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JP2002121618A - Equipment for manufacturing grain-oriented electrical steel sheets with excellent magnetic properties - Google Patents

Equipment for manufacturing grain-oriented electrical steel sheets with excellent magnetic properties

Info

Publication number
JP2002121618A
JP2002121618A JP2000318135A JP2000318135A JP2002121618A JP 2002121618 A JP2002121618 A JP 2002121618A JP 2000318135 A JP2000318135 A JP 2000318135A JP 2000318135 A JP2000318135 A JP 2000318135A JP 2002121618 A JP2002121618 A JP 2002121618A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
steel sheet
back surfaces
oriented electrical
electrical steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000318135A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuhiko Sakai
辰彦 坂井
Naoya Hamada
直也 浜田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2000318135A priority Critical patent/JP2002121618A/en
Publication of JP2002121618A publication Critical patent/JP2002121618A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ台数を削減した簡便な装置構成によ
り、移動する鋼板の表裏両面に高い位置あわせ精度でレ
ーザ照射を行い、鉄損特性を改善する一方向性電磁鋼板
の製造装置を提供する。 【解決手段】 二つの共振器ミラーの双方から同一出力
値のレーザビームを出力するレーザ装置と、それぞれの
レーザビームを表裏面で対向する位置に同時にスキャン
照射する一対のレーザ光照射装置を備えることを特徴と
する磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造装置であ
る。
(57) [Summary] [Problem] To manufacture a unidirectional magnetic steel sheet that improves the iron loss characteristics by irradiating a laser with high positioning accuracy on both the front and back surfaces of a moving steel sheet by a simple apparatus configuration with a reduced number of lasers. Provide equipment. A laser device that outputs laser beams having the same output value from both of two resonator mirrors, and a pair of laser light irradiation devices that simultaneously scan and irradiate the respective laser beams to opposing positions on the front and back surfaces are provided. This is an apparatus for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はレーザ照射により磁
気特性を改善する一方向性電磁鋼板の連続製造装置に関
わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for continuously manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet whose magnetic properties are improved by laser irradiation.

【0002】[0002]

【従来の技術】一方向性電磁鋼板の製造方法として鋼板
表面へのレーザ照射により180゜磁壁を形成し、磁区を
細分化して、鉄損を低減する方法が特開昭58-26405号公
報に開示されている。この方法ではレーザ照射により鋼
板の皮膜を蒸発させ、蒸発反力により鋼板表層に歪みを
付与し、その近傍に環流磁区を形成する。この新たに発
生した環流磁区により増大する静磁エネルギーを最小化
するように磁区が細分化され、その結果、鉄損が低減さ
れる。ここで得られる鉄損値は素材の結晶方位集積度で
決まる最低の値近くまで低減され、また磁束を大きく阻
害するような物理的変形を伴わないため、レーザ照射後
の磁束密度の低下もほとんどない。従って、この手法に
より製造される一方向性電磁鋼板は磁気特性として最も
理想的なものである。しかし、磁区細分化の源である歪
みは約500℃以上の熱処理で消滅するため、その場合は
鉄損低減効果も消える。従って、巻き鉄芯の製造工程で
行われる約800℃での歪み取り焼鈍には耐えることがで
きないため、この方法で製造された一方向性電磁鋼板は
巻き鉄芯には利用できず、積み鉄芯専用材である。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-26405 discloses a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet by forming a 180.degree. Magnetic domain wall by irradiating a laser to the steel sheet surface, subdividing magnetic domains, and reducing iron loss. It has been disclosed. In this method, a coating on a steel sheet is evaporated by laser irradiation, and a distortion is given to the surface layer of the steel sheet by an evaporation reaction force to form a reflux magnetic domain in the vicinity thereof. The magnetic domains are subdivided so as to minimize the magnetostatic energy that is increased by the newly created return magnetic domains, and as a result, iron loss is reduced. The iron loss value obtained here is reduced to near the minimum value determined by the degree of integration of the crystal orientation of the material, and it does not involve physical deformation that greatly hinders the magnetic flux, so that the magnetic flux density after laser irradiation hardly decreases. Absent. Therefore, the grain-oriented electrical steel sheet manufactured by this method is the most ideal magnetic property. However, since the strain which is the source of the magnetic domain segmentation disappears by the heat treatment at about 500 ° C. or more, the effect of reducing iron loss disappears in that case. Therefore, since it cannot withstand the strain relief annealing at about 800 ° C performed in the manufacturing process of the wound iron core, the grain-oriented electrical steel sheet manufactured by this method cannot be used for the wound iron core, and It is a core-only material.

