利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形方法及成形装置

摘要

本发明公开了关于电气钢板的永久性磁区微细化成形方法及使用该方法的成形装置，该方法包括电气钢板的钢板供应阶段和在电气钢板表面上按规定的间隔隔离的位置，在电气钢板表面的多数位置上同时照射脉冲激光束来成形永久性微槽的槽形成阶段，即使长时间使用也不会受到磨损等影响，且在电气钢板的表面上成形一定的幅度和深度的微槽。因此，本发明提供电气钢板永久性磁区微细化成形方法及使用该方法的成形装置，就是通过在电气钢板上进行磁区微细化来消减铁损、增大磁束密度效率，从而提供质量更好的方向性电气钢板。

权利要求

1.利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形方法，其特征在于，包括：提供电气钢板的钢板供应阶段；和

在所述电气钢板的表面上按规定间隔隔离位置，在所述电气钢板表面多数位置上同时照射脉冲激光束来成形永久性微槽的槽的成形阶段；

其中，所述脉冲激光束的移动速度比电气钢板的移动速度快，以在所述电气钢板表面上形成光点重叠区域，且所述电气钢板表面上照射的脉冲激光束的光点重叠率为0.01<1/∧<0.017，其中∧为重叠率，以形成在500摄氏度以上的热处理流程中不被消除的永久性微槽；

所述脉冲激光束是按照0.05mm至6.3mm的间隔在所述钢板表面上照射；

所述脉冲激光束成形的所述微槽的幅度和深度满足2.3

2 4 2

所述脉冲激光束的峰值功率密度为Pm<∧*10<100*Pm ，其中Pm为峰值功率密度，从而以正确的形状来成形微槽。

2.根据权利要求1所述的利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形方法，其特征在于：所述脉冲激光束选自红外线激光束，所述脉冲激光束的频率介于20kHz至80kHz。

3.根据权利要求1所述的利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形方法，其特征在于：所述脉冲激光束选自CO2激光束，所述脉冲激光束的频率介于20kHz至80kHz。

4.根据权利要求1所述的利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形方法，其特征在于：所述脉冲激光束选自红外线激光束，所述脉冲激光束的频率大于20kHz。

5.根据权利要求1所述的利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形方法，其特征在于：所述脉冲激光束选自CO2激光束，所述脉冲激光束的频率大于20kHz。

6.根据权利要求1所述的利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形方法，其特征在于：所述槽成形阶段之后，还包括下面的阶段：把刷辊接触到所述钢板的表面，把残留在所述表面的粒子和毛刺中一个以上进行消除的异物消除的阶段。

7.根据权利要求6所述的利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形方法，其特征在于：所述异物消除阶段包括在所述钢板表面上施加吸入压，用所述刷辊把所述钢板表面上分离的粒子吸入消除的阶段。

8.根据权利要求6所述的利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形方法，其特征在于：所述微槽形成之后，还包括下面的阶段：检查所述钢板表面上形成的所述微槽的加工状态的检查阶段；

在所述检查阶段，如判断所述微槽的成形状态不良时，及时调节所述电气钢板的供应高度和所述脉冲激光束的输出的一个以上。

9.根据权利要求1所述的利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形方法，其特征在于：所述脉冲激光束的电气钢板的移动速度为一固定值。

10.利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形装置，其特征在于，包括：提供电气钢板的钢板供应部；和

在所述电气钢板的表面上按规定间隔隔离位置，在电气钢板表面的多数位置上同时照射脉冲激光束，形成永久性微槽的激光束照射器；

其中，所述脉冲激光束的移动速度比电气钢板的移动速度快，以在所述电气钢板表面上形成光点重叠区域，且所述电气钢板表面上照射的脉冲激光束的光点重叠率为0.01<1/∧<0.017，其中∧为重叠率；

所述脉冲激光束成形的所述微槽的幅度和深度满足2.3

上述激光束照射器使在上述脉冲激光束的峰值功率密度在Pm2<∧*104<100*Pm2范围内，其中Pm为峰值功率密度。

11.根据权利要求10所述的利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形装置，其特征在于：该装置还包括异物消除部，用于把刷辊接触到所述钢板的表面，把残留在所述表面的粒子和毛刺中一个以上消除后，在所述钢板表面上施加吸入压，并用所述刷辊从所述钢板表面上分离的粒子吸入消除。

12.根据权利要求11所述的利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形装置，其特征在于：该装置还包括

