전기 강철 마스터 코일 또는 방향성/비방향성 전기 강철 코일이라고도 하는 실리콘 강철 마더 코일은 제철소에서 생산되는 대형 규소 합금 강철 롤이며 전기 장비 제조에 사용되는 더 좁은 스트립, 적층 및 스탬핑으로의 다운스트림 가공을 위한 주요 원자재 입력으로 사용됩니다. "모 코일"이라는 용어는 변압기 제조업체, 모터 생산업체 및 발전기 조립업체에서 요구하는 특정 치수로 절단되거나 길이에 맞게 절단되거나 추가 처리되기 전에 열간 또는 냉간 압연 및 어닐링 공정에서 직접 나오는 전폭, 전중량 코일을 설명합니다.
일반적으로 중량 기준 1%~4.5%의 농도로 첨가되는 실리콘은 전기 저항률을 높이고 이력 손실을 줄이며 투자율을 향상시켜 강철의 자기 특성을 획기적으로 향상시킵니다. 이 모든 기능을 통해 일반 탄소강보다 전자기 응용 분야의 핵심 재료로서 재료가 훨씬 더 효율적입니다. 마더 코일은 이 재료의 업스트림 형태를 나타냅니다. 넓고, 무겁고, 분할되지 않은 것은 전기 산업을 위한 모든 규소강 제품이 파생되는 출발점입니다. 단일 마더 코일의 무게는 공장의 성능과 다운스트림 응용 요구 사항에 따라 5톤에서 30톤 이상까지 가능하고 폭은 600mm에서 1,250mm 이상일 수 있습니다.
실리콘 스틸 마더 코일 두 가지 근본적으로 다른 야금 범주로 생산되며 각각은 서로 다른 종류의 전자기 응용 분야에 최적화되어 있습니다. 이 두 가지 유형의 차이점을 이해하는 것은 전기 장비 생산을 위한 규소강의 소싱, 처리 또는 지정과 관련된 모든 사람에게 필수적입니다.
방향성 규소강은 주로 압연 방향으로 강의 결정립 구조를 정렬하는 엄격하게 제어되는 냉간 압연 및 어닐링 공정을 통해 제조됩니다. Goss 텍스처로 알려진 이러한 정렬은 자속이 압연 방향과 평행하게 흐를 때 재료에 매우 낮은 코어 손실과 높은 투자율을 제공합니다. GOES 마더 코일은 권선 또는 적층형 코어 설계의 단방향 자속 경로를 통해 입자 지향 특성을 완전히 활용할 수 있는 전력 및 배전 변압기 코어의 기본 입력 재료입니다. GOES의 실리콘 함량은 일반적으로 약 3% ~ 3.2%이며, 재료는 표준 등급의 경우 0.23mm ~ 0.35mm의 두께로 제공되며, 고주파 응용 분야의 경우 초박형 등급은 0.18mm 이하까지 가능합니다.
비방향성 규소강은 결정립 구조가 더욱 무작위로 분포되어 있어 시트 평면 내 모든 방향에서 보다 균일한 자기 특성을 제공합니다. 이러한 등방성으로 인해 NGOES는 회전자가 회전할 때 자속이 다른 방향으로 회전하는 회전 전기 기계(전기 모터 및 발전기)에 선호되는 선택이 됩니다. NGOES 마더 코일은 더 넓은 범위의 실리콘 함량(1% 미만 ~ 3.5% 이상)과 두께(일반적으로 0.35mm ~ 0.65mm, 일부 등급은 최대 1.0mm)로 생산되므로 제조업체는 특정 모터 설계 및 생산 공정에 대해 자기 효율성과 기계적 펀칭 가능성 간의 올바른 균형을 선택할 수 있습니다.