【0003】一方、歪み取り焼鈍にも耐えられる磁区細
分化技術として、透磁率が異なる部分を磁界印加方向に
形成する方法が考案されている。そこで圧延方向にほぼ
垂直な方向に、線状あるいは点列状の透磁率の異なる領
域を鋼板表面に形成する方法と製品が種々提案されてき
た。中でも鋼板表層に溝を形成して、母材と空気の透磁
率の違いを利用する磁区細分化技術は既に工業化されて
いる。溝を形成する方法としては、歯型を機械的に鋼板
に押圧する方法(特公昭63-44804号公報)、化学的エッ
チングによる方法(米国特許第4750949号)、あるはパ
ルスレーザによる加工法(特開平7-220913号公報)など
がある。その中でパルスレーザを用いる溝加工技術は非
接触加工であることから高速プロセスに適し、制御性に
優れるという利点がある。
On the other hand, as a magnetic domain segmentation technique that can withstand strain relief annealing, a method of forming portions having different magnetic permeability in a magnetic field application direction has been devised. Therefore, various methods and products have been proposed for forming regions having different magnetic permeability in the form of lines or dots on a steel sheet surface in a direction substantially perpendicular to the rolling direction. Above all, a magnetic domain segmentation technology that forms a groove in a surface layer of a steel sheet and utilizes a difference in magnetic permeability between a base material and air has already been industrialized. As a method of forming the groove, a method of mechanically pressing a tooth mold against a steel plate (Japanese Patent Publication No. 63-44804), a method of chemical etching (US Pat. No. 4,750,949), or a processing method using a pulse laser ( JP-A-7-220913). Among them, the groove processing technology using a pulse laser is advantageous in that it is suitable for a high-speed process and has excellent controllability since it is a non-contact processing.

【0004】このように、レーザ法は歪み付与および溝
形成の双方の磁区細分化技術に適用できる一方向性電磁
鋼板の鉄損改善方法である。レーザ法の中でも特開2000
-109961号公報に開示されるように、鋼板表裏面で対に
なる位置に溝を形成した鋼板は鉄損を改善するための要
求溝深さも少なく、その結果、深溝加工で発生しやすい
鋼板変形も少ない等、実用上優れた製造方法である。ま
た、鋼板表面にレーザ照射により歪みを付与する鉄損改
善方法にも両面照射法は適用可能である。
[0004] As described above, the laser method is a method for improving iron loss of a grain-oriented electrical steel sheet which can be applied to both magnetic domain refining techniques for applying strain and forming grooves. Among the laser methods, JP 2000
As disclosed in Japanese Patent No. -109961, the steel sheet having grooves formed in pairs at the front and back surfaces of the steel sheet requires less groove depth to improve iron loss, and as a result, steel sheet deformation that is likely to occur in deep groove processing This is an excellent production method in practical use, for example, there is little. Also, the double-sided irradiation method can be applied to a method for improving iron loss, in which the surface of a steel sheet is subjected to laser irradiation to impart distortion.

【0005】鋼板の両面にレーザ溝加工を行い、鉄損を
改善する方法においては、表裏面での溝形成位置のずれ
が溝幅程度以内であることが望ましい。これは表裏各面
からの磁区細分化効果の相乗効果が期待できるためであ
る。また、この場合、レーザ加工により発生するうねり
変形を両面加工で相殺し、優れた平坦度が得られるとい
う利点がある。溝の幅は50〜300μm程度であるため、位
置ずれ量はこの範囲内に抑制する必要がある。
[0005] In a method for improving the core loss by performing laser grooving on both surfaces of a steel plate, it is desirable that the deviation of the groove forming position on the front and back surfaces is within about the groove width. This is because a synergistic effect of the magnetic domain refining effect from each surface can be expected. In addition, in this case, there is an advantage that the undulating deformation generated by the laser processing is canceled by the double-sided processing, and excellent flatness can be obtained. Since the width of the groove is about 50 to 300 μm, it is necessary to suppress the displacement amount within this range.

