、2小时的退火处理。其结果是，发明例如图2的(b)所示，图2的(a)的区域α消失。另外，如图2的(b)和比较例的图2的(d)所示，发明例、比较例中的结晶的平均粒径肥大化至150μm～200μm。两者的铁损分别为2.37w/kg和2.17w/kg，与退火处理前相比得到改善。
81.另外，测定出退火处理后的发明例和比较例的b-h曲线，如图5的(b)所示，可知发明例(实线)为与比较例(虚线)大致相同的饱和磁通密度，通过退火处理能够恢复至与比较例同等的磁特性。
82.即，可知发明例通过一边向电磁钢板吹送高氧浓度的辅助气体，一边照射光纤激光而进行切断，然后进行退火处理，由此能够具备与利用旋转刀切断的情况同等的磁特性。另一方面，光纤激光不仅容易进行直线的加工，也容易进行曲线等的加工，因此也能够得到在卷绕的状态下截面圆形的铁心。另外，由于激光单元不会像旋转刀那样消耗，因此能够防止旋转刀的缩小等引起的切断不良，因此能够削减由经验丰富的工作者进行的刀尖保全工时。而且，光纤激光不会像旋转刀切断时那样使电磁钢板退让，因此也能够实现合格率的提高。
83.《实施例2》
84.改变光纤激光的照射条件、辅助气体的氧浓度而切断电磁钢板，在高温高湿气氛中观察有无红锈产生。
85.电磁钢板是厚度0.23mm的方向性电磁钢板，以纤芯直径14μm、激光输出400w、切断速度300mm/秒和500mm/秒、辅助气体的氧浓度40体积％(参考例)、50体积％、70体积％、100体积％(均为发明例)这8种(均为流量30升/分钟)条件利用光纤激光进行切断。另外，为了进行比较，利用旋转刀将相同厚度的方向性电磁钢板切断(比较例)。切断后，对所有的试样
分别实施800℃、2小时的退火处理。
86.将所得到的各试样置于温度85℃、湿度85％的高温高湿环境，测定直至在切断面观察到红锈的天数。将结果示于表1。
87.[表1]
[0088][0089]
若参照表1，则在氧浓度为50体积％以上的辅助气体气氛下进行光纤激光切断的发明例均在3周以上的期间内未在切断面确认到的红锈产生。更详细而言，在氧浓度为70体积％以上的辅助气体气氛下切断的发明例在4周期间内没有确认到红锈产生。另一方面，辅助气体的氧浓度为40体积％的发明例和刀具切断的比较例为1天在切断面产生红锈。
[0090]
由上述可知，通过在氧浓度为50体积％以上的辅助气体气氛下进行光纤激光切断，在电磁钢板的切断面形成氧化膜，通过所形成的氧化膜抑制了红锈的产生。这些发明例即使长期放置在氧化气氛中也难以产生红锈，因此不需要进行防锈处理、用防锈纸进行包装等，特别是在以环箍状态保管的情况下成为大型构件，因此非常有效。需要说明的是，为了可靠地产生氧化膜，优选采用氧浓度60体积％以上的辅助气体。
[0091]
《实施例3》
[0092]
使用将利用光纤激光将整周切断而制作的e型铁心和通过利用冲压机的冲裁而制作的相同形状的e型铁心分别层叠而成的铁心，制作电流互感器，测定出退火处理前后的输出电压特性。
[0093]
电磁钢板是厚度0.35mm的无方向性电磁钢板，以纤芯直径14μm、激光输出300w、切断速度300mm/秒、辅助气体的氧浓度100体积％、流量30升/分钟的条件利用光纤激光进行切断，制作出e型铁心(激光切断铁心)。另外，为了进行比较，利用冲压机进行冲裁，将相同的厚度的无方向性电磁钢板切断，制作出相同形状的e型铁心(比较例：冲裁铁心)。
[0094]
使用将以上述方式制作出的e型铁心分别层叠而成的铁心，制作出圈数比1：3000的电流互感器(在表2中为退火前)，进行输出电压特性的测定。另外，对发明例和比较例的e型铁心分别实施800℃、2小时的退火处理之后，再次制作电流互感器(在表2中为退火后)，进行了输出电压特性的测定。将结果示于表2。
[0095]
[表2]
[0096]
退火前50hz60hz冲栽铁心(比较例)6.036v6.108v激光切断铁心(发明例)5.840v(
▲
3.2％)5.955v(
▲
3.2％)
[0097]
退火后50hz60hz冲裁铁心(比较例)6.420v6.448v
激光切断铁心(发明例)6.400v(
▲
0.3％)6.428v(
▲
0.3％)
[0098]
若参照表2，则实施退火处理前的发明例与比较例相比，特性降低3.2％，但在实施退火处理后，被改善为降低0.3％。若是退火处理后的差值，则为充分足以实用的水准。作为实际运用，在仅在电磁钢板件的加工中使用激光切断并通过冲裁而制作出e型铁心的情况下，受到利用激光切断产生的热影响的部位仅为e型铁心的背部的一个面，因此进一步改善了特性差。
[0099]
附图标记说明
[0100]
10 电磁钢板件
[0101]
11 切断面
[0102]
13 铁心
[0103]
13a 铁心组件
[0104]
14 清漆积存部
[0105]
15 清漆。

技术特征：
1.一种电磁钢板的切断方法，其中，通过向电磁钢板一边吹送氧浓度为50体积％以上的辅助气体一边照射光纤激光而进行切断，由此得到对切断面赋予了防锈效果的电磁钢板件。2.根据权利要求1所述的电磁钢板的切断方法，其中，所述光纤激光以纤芯直径：1μm～25μm、激光输出：300w～1000w、切断速度：300mm/秒～500mm/秒的方式向所述电磁钢板照射。3.根据权利要求1或2所述的电磁钢板的切断方法，其中，所述氧浓度为60体积％以上，剩余部分为氮。4.一种电磁钢板件的制作方法，其对通过权利要求1至3中任一项所述的电磁钢板的切断方法切断后的所述电磁钢板件进行退火处理，来恢复磁特性。5.根据权利要求4所述的电磁钢板件的制作方法，其中，所述退火处理以750℃～850℃、1小时以上的条件实施。6.一种铁心的制作方法，其中，所述铁心的制作方法包括：将通过权利要求1至3中任一项所述的电磁钢板的切断方法切断后的所述电磁钢板件卷绕或层叠而得到铁心组件的步骤；对所述铁心组件实施退火处理以恢复所述电磁钢板件的磁特性的步骤；以及将所述铁心组件浸渍于清漆的步骤。7.根据权利要求6所述的铁心的制作方法，其中，所述退火处理以750℃～850℃、1小时以上的条件实施。8.根据权利要求6或7所述的铁心的制作方法，其中，所述清漆为包含丙烯酸系单体和环氧树脂的材料。

技术总结
本发明提供一种利用光纤激光切断电磁钢板的方法、制作将磁特性的劣化抑制到最小限度且赋予了防锈效果的电磁钢板件的方法以及由切断后的电磁钢板件制作抑制了清漆积存部的产生的铁心的方法。本发明向电磁钢板一边吹送氧浓度为50体积％以上的辅助气体一边照射光纤激光而进行切断，得到具有防止锈的产生的氧化膜并且将由光纤激光的热引起的磁特性的劣化抑制到最小限度的电磁钢板件。通过对所述电磁钢板件进行退火处理，能够恢复磁特性。能够恢复磁特性。能够恢复磁特性。


技术研发人员：笠谷和宏 今里雄一 森一左
受保护的技术使用者：SHT有限公司
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2023/8/6