규소강 마더 코일의 품질은 완성된 전자기 장치에 통합될 때 재료가 얼마나 효율적으로 작동하는지를 결정하는 일련의 측정 가능한 자기 및 물리적 특성에 의해 정의됩니다. 구매자와 가공업체는 들어오는 코일 재료를 지정하거나 수락할 때 이러한 특성을 주의 깊게 평가합니다.
| 재산 | 설명 | 관련성 |
| 코어 손실(W/kg) | 사이클당 단위 중량당 열로 소산되는 에너지 | 낮은 값 = 더 효율적인 변압기 또는 모터 |
| 투자율(H/m) | 자속을 지원하는 재료의 용이성 | 값이 높을수록 자기 반응이 강해집니다. |
| 분극/유도(T) | 주어진 전계 강도에서 달성된 자속 밀도 | 코어 크기와 필요한 재료량에 영향을 미칩니다. |
| 두께 공차(mm) | 코일 폭과 길이 전반에 걸친 게이지의 일관성 | 적층 계수 및 적층 균일성에 영향을 미칩니다. |
| 절연코팅 | 층간 맴돌이 전류를 줄이기 위해 표면 처리 적용 | 조립된 코어 효율성에 중요 |
| 누적 계수(%) | 총 적층 스택 높이에 대한 실제 강철의 비율 | 값이 높을수록 표면 평탄도와 코팅 균일성이 향상됨을 나타냅니다. |
마더 코일은 전기 장비 제조에 직접 사용되지 않습니다. 먼저 최종 제품 제조업체에서 요구하는 특정 너비, 길이 및 모양으로 변환해야 합니다. 이러한 변환은 전체 폭 마더 코일을 가져와 이를 사용 가능한 생산 투입물로 변환하는 철강 서비스 센터와 전문 슬리팅 또는 스탬핑 작업에 의해 수행됩니다.
규소강 마더 코일의 가장 일반적인 첫 번째 가공 단계는 종방향 슬리팅으로, 전폭 코일이 여러 개의 더 좁은 스트립 코일로 동시에 분할되는 원형 블레이드가 장착된 슬리팅 라인을 통과합니다. 그런 다음 이러한 슬릿 코일은 개별 맨드릴에 다시 감겨져 특정 스탬핑 또는 권선 작업에 필요한 정확한 폭으로 고객에게 공급됩니다. 슬리팅의 정밀도는 매우 중요합니다. 폭 허용 오차는 일반적으로 ±0.1mm 이하로 지정되며, 슬릿 가장자리의 버 높이는 후속 처리 중에 절연 코팅이 손상되는 것을 방지하기 위해 최소화되어야 합니다.
일부 다운스트림 애플리케이션에는 코일이 아닌 플랫 시트가 필요합니다. 길이에 맞게 자른 라인은 마더 코일을 풀고 수평을 유지하여 코일 세트와 석궁을 제거한 다음 정확한 길이의 평평한 시트로 깎습니다. 이 시트는 수동으로 적층된 변압기 코어, 프로토타입 적층 개발 및 코일 공급 스탬핑을 사용할 수 없는 응용 분야에 사용됩니다. 시트 평탄도는 규소강에 특히 중요합니다. 왜냐하면 편평하지 않은 적층을 쌓으면 조립된 코어에 공극이 생겨 코어 손실이 증가하고 효율성이 떨어지기 때문입니다.
대부분의 규소강에 대한 최종 변환 단계는 스탬핑입니다. 즉, 프로그레시브 또는 복합 다이를 사용하여 슬릿 스트립에서 완성된 라미네이션 모양을 펀칭하는 것입니다. 전기 모터 고정자와 회전자의 경우 NGOES 스트립에서 정확한 슬롯 형상을 가진 복잡한 형상을 고속으로 스탬핑합니다. 변압기 응용 분야의 경우 더 간단한 E-I, U-I 또는 스텝 랩 적층 모양이 GOES 또는 NGOES 스트립에서 스탬프 처리됩니다. 레이저 절단은 다이 비용이 정당화되지 않는 프로토타입 및 소량 생산과 기존 펀칭이 허용할 수 없는 가장자리 변형을 일으키는 초박형 등급에 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
실리콘강 마더코일은 각 등급별 최대 허용 철손, 최소 자기 유도 및 두께를 정의하는 확립된 국제 표준에 따라 생산 및 거래됩니다. 수출 시장의 효율성 규정을 충족해야 하는 전기 장비용 재료를 지정하는 구매자에게는 이러한 표준을 숙지하는 것이 필수적입니다.