【0006】ところで、電磁鋼板の連続製造設備では図
1に示すように、鋼板10は50〜200m/分程度の速度で圧
延方向(L方向)に移動している。本発明によるレーザ
加工は、このように高速で移動する鋼板に対して移動方
向にほぼ垂直な方向(C方向)にレーザビームをスキャ
ン照射し、且つそれを表裏両面に行うことになる。ま
た、鋼板幅は一般に1m程度であるが、50〜200m/分で
移動する鋼板に対し、このような広幅にわたり、単一の
レーザビームで高速スキャンすることは実用上困難であ
る。そこで、図に示されるように複数チャンネルに分割
し、各チャンネル毎に独立したレーザ装置と照射装置を
設置しレーザ照射を行うことが望ましい。1チャンネル
当たりのスキャン幅は50〜200mm程度であるため、約1
mの鋼板全幅を加工するためのチャンネル分割数は5〜2
0程度になる。
As shown in FIG. 1, in a continuous production facility for electromagnetic steel sheets, the steel sheet 10 moves in the rolling direction (L direction) at a speed of about 50 to 200 m / min. The laser processing according to the present invention scans and irradiates a laser beam on a steel sheet moving at such a high speed in a direction (direction C) substantially perpendicular to the moving direction, and performs the irradiation on both front and back surfaces. The width of a steel sheet is generally about 1 m, but it is practically difficult to perform high-speed scanning with a single laser beam over such a wide width on a steel sheet moving at 50 to 200 m / min. Therefore, it is desirable that the laser beam is divided into a plurality of channels as shown in FIG. Since the scan width per channel is about 50 to 200 mm, about 1
The number of channel divisions for processing the full width of m steel plate is 5 to 2
It will be around 0.

【0007】各照射チャンネルにおいて両面に照射する
方法としては、図4に示すように1台のレーザ装置1か
らのレーザビームを回転チョッパー7で時間分割し、分
割された各ビームを表裏面に分配するビーム時間分割法
がある。この方法において溝の形成位置を表裏面であわ
せるためには、チョッパーによるビーム分割タイミング
と鋼板の圧延方向の移動速度を精密に調整する必要があ
る。つまり、鋼板移動方向の上流で表面に加工した溝A
が下流に移動してきた時間にあわせてチョッパーにより
ビームが溝形成位置Bに分配・照射される必要がある。
この方法は、原理的には可能であるが何らかの要因で鋼
板の圧延方向移動速度あるいはチョッパーの回転速度が
変化し、両者の時間関係が変動すると溝形成位置が大幅
にずれるため、実用に供することは困難であった。
As a method of irradiating both surfaces in each irradiation channel, as shown in FIG. 4, a laser beam from one laser device 1 is time-divided by a rotary chopper 7 and each divided beam is distributed to the front and back surfaces. There is a beam time division method. In this method, in order to match the groove formation position on the front and back surfaces, it is necessary to precisely adjust the beam splitting timing by the chopper and the moving speed of the steel sheet in the rolling direction. That is, the groove A processed on the surface at the upstream of the steel sheet moving direction.
It is necessary to distribute and irradiate the beam to the groove forming position B by the chopper in accordance with the time when the beam has moved downstream.
This method is possible in principle, but it should be put to practical use because the moving speed of the steel sheet in the rolling direction or the rotating speed of the chopper changes for some reason, and if the time relationship between them fluctuates, the groove formation position will be significantly shifted. Was difficult.

【0008】ビーム時間分割せずに同時に表裏両面に加
工する同時加工法は図2に示すような2台のレーザ装置
を用いる方法、あるいは図3に示すように半透過ミラー
6を用いて1台のレーザからの出力ビームを2分割する
方法が考えられる。なお、ここでは鋼板全幅を複数チャ
ンネルに分割した場合の、1チャンネル分のみの照射装
置を図示しており、他チャンネルについては省略してあ
る。これらの同時照射方法では位置あわせ精度は集光レ
ンズやミラーで構成される照射装置の設置位置精度のみ
で決定されるため10μm程度の高い精度で位置あわせが
可能であり、レーザビームは表裏面で同時に照射される
ため鋼板のライン速度変化によらず常に安定して表裏面
の同位置加工が可能である。
[0008] A simultaneous processing method for simultaneously processing both front and back surfaces without beam time division is a method using two laser devices as shown in FIG. 2 or a semi-transmissive mirror as shown in FIG.
A method of dividing the output beam from one laser into two by using 6 can be considered. Here, an irradiation device for only one channel when the entire width of the steel sheet is divided into a plurality of channels is illustrated, and other channels are omitted. In these simultaneous irradiation methods, the positioning accuracy is determined only by the installation position accuracy of the irradiation device composed of a condensing lens and a mirror, so positioning can be performed with a high accuracy of about 10 μm. Since the irradiation is performed simultaneously, the same position processing on the front and back surfaces is always possible regardless of the change in the line speed of the steel sheet.