检查部，用于形成所述微槽后，检查在所述钢板表面形成的所述微槽加工状态；

控制部，用于被所述检查部判定为所述微槽的成形状态不良时，对所述电气钢板的供应高度和所述脉冲激光束的输出中一个以上进行调节。

说明书

利用激光束的电气钢板的永久性磁区微细化成形方法及成形

装置

技术领域

[0001] 本申请是关于电气钢板的永久性磁区微细化成形方法及该方法所使用的成形装置，更详细的，是关于利用激光在电气钢板表面上形成微槽，将磁区微细化，并消减铁损，从而增大磁束密度效率的加工方法以及实现该方法所使用的加工装置。本申请是基于申请日为2015年10月8日，申请号为KR01-2015-0141456的韩国发明专利申请，该申请的内容引入本文作为参考。

背景技术

[0002] 电气钢板是使用电气和磁性磁芯（Core）的软磁（soft magnetic）钢板，比起一般的碳素钢含有更高的硅（Si）。即，电气钢板也被称为硅钢板（Silicon Steel），具有优秀的电气和磁性特征，还有铁损低、磁束密度高而容易磁化的特征。

[0003] 电气钢板分为使用于变压器、电抗器等平地机上的方向性电气钢板和使用于马达等旋转器上的无方向性电气钢板。其中，方向性电气钢板（CGO）是将决定的易磁化方向并列于轧钢方向的电气钢板，这需要低铁损且高密度磁束。

[0004] 在这里，铁损是指在磁芯的磁化过程中电气和磁能量交换时被损失为热能量的数量，定义为为了在特定频率中获得一定的磁束密度而必要的损失，是决定电气钢板等级的重要评价项目。所以，为降低铁损而进行着多种多样的尝试。

[0005] 对方向性电气钢板进行磁区微细化处理是作为降低铁损的一个环节。磁区微细化处理是指减少磁区的幅度来改善铁损，结束最终热处理的方向性电气钢板内部的磁区排热与大部分轧钢方向保持大约180度的磁区（magnetic domain）。

[0006] 方向性电气钢板的铁损依赖于磁区的幅度，磁壁在规定时间内往返的磁壁距离会变长，从而增加铁损。所以，为了降低铁损有必要缩小磁区的幅度。据了解，赋予支持电气钢板金属内的残留应力或残留缺陷的磁区微细化处理，就会缩减磁区的幅度。即，磁区微细化（Domain Refinemnet）是通过强制分割磁区（magnetic domain）来改善铁损的。因此，人们进行了逐渐缩减磁区幅度的尝试。

[0007] 另一方面，与上述相同的磁区微细化处理使用了暂时性磁区微细化处理方法和永久性磁区微细化处理方法。暂时性磁区微细化处理方法是利用激光或等离子在钢板上形成微槽，但存在应力消除退火（SRA）后丧失的问题。永久性磁区微细化处理方法是用齿辊或蚀刻等在钢板表面上形成永久性微槽，应力消除退火（SRA）之后也可继续维持。

[0008] 例如，永久性磁区微细化处理方法在大韩民国注册专利公报第10-797355号被公告，该方法使用安装微细球的圆珠笔装置，加压电气钢板表面形成微槽或把带有刀片（cutter blade）的套管分割成多个套管并制作成刀辊后，如图1所示，在根据钢板辊4a开始至导辊3a、3b的引导而进行的钢板10表面上，刀辊1加压钢板10，用塑性变形来形成微槽从而形成永久性的微槽。为了给刀辊1加压，刀辊1所在的钢板10下侧安装支撑辊2、2a，形成微槽的钢板10被缠成辊4b的形态。

[0009] 但是，用刀片或齿辊导入物理性压力在钢板上形成永久性微槽，因刀片厚度和间隔的限制，对缩小微槽幅度是有限制的。不仅如此，增加利用辊或齿轮的加工时间导致加压的刀刃磨损时，在钢板上形成的微槽深度变得不均匀，这会降低成形的可信度，细微的调节压力出现错误时，会引起钢板表面破碎等问题。

[0010] 另一方面，也有利用CO2激光束来进行磁区微细化的尝试，但是利用激光束在钢板表面上形成微槽的时候，在约500℃以上进行后工序热处理的过程中产生铁损热化，从而具有使微槽被消除的暂时性磁区微细化的局限。同时，又尝试了利用大功率IR光纤激光束的磁区微细化方法，但因为激光束的热影响产生了严重的毛刺（burr）和钢板材质收缩融化以及变形现象，也出现了无法按照规定的间隔成形微槽的问题。