규소강 마더 코일에 대한 수요는 근본적으로 전기 장비의 글로벌 생산과 연결되어 있습니다. 운송, 재생 에너지 발전, 산업 자동화 전반에서 전기화가 가속화됨에 따라 세계 에너지 경제에서 고품질 실리콘강의 중요성이 계속해서 커지고 있습니다.
곡물 지향 실리콘강 마더 코일은 전력 변압기 산업에 투입되는 가장 중요한 단일 원자재입니다. 발전 및 송전 변전소의 대형 전력 변압기부터 주거 지역에 서비스를 제공하는 배전 변압기에 이르기까지 전기 그리드의 모든 변압기에는 적층형 또는 권선형 실리콘 강철 코어가 포함되어 있습니다. 이러한 코어의 효율성은 변압기의 작동 수명 전체에 걸쳐 지속적으로 누적되는 무부하 손실을 직접 결정하므로 코어 손실 성능은 전 세계적으로 변압기 설계 및 조달 결정의 핵심 요소가 됩니다.
비곡물 방향성 실리콘강 마더 코일은 가전제품 및 HVAC 시스템의 분수 마력 모터부터 배터리 전기 자동차의 고성능 견인 모터에 이르기까지 광범위한 응용 분야에 걸쳐 전기 모터 고정자 및 회전자용 적층 소재를 공급합니다. 전 세계적으로 급속한 EV 생산 성장으로 인해 0.35mm 이하 두께의 고급 저손실 NGOES에 대한 새로운 수요가 창출되었으며, 이로 인해 새로운 생산 능력에 대한 투자가 촉진되고 주요 철강 생산업체의 초저손실 모터 등급 개발이 가속화되었습니다.
풍력 터빈, 수력 발전기 및 대형 산업용 발전기는 모두 고정자 및 회전자 코어에 실리콘강 적층을 사용합니다. 직접 구동 풍력 발전기 설계의 매우 큰 직경과 높은 극 수는 NGOES의 자기 등방성 및 기계적 펀칭성에 특별한 요구 사항을 부여하는 반면, 풍력 및 태양열 발전소 그리드 연결과 관련된 대형 변압기 뱅크는 상당한 양의 GOES 마더 코일 재료를 소비합니다.
실리콘 강철 마더 코일을 소싱하려면 재료 사양과 공급업체의 생산 및 품질 보증 기능을 모두 신중하게 평가해야 합니다. 완성된 전기 장비에 사용되는 재료의 성능이 중요한 특성을 고려할 때 마더 코일의 품질 부족은 최종 제품의 효율성 부족, 보증 실패 또는 규정 비준수로 이어질 수 있습니다.
변압기, 모터 및 발전기에 대한 글로벌 에너지 효율 규정이 강화되면서 코어 손실 값이 더 낮고 게이지가 더 얇은 고급 실리콘 강철 마더 코일에 대한 수요가 꾸준히 증가하고 있습니다. 변압기에 대한 EU의 Ecodesign 규정, 배전 변압기에 대한 미국 DOE 효율성 표준, 모터에 대한 중국의 GB 20052 효율성 표준과 같은 표준으로 인해 제조업체는 이전에 특수 용도로 예약되었던 표준 등급에서 프리미엄 및 고투과성 등급으로 업그레이드해야 합니다.
이러한 추세는 전기 자동차 생산, 그리드 규모의 에너지 저장 및 재생 가능 발전의 성장으로 인해 더욱 강화됩니다. 이 모두에는 최고의 실리콘강으로 제작된 고성능 전자기 부품이 필요합니다. 제철소, 가공업체 및 전기 장비 제조업체 모두에게 실리콘강 마더 코일은 글로벌 에너지 전환의 중심에 위치하여 품질, 가용성 및 지속적인 기술 개발을 철강 산업 자체의 경계를 넘어 산업적으로 전략적으로 중요한 문제로 만듭니다.
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