【0009】しかし、図2の方法では各照射チャンネル
毎にレーザ装置が2台必要となる。この場合、1台当た
りのレーザ平均出力は第3図の方法で必要なレーザ装置
の半分で済むため総レーザ出力は同等であるが、レーザ
装置の台数は倍増することになる。ところで、大出力レ
ーザ装置の出力、ビーム品質を長期にわたり安定させる
にはレーザ共振器ミラーの定期的な保守・交換が必要で
ある。特に、共振器ミラーを交換した際には、ミラー角
度の精密な調整が必要である。これは、レーザ共振器毎
に行う必要があり、使用するレーザ台数が増加するとそ
の保守作業の負荷が大幅に増大する。本発明による電磁
鋼板表面の加工技術では、先に述べたように、約1mの
鋼板全幅をスキャンするには5〜20チャンネルが必要で
あることから、各チャンネルに2台のレーザ装置を配置
する場合、10〜40台ものレーザ装置が必要であった。従
って、各チャンネルに必要なレーザ台数の削減が望まれ
ていた。
However, the method of FIG. 2 requires two laser devices for each irradiation channel. In this case, the average laser output per unit is half that required by the method of FIG. 3 and the total laser output is the same, but the number of laser units is doubled. By the way, in order to stabilize the output and beam quality of the high-power laser device for a long period of time, it is necessary to periodically maintain and replace the laser resonator mirror. In particular, when the resonator mirror is replaced, precise adjustment of the mirror angle is required. This must be performed for each laser resonator, and when the number of lasers used increases, the load of maintenance work increases significantly. According to the technology for processing the surface of an electromagnetic steel sheet according to the present invention, as described above, 5 to 20 channels are required to scan the entire width of the steel sheet of about 1 m. Therefore, two laser devices are arranged in each channel. In that case, as many as 10 to 40 laser devices were required. Therefore, it has been desired to reduce the number of lasers required for each channel.

【0010】一方、図3の半透過ミラー6を使う方法で
は出力P0を得て、それをP1、P2に二等分して使用す
る。この場合、1台当たりのレーザ出力は増大し装置が
大型化するものの、要求レーザ台数は減少し、保守作業
の頻度、設備の簡素化が可能である。しかし、高出力レ
ーザビームを分割するために必要な出力分割ミラー6の
耐久性が低く、特に溝加工で要求されるような平均出力
が1kWを越えるような出力領域では著しく使用寿命が短
くなる問題がある。
On the other hand, in the method using the semi-transmissive mirror 6 shown in FIG. 3, an output P0 is obtained, which is bisected into P1 and P2 for use. In this case, although the laser output per unit increases and the size of the apparatus increases, the required number of lasers decreases, so that the frequency of maintenance work and the equipment can be simplified. However, the durability of the output split mirror 6 required for splitting the high-power laser beam is low, and the service life is significantly shortened especially in an output region where the average output exceeds 1 kW required for groove processing. There is.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたような従来
技術の問題点を鑑み、本発明の課題は、レーザ台数を削
減した簡便な装置構成により、移動する鋼板の表裏両面
に高い位置あわせ精度でレーザ照射を行い、鉄損特性を
改善する一方向性電磁鋼板の製造装置を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a simple apparatus configuration in which the number of lasers is reduced to achieve high positioning accuracy on both the front and back surfaces of a moving steel plate. It is an object of the present invention to provide an apparatus for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet that performs laser irradiation by using the same and improves iron loss characteristics.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、圧延方向に移
動する鋼板の表裏両面に圧延方向とほぼ垂直な方向にレ
ーザビームをスキャン照射し、表裏両面で対になる位置
に線状または点列状の歪み、または溝、または熱影響層
を形成し、鉄損特性を改善する一方向性電磁鋼板の連続
製造装置において、共振器端の二つの共振器ミラーの双
方から同一のレーザ出力を得るレーザ装置と、それぞれ
のレーザビームを表裏面で対向する位置に同時にスキャ
ン照射する一対のレーザ光照射装置を備えることを特徴
とする磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造装置で
ある。その結果、高速で圧延方向に移動する鋼板の表裏
面の対になる位置に、高い位置あわせ精度でレーザ照射
し、且つ必要レーザ台数が半減できる一方向性電磁鋼板
の製造装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a laser beam is scanned and radiated on both the front and back surfaces of a steel sheet moving in the rolling direction in a direction substantially perpendicular to the rolling direction, and a linear or dot is formed at a paired position on the front and back surfaces. In a continuous manufacturing apparatus for unidirectional magnetic steel sheets that form a line-shaped distortion, or groove, or heat-affected layer and improve iron loss characteristics, the same laser output is output from both resonator mirrors at the resonator end. An apparatus for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic characteristics, comprising: a laser device to be obtained; and a pair of laser light irradiation devices for simultaneously scanning and irradiating respective laser beams to opposing positions on the front and back surfaces. As a result, the present invention provides a unidirectional magnetic steel sheet manufacturing apparatus capable of irradiating a pair of front and back surfaces of a steel sheet moving in the rolling direction at a high speed with a laser with high positioning accuracy and reducing the required number of lasers by half.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。まず、2ビームを同時に出力するレーザ装置につ
いて説明する。図2に示されるレーザ装置1は1台のレ
ーザ装置から一つのレーザビームを得る一般的なCO2
ーザ装置である。レーザ共振器は一般に図に示すよう
に、全反射ミラー3と半透過ミラー2で構成され、レー
ザ出力は半透過ミラー2側からのみレーザビーム出力P
0が取り出される。
Embodiments of the present invention will be described below. First, a laser device that outputs two beams simultaneously will be described. The laser device 1 shown in FIG. 2 is a general CO 2 laser device that obtains one laser beam from one laser device. The laser resonator is generally composed of a total reflection mirror 3 and a semi-transmissive mirror 2 as shown in FIG.
0 is taken out.