[0011] 所以，迫切需要能够在电气钢板上可信赖地进行永久性磁区微细化处理方案。

发明内容

[0012] 为了解决上述的问题，本发明的目的在于用激光加工将具有方向性的微细磁区在电气钢板上进行永久性成形的方法以及实现这种方法的装置。

[0013] 此外，本发明又以与加工时间经过无关的在电气钢板上均匀的形成微槽幅度和深度为目的。

[0014] 由此可见，本发明的目的是，通过在电气钢板上进行磁区（magnetic domain）微细化来降低铁损，增大磁束密度效率，从而提供方向性电气钢板。

[0015] 为实现上述目的，本发明提供了包括下列结构为特征的电气钢板永久性磁区微细化的成形方法：在电气钢板的钢板供应阶段，在上述电气钢板表面上以规定间隔隔离的位置，在上述电气钢板表面的多个位置上同时照射脉冲（pulse）激光束来成形永久性微槽的槽成形阶段。

[0016] 这是，将波长较长的CO2激光束照射在电气钢板的情况，不能形成永久性的微槽，且在500℃以上会发生微槽被消除的问题，将波长较短的大功率IR激光束照射在电气钢板时，因激光束的热集中现象会发生钢板的收缩融化或变形现象，虽不能用正确的形状成形微槽，但本可以利用脉冲激光束照射，将正确的微槽形状以非接触形态成形在电气钢板的表面上。

[0017] 由此可见，利用以往不同的非接触方式的激光束，不仅可以将正确的微槽形状永久性的成形在电气钢板表面上，且随着激光束的使用而长时间使用也不会受磨损等的影响，并且还可以在电气钢板的表面上始终固定的成形微槽的幅度和深度。因此，本带来了通过在电气钢板上进行磁区（magnetic domain）微细化来消减铁损，并增大磁束密度的效率，从而提供可信赖的方向性电气钢板的有利效果。

[0018] 在这里，上述脉冲激光束可以以0.05mm至6.3mm的小间隔在上述电气钢板表面上进行照射。此时，由上述脉冲激光束成形的上述微槽的幅度（x）和深度（d）可以定为2.3

[0019] 为此，脉冲激光束的频率可能较低维持在20kHz至80kHz，也可调到200kHz以上。即，脉冲激光束的频率为了把后述的重叠率（∧）配合成适当水平，会按照电气钢板的传送速度来调整。此外，上述脉冲激光束如果是脉冲激光束，也会选择具有多种波长的短波长激光束、红外线激光束、CO2激光束等。

[0020] 另外，上述槽的成形阶段之后，还可以包括用刷辊接触上述电气钢板的表面，把残留在上述表面的粒子和毛刺（burr）中清除任意一个以上异物的清除阶段在内的结构。这里的上述异物清除阶段可以由在上述钢板表面上施加吸入压力，并用上述刷辊将分离于上述钢板表面的粒子吸入清除来实现。

[0021] 与此相同，为了电气钢板表面上的磁区微细化，用刷辊将微槽成形过程中产生的毛刺（burr）和固定在表面的微粒等异物从电气钢板上分离开，施加吸入压力将异物从电钢板的表面上立即清除，为了磁区微细化，使成形的微槽周边保持干净。

[0022] 还有，上述微槽成形后，在微槽成形流程中可立即修改加工错误从而使电气钢板的磁区微细化流程中可能发生的错误最小化的结构如下：检查上述钢板表面上成形的上述微槽加工状态的检查阶段；上述检查阶段中出现上述微槽的不良状态时，修改上述电气钢板的供应高度和上述脉冲激光束的输出中修改任意一个以上的修改阶段。

[0023] 最重要的，在上述电气钢板表面上照射的脉冲激光束的光点重叠率（∧，%）被定为0.01<1/∧<0.017。根据维持这个范围，即使用CO2激光束、红外线激光束、短波长激光束、
532nm、355nm等多种脉冲激光束来照射，也可以成形在500℃以上的热处理流程中不被消除的永久性微槽。

[0024] 此外，这时的上述脉冲激光束的峰值功率密度（peak power，NW/cm2，Pm）规定在 Pm²<∧*104<100*Pm²，从而抑制毛刺（burr）的产生，这样可以得到以正确形状来成形微槽的效果。

[0025] 如此可见，根据用脉冲激光束而不是连续激光束来维持上述重叠率和上述峰值功率密度，在电气钢板表面上成形微槽，从而可以在500℃以上的热处理中既不会被消除，也可以维持小螺距值来成形正确的形状。因此，通过在电气钢板上进行磁区（magnetic domain）微细化来消减铁损、并增大磁束密度的效率，从而提供可信赖的方向性电气钢板的有利效果。

[0026] 另外，本发明作为构成上述成形方法的装置，提供了包括下列结构为特征的电气钢板永久性磁区微细化成形装置。即，供应电气钢板的钢板供应部；和，在上述电气钢板表面上以规定间隔隔离的位置，在上述电气钢板表面的多个位置上同时照射脉冲（pulse）激光束来成形永久性微槽的激光束照射器。

