전기강판 마스터 코일 또는 규소강 코일이라고도 하는 전체 폭의 가공되지 않은 형태의 규소강 모코일은 슬리팅, 절단 또는 추가 다운스트림 처리가 수행되기 전에 압연기에서 직접 생산된 규소 합금 강철 스트립의 대형 롤입니다. "모 코일"이라는 용어는 구체적으로 열간 또는 냉간 압연의 최종 단계를 빠져나가는 전폭 코일을 의미하며 일반적으로 폭이 600mm에서 1,200mm 이상이고 제조업체와 사양에 따라 무게가 5~30미터톤에 이릅니다. 이러한 코일은 나중에 더 좁은 슬릿 코일, 적층 블랭크 및 길이에 맞게 절단된 시트가 파생되는 원료 공급원 역할을 합니다.
규소강 자체는 규소 함량이 일반적으로 중량 기준으로 1% ~ 6.5% 범위인 특수 철-규소 합금입니다. 실리콘을 첨가하면 강철의 전기 저항이 크게 증가하여 재료가 교류 자기장에 노출될 때 와전류 손실이 줄어듭니다. 이러한 특성으로 인해 규소강은 변압기, 전기 모터, 발전기, 인덕터 및 기타 전자기 장치의 코어에 사용되는 주요 소재가 되었습니다. 마더 코일의 품질, 일관성 및 치수 정밀도는 여기에서 파생되는 모든 다운스트림 제품의 성능 특성을 직접적으로 결정하므로 마더 코일 선택은 전기 및 전자 제조 공급망에서 중요한 결정이 됩니다.
생산 실리콘 강철 마더 코일 철광석이나 고철을 순산소로나 전기로에서 녹이고 정제하는 제강 공정에서 시작됩니다. 목표 조성을 달성하기 위해 합금 단계에서 실리콘이 도입됩니다. 용융된 강철은 연속적으로 슬래브로 주조되고, 이후 고온에서 얇은 스트립으로 열간 압연됩니다. 방향성 규소강(GOES)의 경우, 열간 압연 스트립은 철 결정의 자기 용이축이 압연 방향과 일치하는 특정 결정학적 조직(고스 조직)을 개발하도록 설계된 정밀하게 제어되는 일련의 냉간 압연 통과 및 어닐링 사이클을 거칩니다. 이러한 정렬은 방향성 규소강에 한 방향으로 탁월한 자기 특성을 부여하는 것입니다.
무방향성 규소강(NOES)은 선호하는 결정학적 방향을 개발하는 것을 목표로 하지 않는 단순한 냉간 압연 및 어닐링 공정을 따릅니다. 대신, 시트 평면 내 모든 방향에서 균일한 자기 특성을 달성하는 것이 목표입니다. 최종 어닐링 후 두 가지 유형의 실리콘강 모두 표면 절연 코팅(일반적으로 유리 필름, 인산염 코팅 또는 유기 수지층)을 받게 되는데, 이는 재료가 변압기 및 모터 코어에 적층되거나 감길 때 층간 와전류를 감소시킵니다. 완성된 스트립은 배송 또는 서비스 센터에서 추가 처리를 위해 대형 마더 코일 형식으로 감겨집니다.
규소강 마더 코일의 가장 기본적인 분류는 방향성 등급과 무방향성 등급을 구분하는 것입니다. 이 두 범주는 매우 다른 응용 분야에 사용되며 산업 응용 분야에 대한 마더 코일을 지정하거나 구매하기 전에 이해해야 하는 고유한 재료 특성을 가지고 있습니다.
방향성 규소강은 우수한 자기 특성이 압연 방향에 집중되도록 설계되었습니다. 변압기 코어의 자속이 라미네이션의 롤링 방향과 평행하게 배향되면 입자 방향 재료는 매우 낮은 코어 손실과 높은 투자율을 나타냅니다. 이로 인해 자기 회로 설계에서 방향 특성을 활용할 수 있는 전력 변압기, 배전 변압기 및 대형 발전기 코어의 표준 재료가 됩니다. GOES의 실리콘 함량은 일반적으로 2.9%~3.5%이며, 재료는 일반적으로 0.23mm~0.35mm 사이의 두께로 공급됩니다. 고투과성 곡물 지향(HiB) 등급은 최종 처리 후 코일 표면의 레이저 스크라이빙 또는 기계적 스크라이빙을 통해 도메인 미세화를 통해 훨씬 더 낮은 코어 손실을 제공합니다.
무방향성 규소강은 면내 모든 방향에서 보다 균일한 자기 성능을 제공하므로 자속이 고정된 방향으로 흐르지 않고 회전하는 모터 및 발전기와 같은 회전 전기 기계에 선호되는 선택입니다. NOES는 저등급 모터 라미네이션 강철의 경우 1% 미만부터 고효율 모터 등급의 경우 최대 3.5%까지 실리콘 함량이 더 광범위하고 두께가 0.35mm에서 0.65mm까지 더 광범위합니다. 완전 처리된 무방향성 등급은 최종 어닐링 후 즉시 사용 가능한 상태로 공급되는 반면, 반가공 등급은 최종 자기 특성을 개발하기 위해 스탬핑 후 응력 완화 어닐링이 필요합니다. 무방향성 실리콘강 마더 코일은 산업, 가전제품, 자동차 부문 전반에 걸쳐 전기 모터 제조의 막대한 수요에 힘입어 전기 철강 시장에서 가장 많이 생산되는 제품입니다.