【0014】図1は本発明の説明図であり、二つのビー
ムの同時出力が可能なレーザ装置が示されている。本発
明で使用するレーザ装置1では、第3図と同じレーザ装
置の全反射ミラー3を半透過ミラー2で置き換えること
で、共振器の両端からレーザ出力P1、P2を取り出す。
また、図3に示したように共振器の一方からレーザ出力
を取り出すレーザ共振器の半透過ミラーの反射率をR0
とし、図1における二つの半透過ミラーの反射率を同じ
値のR1とした場合、R0とR1が下記(1)式を満たす
ことで、レーザ共振器内をレーザ光が一往復する間に半
透過ミラーを透過して共振器外に取り出されるレーザ出
力の総量は同じになり、且つ二つの半透過ミラーの反射
率は同じR1であることから、(2)式に示すように各
出力P1、P2は同値となり、従って、P0の半分の値と
なる。 R0=R12・・・・(1) P0=2・P1=2・P2 (P1=P2)・・・・(2) また、パルスレーザで溝を加工する場合は、本手法をパ
ルス発振レーザ装置に用いることで、発振タイミングが
完全に一致する同一出力のパルスビームが得られるとい
う利点も有する。
FIG. 1 is an explanatory view of the present invention, and shows a laser device capable of simultaneously outputting two beams. In the laser device 1 used in the present invention, the laser outputs P1 and P2 are taken out from both ends of the resonator by replacing the total reflection mirror 3 of the same laser device as in FIG.
Further, as shown in FIG. 3, the reflectance of the semi-transmissive mirror of the laser resonator for taking out the laser output from one of the resonators is R0.
Assuming that the reflectances of the two semi-transmissive mirrors in FIG. 1 are the same value, R1, R0 and R1 satisfy the following equation (1). Since the total amount of laser output transmitted through the transmission mirror and taken out of the resonator is the same, and the reflectances of the two semi-transmission mirrors are the same R1, the respective outputs P1, P2 as shown in equation (2). P2 has the same value, and therefore has a value half that of P0. R0 = R1 2 ... (1) P0 = 2.P1 = 2.P2 (P1 = P2)... (2) When processing a groove with a pulse laser, use The use of the device also has an advantage that a pulse beam of the same output, whose oscillation timing is completely matched, can be obtained.

【0015】更に、図1に示すように同時に出力された
二つのビームは電磁鋼板の表裏面にそれぞれ伝送され、
表裏面で対向する位置に置かれた一対のスキャン照射装
置に入射する。各ビームを鋼板表面に直線スキャンし、
且つ集光照射するため、スキャン装置はポリゴンミラー
8とfθレンズ9を兼ね備えている。また、ビームスキャ
ン位置が表裏面で一致するように、スキャン装置の各ポ
リゴンミラー間の回転速度と位相は制御される。
Further, as shown in FIG. 1, the two beams output simultaneously are transmitted to the front and back surfaces of the magnetic steel sheet, respectively.
The light is incident on a pair of scan irradiators placed at opposite positions on the front and back surfaces. Each beam is linearly scanned on the steel plate surface,
In addition, the scanning device is a polygon mirror for condensing irradiation
8 and the fθ lens 9. Further, the rotation speed and phase between the polygon mirrors of the scanning device are controlled so that the beam scan positions coincide on the front and back surfaces.