[0027] 在这里，还可以包括用刷辊接触上述电气钢板的表面，把残留在上述表面的粒子和毛刺（burr）中清除任意一个以上异物后，在上述钢板表面上施加吸入压力，并用上述刷辊将分离于上述钢板表面的粒子吸入清除的异物清除部在内，在成形微槽时及时将微槽周围的异物清除。

[0028] 还有，上述微槽成形后，由形成于上述钢板表面上的上述微槽加工状态的检查部；根据上述检查部判断出上述微槽的成形状态不良时，对上述电气钢板的供应高度和上述脉冲激光束的输出中修改任意一个以上的修改控制部构成，即使在微槽成形流程中出现了错误，也可以及时修改错误，并且可以立即能够进行正常的磁区微细化处理流程。

[0029] 此时，上述激光束的照射器为了使照射于上述脉冲激光束的光点重叠率维持在0.01<1/∧<0.017范围内而调整上述激光束，同时，为了使上述脉冲激光束的峰值功率密度（peak power，NW/cm2，Pm）维持在Pm²<∧*104<100*Pm²范围内而调整照射，从而可以利用激光束在电气钢板上成形正确形状的为磁区微细化的永久性微槽。

[0030] 在此明细本专利申请范围里记载的“重叠率”的定义是，在一个位置上激光束的光点重叠的比率（%）。也就是说，脉冲激光束是以按规定的速度通过被加工物（电气钢板）的表面，此时脉冲形态的激光束光点反复达到一个点，在一个光点内光点重复的比率。

[0031] 在此明细以及专利申请范围里记载的“峰值功率密度”的定义是，以脉冲激光束规定的周期发生的脉冲能量束的输出值（Pm）。

[0032] 在此明细以及专利申请范围里记载的“电气钢板”的定义是，使用为电气机器或电气设备材料的含有硅的钢板的统称。

[0033] 如上说明，本发明是，在电气钢板表面的多个位置上同时照射脉冲（pulse）激光束来成形微槽，可以得到在电气钢板表面上成形永久性微槽的有利效果。

[0034] 如此可见，本发明是利用激光束在电气钢板表面上成形微槽，即使进行长时间的加工流程，也可以得到一定的加工品质的效果。

[0035] 此外，本发明是，在电气钢板的表面形成微槽后，用刷辊清扫表面后，在电气钢板表面施加吸入压，消除在电气钢板表面上成形微槽过程中所产生的粒子或毛刺等，这有利于能够进行优质的磁区微细化流程。

[0036] 还有，本发明是在电气钢板表面上成形微槽后，拍摄微槽辨别是否正常，如果超出正常范围进行加工时，可通过调整激光束照射机和电气钢板之间的距离来调整激光束的光点对准电气钢板的表面，与此同时调整从激光束照射器中输出的脉冲激光束的峰值功率密度值，把非正常的加工条件自动修改为正常的加工条件，从而可以得到实时可以修改的效果。

[0037] 最重要的，本发明是将照射于电气钢板表面上的脉冲激光束的光点重叠率（∧，%）调整为0.01<1/∧<0.017，用CO2激光束、红外线激光束、短波长激光束等多种脉冲激光束，可以得到在500℃以上的热处理流程中也不被清除而成形的永久性微槽的有利效果。

[0038] 还有，本发明是，点的重叠率（∧）维持在0.01<1/∧<0.017，根据脉冲激光束的峰值功率（peak power，Pm）调整为Pm<∧*104<100*Pm2，可以得到毛刺（burr）的产生最小化，且以规定的间隔和深度，又均匀又准确的形成微槽的效果。

[0039] 由此可见，本发明是，通过在电气钢板表面上以规定的间隔和深度来成形微槽的磁区（magnetic domain）微细化来降低铁损，增大磁束密度效率，从而得到能够提供可信赖的方向性电气钢板的效果。