규소강 마더 코일을 평가하거나 구매할 때 구매자와 엔지니어는 특정 응용 분야에 대한 재료의 적합성을 정의하는 다양한 기술 매개변수를 평가해야 합니다. 가장 중요한 사양은 다음과 같습니다.
실리콘강 마더 코일은 여러 국제 및 국내 등급 표준에 따라 분류 및 거래됩니다. 조달, 품질 관리 및 공급업체 간 비교를 위해서는 이러한 분류 시스템에 대한 지식이 필수적입니다. 아래 표에는 전 세계적으로 사용되는 주요 표준이 요약되어 있습니다.
| 표준 | 지역 | 등급 예 | 신청 |
| IEC 60404 | 국제 | M330-35A | 모터, 발전기 |
| ASTM A677 / A726 | 미국 | 35F168 | NOES 모터 라미네이션 |
| JIS C 2552 | 일본 | 50A400 | 일반 전기 사용 |
| GB/T 2521 | 중국 | 50W470 | 모터 및 변압기 |
| EN 10107 | 유럽 | M089-27P | GOES 변압기 코어 |
대부분의 등급 시스템에서 지정은 주요 속성을 직접 인코딩합니다. M330-35A와 같은 IEC 기반 등급의 경우 "M" 접두어는 전기강판을 나타내고, "330"은 테스트 조건에서 킬로그램당 와트로 표시되는 최대 코어 손실을 나타내고, "35"는 100분의 1밀리미터(0.35mm) 단위의 공칭 두께를 나타내고, "A"는 완전히 가공된 무방향성 등급을 나타냅니다. 이러한 코딩 규칙을 이해하면 엔지니어와 조달 팀이 다양한 공급업체 및 표준 기관의 등급을 신속하게 비교할 수 있습니다.
실리콘강 마더 코일은 전기 및 전력 산업의 광범위한 최종 제품을 위한 업스트림 원자재입니다. 다운스트림 애플리케이션은 여러 부문에 걸쳐 있으며 현대 사회에서 가장 중요한 인프라 구성 요소 중 일부를 포함합니다.
규소강 마더 코일의 올바른 등급과 사양을 선택하려면 최종 제품의 설계 요구 사항, 작동 조건 및 비용 목표를 체계적으로 평가해야 합니다. 선택 과정에서는 다음 요소를 순서대로 고려해야 합니다.
코어 설계에 대한 작동 주파수, 자속 밀도 및 효율성 목표를 설정하는 것부터 시작하십시오. 단방향 플럭스를 사용하는 50Hz 또는 60Hz의 전력 변압기 애플리케이션의 경우 예산 대비 사용 가능한 코어 손실이 가장 낮은 방향성 실리콘 강철이 적절한 출발점입니다. 표준 산업 주파수에서 작동하는 회전 기계의 경우 M250 ~ M400 범위의 완전히 가공된 무방향성 등급이 일반적입니다. EV 모터 또는 스위치 모드 전원 공급 장치 코어와 같은 고주파수 애플리케이션의 경우 높은 주파수에서 와전류 손실을 제어하려면 실리콘 함량이 더 높고 0.20mm~0.27mm 범위의 더 얇은 게이지가 필요합니다.
마더 코일 폭은 처리 시설의 슬리팅 또는 스탬핑 장비와 일치하도록 지정되어야 합니다. 내부 직경(일반적으로 508mm 또는 610mm)은 생산 라인에 사용되는 코일 처리 맨드릴 및 디코일러와 호환되어야 합니다. 코일 무게와 외경은 보관, 운송, 물류 취급에 영향을 미치며 사용 가능한 장비의 용량 제한 내에서 지정되어야 합니다. 다운스트림 처리 장비와 호환되지 않는 마더 코일을 주문하면 재처리 비용이 많이 들고 처리 장비가 추가로 필요하게 됩니다.
전력 인프라 또는 전기 자동차 구동계의 중요한 응용 분야의 경우 공급업체 자격은 재료 사양만큼 중요합니다. 평판이 좋은 규소강 생산업체는 각 마더 코일이 지정된 자기 및 기계적 특성을 충족하는지 확인하는 밀 테스트 인증서를 제공합니다. 제3자 테스트와 ISO 9001 또는 IATF 16949 인증은 중요한 품질 보증 지표입니다. 일관된 로트 간 품질은 재료 경도나 두께의 변화로 인해 다이 마모, 치수 불일치 및 생산 중단 시간이 발생할 수 있는 대량 스탬핑 작업에 특히 중요합니다.
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