【0016】[0016]

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。装置構成は図
1に示される。本発明の実施例ではレーザ装置としてCO
2レーザを用いた。ここで、共振器の一方からのみレー
ザビームを取り出す場合の平均出力P0は2kWであり、
その際の共振器ミラー構成は全反射ミラーと反射R0=
0.5(50%)の半透過ミラーである。この装置の共振器
ミラーを双方とも反射率R1=0.7(70%)の二枚の半透
過ミラー2で置き換えた。その結果、周波数50kHzにて、
各半透過ミラーからそれぞれ平均出力P1=P2=1kWのレ
ーザ出力が得られた。
Examples of the present invention will be described below. The device configuration is shown in FIG. In the embodiment of the present invention, CO is used as the laser device.
Two lasers were used. Here, when the laser beam is extracted from only one of the resonators, the average output P0 is 2 kW,
In this case, the configuration of the resonator mirror is a total reflection mirror and a reflection R0 =
It is a 0.5 (50%) transflective mirror. The resonator mirrors of this device were both replaced by two transflective mirrors 2 with reflectivity R1 = 0.7 (70%). As a result, at a frequency of 50 kHz,
A laser output having an average output P1 = P2 = 1 kW was obtained from each semi-transmissive mirror.

【0017】各レーザビームは鋼板表裏面に設置された
スキャン照射装置に同時に伝送される。更に伝送ビーム
は回転速度と位相が制御された回転ポリゴンミラー8で
板幅方向Cにスキャンされ、焦点距離60mmのfθレンズ
9で集光照射される。鋼板上でのC方向スキャン速度は1
0m/sであり、スキャン幅は50mmである。照射位置は表裏
面で対になるように配置されており、その位置あわせ精
度は±20μm以内である。鋼板は圧延方向Lに約100m/
分の速度で連続的に移動している。その速度変動は±5
%である。
Each laser beam is simultaneously transmitted to the scanning irradiation devices installed on the front and back surfaces of the steel plate. Further, the transmission beam is scanned in the plate width direction C by a rotating polygon mirror 8 whose rotation speed and phase are controlled, and an fθ lens having a focal length of 60 mm.
The light is focused at 9. Scan speed in C direction on steel plate is 1
0 m / s and the scan width is 50 mm. The irradiation positions are arranged so as to form a pair on the front and back surfaces, and the positioning accuracy is within ± 20 μm. The steel sheet is about 100m /
It is moving continuously at the speed of minutes. The speed fluctuation is ± 5
%.

【0018】この装置構成にてレーザビームのスキャン
照射により連続的に鋼板表裏面に線状溝加工を行った。
その結果、鋼板移動速度の変動によらず、表裏面での溝
形成位置の圧延方向ずれは±20μm以内であった。
With this apparatus configuration, linear grooves were continuously formed on the front and back surfaces of the steel sheet by scanning irradiation with a laser beam.
As a result, irrespective of the fluctuation of the moving speed of the steel sheet, the deviation of the groove forming position on the front and back surfaces in the rolling direction was within ± 20 μm.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によれば、1台のレーザ装置から
同時にレーザビームを鋼板表裏面に伝送できるため、表
裏面を独立した2台のレーザ装置で加工する場合に比
べ、レーザ台数が半減できるという利点を有する。ま
た、耐久性に問題がある高出力レーザ用の出力分割ミラ
ーを使用する必要がない。更に、本発明では2つのパル
スビームは全く同時に出力されて伝送されるため、表裏
面に同時にレーザ照射ができる。従って、鋼板の移動速
度変動によらず、安定して表裏面の同位置に加工が可能
であり、その結果、両面にレーザ照射を行い鉄損特性を
改善する一方向性電磁鋼板の連続製造方法において、常
に安定して高い鉄損改善効果を得る製造装置を提供する
ことができる。
According to the present invention, the laser beam can be simultaneously transmitted from the single laser device to the front and back surfaces of the steel plate, so that the number of lasers is reduced by half compared to the case where the front and back surfaces are processed by two independent laser devices. It has the advantage of being able to. Further, there is no need to use an output split mirror for a high-power laser having a problem in durability. Further, in the present invention, since the two pulse beams are output and transmitted at the same time, laser irradiation can be performed on the front and back surfaces simultaneously. Therefore, regardless of the movement speed fluctuation of the steel sheet, it is possible to stably process the same position on the front and back surfaces, and as a result, a continuous production method of a unidirectional magnetic steel sheet in which both surfaces are irradiated with laser to improve iron loss characteristics. In this case, it is possible to provide a manufacturing apparatus that always obtains a high iron loss improvement effect stably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の両面にレーザ照射を行う一方向電磁鋼
板の製造装置の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of an apparatus for manufacturing a unidirectional magnetic steel sheet that irradiates laser light to both surfaces according to the present invention.