附图说明

[0040] 图1是现有钢板的磁区微细化成形装置图面。

[0041] 图2是根据本的实施例中，成形电气钢板的磁区微细化装置的结构图。

[0042] 图3是从图2激光束照射而照射的脉冲激光束的波形图。

[0043] 图4a至图4c是说明照射于被加工物的激光束光点重叠率的图。

[0044] 图5是根据图2切断线V-V的切面图。

[0045] 图6是图5中B部分的放大图。

[0046] 图7是根据本发明的实施例中，将电气钢板的磁区微细化成形方法顺次所示的顺序图。图8是峰值功率密度与重叠率关系的曲线图。

[0047] 图9a至图11b是利用图2的装置，以适当的激光束的输出及重叠率及微槽尺寸被控制的状态下拍摄的在电气钢板表面上成形微槽的拍摄照片。

[0048] 图12至图14是用激光束的输出和重叠率和微槽尺寸中没有控制任何一个以上的状态下拍摄的在电气钢板表面上成形微槽的拍摄照片。

[0049] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

[0050] 以下，参考附图详述本的实施例。只是，在说明本发明时，为了本的要点更加明了，将省略已知的功能或构成的具体说明。

[0051] 参见图2，本发明的电气钢板磁区微细化成形装置100包括下列装置：将需要加工的电气钢板S进行移动的装置，如旋转驱动部40M、导辊50、旋转驱动部60M，还包括在移动中的电气钢板表面上照射脉冲激光束L成形微槽的激光束照射器110、用脉冲激光束L清除成形微槽周围的毛刺（burr）或者微粒的异物消除部120、检查电气钢板S表面上成形微槽G的尺寸及位置的检查部130、接收检查部130的检查结果来调整激光束照射器110和电气钢板S的间隔及脉冲激光束L峰值功率密度Pm值的控制部140。

[0052] 上述的移动装置包括：待进行磁区微细化处理的电气钢板S缠绕着未加工钢板卷40、使钢板卷40旋转的旋转驱动部40M、按照规定的途径引导从钢板卷40上解开的电气钢板S的移动（移动方向如箭头99所示）的导辊50：51、52、53、54，还包括为了缠绕已完成加工的微槽G的电气钢板S，把加工钢板卷60进行旋转（旋转方向如箭头66d所示）后并缠绕的旋转驱动部60M。

[0053] 在这里，引导脉冲激光束L照射区域的导辊51、52根据驱动部M可设置为上下方向移动。因此，移动中的电气钢板S的表面和激光束照射器110的出射口的距离由控制部140所调整。虽然图2上没有示出，激光束照射器110的高度可由控制部140调整。

[0054] 图2所示的实施例中，虽然预示了激光束照射器110位置按照水平方向固定，电气钢板S按水平方向移动的结构，但根据本的其他实施形态，可能包括电气钢板不移动或移动的同时激光束照射器110也按照水平方向移动的结构。

[0055] 电气钢板S可调整为由钢板卷40的多种移动速度来移动，例如，可以按80m/min至120m/min的速度进行移动。

[0056] 上述激光束照射器110是通过连接在激光束振荡器115的光纤所提供的激光束，如图3所示的脉冲形态照射激光束L。即，按照规定的每个周期(To)和规定的时间（T）内输出的峰值功率密度Pm值来照射脉冲激光束L。

[0057] 从激光束照射器110照射的脉冲激光束L如图5和图6所示，同时到达电气钢板S表面的多个点上，以脉冲激光束L的间隔和同样的速度（p）在电气钢板S的表面形成微槽G。

[0058] 例如，上述脉冲激光束L的间隔以0.05mm至6.3mm的小间隔照射在电气钢板S的表面上，按照脉冲激光束L的间隔在电气钢板S的表面上成形微槽G。这时，根据上述脉冲激光束成形的上述微槽的幅度（x）和深度（d）仅规定在2.3

[0059] 还有，从激光束照射器110所照射的脉冲激光束L的光点（SP）可定为多种多样，例如，可以形成为直径（Wo）0.02mm至0.08mm的圆形，也可以把幅度（Wo）定为0.05mm至0.08mm，长（Lo）定为0.012mm至0.042mm。

[0060] 用激光束照射器110所照射的激光束波长可以定为多种多样。因此，有红外线激光束、二氧化碳激光束、短波长激光束等具有多形态波长的激光束可供选择。此外，脉冲激光束L的频率可以定为多种多样，但可以调整为20kHz至80kHz，甚至200kHz以上。

[0061] 用激光束照射器110所照射的激光束L以脉冲形态输出，按照电气钢板S的移动速度和脉冲激光束L的周期（T），以图4a至图4c所示的形态，照射在不同的被加工物（在这里是电气钢板S）上。

[0062] 例如，脉冲激光束L的光点（SP）按照规定的频率到达被加工物上，脉冲激光束L的1个周期内的被加工物S的移动距离比光点（SP）的长度（Ls）更长时（被加工物的移动速度（PL）非常快时），如图4a所示，每个光点（SP）在被加工物的表面上处于相互隔离(Eo)的状态。这时，被加工物的表面上没有重复的激光束光点（SP），所以重叠率（∧）变为0%。