【図2】従来の両面にレーザ照射を行う一方向電磁鋼板
の製造装置の説明図であり、各面を独立した2台のレー
ザ装置で加工する装置の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view of a conventional apparatus for manufacturing a unidirectional magnetic steel sheet that irradiates laser light to both surfaces, and is an explanatory view of an apparatus that processes each surface with two independent laser devices.

【図3】従来の両面にレーザ照射を行う一方向電磁鋼板
の製造装置の説明図であり、レーザ出力を二分割して各
面を加工する装置の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of a conventional apparatus for manufacturing a unidirectional magnetic steel sheet that irradiates laser light to both surfaces, and is an explanatory view of an apparatus for processing each surface by dividing a laser output into two parts.

【図4】従来の両面にレーザ照射を行う一方向電磁鋼板
の製造装置の説明図であり、レーザ出力を時間的に二分
割して各面を加工する装置の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view of a conventional apparatus for manufacturing a unidirectional magnetic steel sheet that irradiates laser light to both sides, and is an explanatory view of an apparatus for processing each surface by temporally dividing a laser output into two parts.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザ装置 2…レーザ共振器端の部分反射ミラー 3…レーザ共振器端の全反射ミラー 4…レーザ共振器内ビーム折曲全反射ミラー 5…ビーム伝送用全反射ミラー 6…レーザ出力分割半透過ミラー 7…レーザビーム時分割要回転チョッパー 8…ビームスキャンポリゴンミラー 9…fθレンズ 10…一方向性電磁鋼板 R0、R1…レーザ共振器の部分反射ミラー反射率 P0、P1、P2…レーザ出力 C 板幅方向…ビームスキャン方向 L 圧延方向…鋼板移動方向 A、B…鋼板上のレーザ照射位置 REFERENCE SIGNS LIST 1 laser device 2 partial reflection mirror at laser resonator end 3 total reflection mirror at laser resonator end 4 total beam reflection mirror in laser resonator 5 total reflection mirror for beam transmission 6 laser output split half Transmission mirror 7 Laser beam time-division rotating chopper 8 Beam scanning polygon mirror 9 fθ lens 10 Unidirectional magnetic steel sheet R0, R1 Partial reflection mirror reflectance of laser resonator P0, P1, P2 Laser output C Sheet width direction: Beam scanning direction L Rolling direction: Moving direction of steel sheet A, B: Laser irradiation position on steel sheet

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧延方向に移動する鋼板の表裏両面に圧
延方向とほぼ垂直な方向にレーザビームをスキャン照射
し、表裏両面で対になる位置に線状または点列状の歪
み、または溝、または熱影響層を形成し、鉄損特性を改
善する一方向性電磁鋼板の連続製造装置において、共振
器端の二つの共振器ミラーの双方から同一のレーザ出力
を得るレーザ装置と、それぞれのレーザビームを表裏面
で対向する位置に同時にスキャン照射する一対のレーザ
光照射装置を備えることを特徴とする磁気特性の優れた
一方向性電磁鋼板の製造装置。
1. A laser beam is scan-irradiated on both the front and back surfaces of a steel sheet moving in the rolling direction in a direction substantially perpendicular to the rolling direction, and linear or dot-shaped distortions, grooves or grooves are formed on the front and back surfaces in pairs. Alternatively, in a continuous manufacturing apparatus for a grain-oriented electrical steel sheet that forms a heat-affected layer and improves iron loss characteristics, a laser device that obtains the same laser output from both of two resonator mirrors at a resonator end, and a laser device for each laser. An apparatus for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties, comprising a pair of laser light irradiation devices for simultaneously scanning and irradiating a beam on opposite positions on the front and back surfaces.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101754832A (en) * 2007-06-12 2010-06-23 技术线有限责任公司 High speed and high power laser scribing methods and systems
JP2012012639A (en) * 2010-06-29 2012-01-19 Jfe Steel Corp Oriented electromagnetic steel sheet
WO2012164746A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 新日鐵住金株式会社 Device for producing grain-oriented magnetic steel sheet and method for producing grain-oriented magnetic steel sheet
WO2012164702A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 新日鐵住金株式会社 Device for producing grain-oriented magnetic steel sheet and method for producing grain-oriented magnetic steel sheet
US20130284711A1 (en) * 2010-11-26 2013-10-31 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. Fast-speed laser scoring method
JP2020515059A (en) * 2017-03-09 2020-05-21 フォエスタルピネ オートモーティブ コンポーネンツ デッティンゲン ゲーエムベーハー アンド コーポレーション カーゲー Apparatus and method for joining steel sheet parts into a steel sheet laminate
US10906134B2 (en) 2015-04-20 2021-02-02 Nippon Steel Corporation Grain-oriented electrical steel sheet
JP2021087971A (en) * 2019-12-04 2021-06-10 クオリカプス株式会社 Laser processing device

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9364920B2 (en) 2007-06-12 2016-06-14 Revolaze, LLC High speed and high power laser scribing methods and systems
JP2010528877A (en) * 2007-06-12 2010-08-26 テクノラインズ エルエルシー High speed / high power laser scribing method and laser scribing system
US10618334B2 (en) 2007-06-12 2020-04-14 Revolaze, LLC High speed and high power laser scribing methods and systems
US9873277B2 (en) 2007-06-12 2018-01-23 Revolaze, LLC High speed and high power laser scribing methods and systems
US8921732B2 (en) 2007-06-12 2014-12-30 Revolaze, LLC High speed and high power laser scribing methods and systems
CN101754832A (en) * 2007-06-12 2010-06-23 技术线有限责任公司 High speed and high power laser scribing methods and systems
JP2012012639A (en) * 2010-06-29 2012-01-19 Jfe Steel Corp Oriented electromagnetic steel sheet
US9604312B2 (en) 2010-11-26 2017-03-28 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. Fast-speed laser scoring method
JP2013541643A (en) * 2010-11-26 2013-11-14 宝山鋼鉄股▲ふん▼有限公司 High speed laser cutting method
US20130284711A1 (en) * 2010-11-26 2013-10-31 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. Fast-speed laser scoring method
CN103596720B (en) * 2011-06-01 2016-03-23 新日铁住金株式会社 Manufacturing apparatus of grain-oriented electrical steel sheet and method of manufacturing grain-oriented electrical steel sheet
CN103596720A (en) * 2011-06-01 2014-02-19 新日铁住金株式会社 Manufacturing apparatus of grain-oriented electrical steel sheet and method of manufacturing grain-oriented electrical steel sheet
JP5841594B2 (en) * 2011-06-01 2016-01-13 新日鐵住金株式会社 Method for producing grain-oriented electrical steel sheet
WO2012164702A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 新日鐵住金株式会社 Device for producing grain-oriented magnetic steel sheet and method for producing grain-oriented magnetic steel sheet
CN103547403A (en) * 2011-06-03 2014-01-29 新日铁住金株式会社 Device for producing grain-oriented magnetic steel sheet and method for producing grain-oriented magnetic steel sheet
KR101484878B1 (en) 2011-06-03 2015-01-21 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 Device for producing grain-oriented magnetic steel sheet and method for producing grain-oriented magnetic steel sheet
CN103547403B (en) * 2011-06-03 2015-04-22 新日铁住金株式会社 Device for producing grain-oriented magnetic steel sheet and method for producing grain-oriented magnetic steel sheet
JPWO2012164746A1 (en) * 2011-06-03 2014-07-31 新日鐵住金株式会社 Directional electrical steel sheet manufacturing apparatus and directionality electrical steel sheet manufacturing method
WO2012164746A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 新日鐵住金株式会社 Device for producing grain-oriented magnetic steel sheet and method for producing grain-oriented magnetic steel sheet
US10906134B2 (en) 2015-04-20 2021-02-02 Nippon Steel Corporation Grain-oriented electrical steel sheet
JP2020515059A (en) * 2017-03-09 2020-05-21 フォエスタルピネ オートモーティブ コンポーネンツ デッティンゲン ゲーエムベーハー アンド コーポレーション カーゲー Apparatus and method for joining steel sheet parts into a steel sheet laminate
JP7229930B2 (en) 2017-03-09 2023-02-28 フォエスタルピネ オートモーティブ コンポーネンツ デッティンゲン ゲーエムベーハー アンド コーポレーション カーゲー Apparatus and method for joining steel plate parts into steel plate laminates
JP2021087971A (en) * 2019-12-04 2021-06-10 クオリカプス株式会社 Laser processing device

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