[0063] 还有，与图4a相比，脉冲激光束L对被加工物S的移动速度（PL）稍微快些，如图4b的所示一样，在被加工物的表面上出现了两个光点（SP）互相重叠的区域（Dsp）。因此，在图4b所示的照射条件里，因为被加工物表面上形成一部分激光束光点（SP）内的重复部分，所以图4b所示的在脉冲激光束的照射条件上的重叠率（∧）定为60%和80%之间。

[0064] 与此类似，如图4c所示，脉冲激光束L对被加工物S的移动速度（PL）相比加快时，在被加工物的表面上发生三个以上光点（SP）重叠的区域。标注为图4c的Dsp'的区域是指4个光点（SP）重叠的区域。例如，在一个点内出现3个光点重叠时，对于3个光点重叠部分，其重叠率的变动相当于重叠面积的3倍。因此，在图4c所示的脉冲激光束L的照射条件里的重叠率（∧）可以达到100%以上。

[0065] 像这样，根据脉冲激光束L的频率和被加工物S的移动速度，其重叠率（∧）会有变动。但是，因为激光束L的频率是20kHz至80kHz之间或者200kHz以上，与被加工物S的物理性移动速度相比更快，所以重叠率（∧）大概在5至200范围内照射。

[0066] 最重要的，照射在电气钢板S表面上的脉冲激光束的光点重叠率（∧）定为0.01<1/∧<0.017。根据维持此范围，即使用CO2激光束、红外线激光束、短波长激光束等多种脉冲激光束进行照射，也可以在500℃以上的热处理流程中成型不被消除的永久性微槽。

[0067] 光点重叠率（∧）比上述范围内规定的数值更小时，根据光点（SP）为在电气钢板S的表面上成形微槽的能量密度不够充分，可能会发生在500℃以上的热处理流程中被消除的现象，比此更大时，根据光点（SP）的能量密度更大，所以很难按照想要的深度成形。

[0068] 另一方面，以激光束照射器110所照射的脉冲激光束L的峰值功率密度（Pm）规定为Pm²<∧*104<100*Pm²，可以得到抑制毛刺（burr）产生，以正确的形状成形微槽的效果。如果峰值功率密度（Pm）超过上记范围时，因为过度能量会产生过多的毛刺（burr），也不能按照规定的深度和幅度以直线形态正确的成形微槽，如果峰值功率密度（Pm）达不到上记范围时，为成形微槽G的能量不够，从而会以达不到规定的深度和幅度形态来成形微槽G。

[0069] 如图8显示的曲线图里出现的最佳数值，将光点重叠率（∧，%）和峰值功率密度（Pm，MW/cm2）维持在上述数值范围内，且在电气钢板S的表面成形微槽G时，能够成形在500℃以上的热处理流程也不被消除的永久性微槽G，也可以在维持小的螺距（p）值的条件下按照正确的幅度（x)和深度（d）成形槽形状。所以，通过电气钢板S磁区（magnetic domain）微细化，获得可降低铁损并确信增大磁束密度效率的有利效果。

[0070] 上述异物消除部120是由在异物消除区域（导辊52和53之间的区域）旋转驱动刷辊121和位于以电气钢板S的移动方向为标准的刷辊121后侧且在电气钢板S表面施加吸入压
122a的异物吸入机122构成。

[0071] 在这里，刷辊121的长度设定为一次性就能接触到电气钢板S的宽度，且吸入机122的吸入口也形成为在电气钢板S的整个宽度内能够施加吸入压才是理想的。

[0072] 因此，用脉冲激光束L在电气钢板S表面上成形微槽G后，被导辊50引导而到达异物消除区域，再利用刷辊121把电气钢板S表面成形微槽G时所产生的若干毛刺（burr），用刷子旋转时所产生的摩擦力来消除，从而吸入残留在电气钢板S表面的毛刺粒子和粒子等颗粒后向外排出。

[0073] 另一方面，本发明的另外实施例表明，可以以吹开颗粒向电气钢板S表面的外侧吹的形态来消除。

[0074] 通过这些，用脉冲激光束L在电气钢板S表面形成微槽G的周围变成干净状态。

[0075] 上述检查部130是通过拍摄电气钢板S表面来确认微槽S是否按规定形态成形。附图只预示了检查部130在电气钢板S上侧拍摄的结构，也要从侧面拍摄电气钢板S，从而检查微槽G的宽（x）和深度（d）是否按照所规定的数值进行加工。即，在电气钢板S上形成的微槽G形状和尺寸在三维检查方式下进行。

[0076] 通过摄影或识别光信号等非接触方式可以检查微槽G的尺寸或位置、形状。根据本的其他实施形态，也可以通过探针等接触方式检查微槽G的尺寸、位置、形状等。

[0077] 在检查部130的检查数据传输到控制部140。

[0078] 控制部140是根据已存的数据和从检查部130接收的检查数据，控制脉冲激光束L的峰值功率密度（Pm）、频率等激光束的规格和激光束照射器110的高度、导辊50的位置以及旋转速度、钢板卷40、60的旋转速度。

[0079] 以下，结合图7，如同上述内容，根据本发明的实施例来说明利用永久性磁区微细化成形装置100对电气钢板S的磁区微细化的成形方法。

[0080] 阶段1：首先，先旋转钢板卷40、60的旋转驱动部40M、60M，将按规定速度传送（S110）电气钢板S。电气钢板S的传送速度就是将加工微槽G时所需的脉冲激光束L的脉冲周期和光点（SP）大小等重叠率（∧）按规定的范围来维持速度。

[0081] 例如，电气钢板S的移动速度可以定为80m/min至120m/min。

[0082] 阶段2：进行阶段1的同时或者进行阶段1之前，根据已保存在控制部140的数据为基础，将激光束照射器110所照射的脉冲激光束L的峰值功率密度（Pm）、频率等激光束的规格和激光束照射器110的高度、导辊50的位置以及旋转速度、钢板卷40、60的旋转速度，由控制部140以提前输入的最佳值进行设定。

[0083] 所以，为了磁区微细化处理而提供的电气钢板S上成形微槽的加工条件都准备就绪。特别是，脉冲激光束L所照射的槽成形区域（导辊51和52之间的区域）是需要精巧的成形加工，故在第一导辊51和第二导辊52之间的区域的电气钢板S会以无下垂的状态精巧的保持水平。

[0084] 阶段3：用安装在槽成形区域上端的激光束照射器110照射电气钢板S表面，其中所使用的脉冲激光束L为具有规定频率、波长以及峰值功率密度（Pm）的脉冲激光束L。按规定的螺距（p）隔离激光束照射器110的多数脉冲激光束L在电气钢板表面上同时照射，此时电气钢板S通过激光束照射器110的下端时，挂在电气钢板S的整个宽度而成形（S130）微槽G。

[0085] 这时，从激光束照射器110照射的脉冲激光束L的频率考虑到电气钢板S的移动速度，将脉冲激光束的光点重叠率（∧）定为0.01<1/∧<0.017的范围内。由此可见，在电气钢板S的表面上成形的微槽G经过500℃以上热处理流程也不被消除，可以形成永久性形态。

[0086] 与此同时，用激光束照射器110照射的脉冲激光束L的峰值功率密度（Pm）与光点重叠率（∧）的处于相应关系，规定为优选的Pm²<∧*104<100*Pm²范围。因此，用脉冲激光束L使成形微槽G周边的毛刺（burr）最小化，从而可以按照规定的深度和幅度来成形微槽G。

[0087] 阶段4：之后，形成微槽G的一部分电气钢板通过槽成形领域后，被进行装置连续移送并进入到异物消除部120设置的异物消除区域（导辊52和53之间的区域）。根据情况，通过在成形微槽G过程中消除所产生热量的冷风机或冷却部后，可以进入到异物消除区域。

[0088] 在异物消除区域，刷辊121旋转的同时把电气钢板S微槽G周边的毛刺（burr）扫除，从钢板表面分离突出的细微部分。还有，位于刷辊121后侧的吸入机122对电气钢板S整个幅度施加吸入压，用刷辊121将分离的粒子和残留在钢板表面的粒子等颗粒吸入排出到外部(S140)。

[0089] 因此，形成微槽G的电气钢板，即微槽G的表面变为干净的表面状态。

[0090] 阶段5：之后，形成微槽G的一部分电气钢板S通过槽成形领域后，被进行装置连续移送并进入到异物检查部130设置的检查区域（导辊53和54之间的区域）。然后，检查部130对电气钢板S进行3D拍摄，把拍摄数据等检查所需的数据传输到控制部140。

[0091] 那么，控制部140检查在电气钢板S上成形的微槽的位置、形状、尺寸是否按规定和在允许范围内正确成形（S150）。

[0092] 阶段6：被控制部140判定为已成形的微槽G超出了允许范围，控制部140输出工作者的弹出窗口或，警报，照明灯提示信号（S160）。

[0093] 然后，控制部140掌握微槽G的形状等超出允许范围的原因，修改由激光束照射器110照射的脉冲激光束L的峰值功率密度（Pm），或修改槽成形领域里的激光束照射器110的出射口和电气钢板S之间的距离。例如，可以按照移动方向50d来移动导辊51、52的高度来调整，也可以调整激光束照射器110的高度。

[0094] 由此可见，把电气钢板S微槽G的非正常加工条件自动修改为正常的加工条件，这样可以得到实时修改加工错误的有利效果。

[0095] 如上所述，利用已构成的电气钢板的永久性磁区微细化成形方法，在电气钢板S表面商成形微槽，进行磁区微细化处理的实施结果如下。

[0096] 第一实施例

[0097] 把波长为532nm的脉冲形态的绿色激光束的重叠率（∧）调到60%，峰值功率密度（Pm）调到6500（MW/cm2）而成形微槽G。在这里，微槽G的幅度（x）是0.060mm，深度（d）是0.015mm。

[0098] 根据这样的成形方法，如图9a以及图9b所示的，可以确认到微槽G的周边没有产生毛刺（burr）而处于干净的成形状态。并且，可以确认到这样成形的微槽G在500℃以上的热处理流程中没有被消除保持原样。

[0099] 第二实施例

[0100] 把波长为532nm的脉冲形态的绿色激光束的重叠率（∧）调到97%，峰值功率密度（Pm）调到100（MW/cm2）而成形微槽G。在这里，微槽G的幅度（x）是0.040mm，深度（d）是0.015mm。

[0101] 根据这样的成形方法，如图10a以及图10b所示的，可以确认到微槽G的周边没有产生毛刺（burr）而处于干净的成形状态。并且，可以确认到这样成形的微槽G在500℃以上的热处理流程中没有被消除保持原样。

[0102] 第三实施例

[0103] 把波长为355nm的脉冲形态的UV激光束的重叠率（∧）调到82%，峰值功率密度（Pm）调到500（MW/cm2）而成形微槽G。在这里，微槽G的幅度（x）是0.040mm，深度（d）是0.012mm。

[0104] 根据这样的成形方法，如图11a以及图11b所示的，可以确认到微槽G的周边没有产生毛刺（burr）而处于干净的成形状态。并且，可以确认到这样成形的微槽G在500℃以上的热处理流程中没有被消除保持原样。

[0105] 比较例子1

[0106] 把波长为532nm的脉冲形态的绿色激光束的重叠率（∧）调到128%，峰值功率密度（Pm）调到2430（MW/cm2）而成形了微槽G。在这里，微槽G的幅度（x）是0.080mm，深度（d）是0.008mm。即，重叠率（∧）和脉冲激光束L的峰值功率密度（Pm）不符合加工条件。

[0107] 根据这样的成形方法，如图12所示的，可以确认到微槽G的周边产生量多的毛刺（burr），加工后槽的轮廓不太明显。并且，可以确认到这样成形的微槽G的重叠率（∧）是92%，在500℃以上的热处理流程中有一部分被消除。

[0108] 比较例子2

[0109] 把波长为355nm的脉冲形态的UV激光束的重叠率（∧）调到85%，峰值功率密度（Pm）调到1930（MW/cm2）而形成了微槽G。在这里，微槽G的幅度（x）是0.040mm，深度（d）是0.012mm。即，重叠率（∧）是符合加工条件，但脉冲激光束L的峰值功率密度（Pm）不符合加工条件。

[0110] 根据这样的成形方法，如图13的所示，可以确认到微槽G的周边产生量多的毛刺（burr），加工后槽的轮廓不太明显。并且，可以确认到这样成形的微槽G的重叠率（∧）是85%，复合重叠率条件，在500℃以上的热处理流程中没有被消除保持原样。

[0111] 比较例子3

[0112] 把波长为355nm的脉冲形态的UV激光束的重叠率（∧）调到85%，峰值功率密度（Pm）调到2680（MW/cm2）而形成了微槽G。在这里，微槽G的幅度（x）是0.040mm，深度（d）是0.022mm。即，微槽G的幅度（x）和深度（d）不满足2.3

[0113] 根据这样的成形方法，如图14的所示，可以确认到微槽G的周边产生量多的毛刺（burr），加工后槽的轮廓不太明显。

[0114] 如同上述观察，本发明是将照射在电气钢板表面的脉冲激光束的光点重叠率（∧）调整到0.01<1/∧<0.017，把微槽G的幅度（x）和深度（d）的比例调整到2.3

[0115] 以上内容虽然预示说明了本可取的实施例子，但本的范围不仅仅局限在特定实施例子上，所以在申请专利范围的记载范畴内可适当的变更。

[0116] 本发明的部分附图标记

[0117] 100：磁区微细化成形装置                        110：激光束照射器[0118] 120：异物消除部                                121：刷辊

[0119] 122：吸入机                                    130：检查部

[0120] 140：控制部                                    SP：光点

[0121] L：脉冲激光束                                  Pm：峰值功率密度[0122] ∧：重叠率                                     G：微槽

[0123] X：微槽的幅度                                  d：微槽的深度