ผลของการตัดด้วยเลเซอร์ต่อคุณสมบัติทางแม่เหล็กของเหล็กไฟฟ้าที่ไม่เน้นทิศทาง

GNEE Steel CRGO เหล็กซิลิคอนไฟฟ้า

เมื่อเผชิญกับวิกฤตพลังงานทั่วโลก ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าเป็นประเด็นกังวลอย่างกว้างขวาง สถิติแสดงให้เห็นว่ามอเตอร์มักมีสัดส่วนการใช้พลังงานทางอุตสาหกรรมประมาณ 2/3 แกนสเตเตอร์และโรเตอร์มักทำจากเหล็กกล้าไฟฟ้าที่ไม่มีทิศทางเนื่องจากมีไอโซโทรปีแม่เหล็กที่ดี การตัดด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมวลผลเหล็กไฟฟ้า โดยมีข้อดีของการไม่สัมผัส ความเร็วในการตัดที่รวดเร็วและอื่นๆ อย่างไรก็ตาม การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าความเครียดที่เกิดจากการตัดด้วยเลเซอร์บนแผ่นเหล็กไฟฟ้าจะส่งผลต่อคุณสมบัติทางแม่เหล็กของขอบอย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้เกิดการสูญเสียแกนเพิ่มขึ้น ดังนั้นการวิเคราะห์ระดับและกลไกของการเสื่อมสลายของแม่เหล็กหลังเลเซอร์ การตัดเป็นสิ่งสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ไฟฟ้า

เพื่อคาดการณ์การสูญเสียแกนกลางของมอเตอร์ได้อย่างแม่นยำ การวิเคราะห์ระดับการเสื่อมสภาพและกลไกของแผ่นเหล็กที่ไม่เน้นที่เกิดจากการตัดด้วยเลเซอร์เป็นสิ่งสำคัญมาก จางฉางเกิง และคณะ จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเหอเป่ยคำนวณและเปรียบเทียบโซนการเสื่อมสภาพของแผ่นเหล็กไฟฟ้าที่ไม่มุ่งเน้นเกิดจากการตัดด้วยเลเซอร์ผ่านระบบทดสอบลักษณะแม่เหล็กเฉพาะที่ จากนั้น ตามเทคนิคการสังเกตโดเมนแม่เหล็ก จะมีการศึกษารูปแบบโดเมนขอบและกฎการแปรผันภายใต้การกระตุ้นสนามแม่เหล็ก

นักวิจัยได้วัดคุณสมบัติทางแม่เหล็กในท้องถิ่นของเหล็กที่ไม่มีทิศทาง 35WW250 ที่ตำแหน่งต่างๆ ภายใต้การกระตุ้นแบบไซน์ซอยด์แบบสลับ และประเมินระดับของการย่อยสลายโดยพิจารณาจากการสูญเสียแกนกลางจากมุมมองระดับมหภาค ตามการเปลี่ยนแปลงของลูปฮิสเทรีซีสก่อนและหลังการตัดด้วยเลเซอร์ คุณสมบัติทางแม่เหล็กของขอบตัวอย่างจะลดลงโดยการตัดด้วยเลเซอร์ และยิ่งใกล้กับขอบตัดมากเท่าไร คุณสมบัติทางแม่เหล็กของตัวอย่างก็จะยิ่งแย่ลงเท่านั้น คุณสมบัติทางแม่เหล็กของพื้นที่ภายในระยะ 18 มม. จากขอบลดลงอย่างมาก การเสื่อมสภาพของคุณสมบัติทางแม่เหล็กจะเห็นได้ชัดที่สุดในบริเวณที่ห่างจากขอบน้อยกว่า 4 มม.

เหล็กไฟฟ้าเชิง

จากมุมมองของการสูญเสียแกนของเหล็กไฟฟ้าที่ไม่มุ่งเน้นที่ความถี่และตำแหน่งที่แตกต่างกัน การตัดด้วยเลเซอร์ทำให้การสูญเสียคมเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสูญเสียฮิสเทรีซิสและการสูญเสียแบบไดนามิกจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และการสูญเสียแกนเป็นบวก สัมพันธ์กับความถี่ในการทำงาน เนื่องจากการสูญเสียฮิสเทรีซิสของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกนั้นมาจากการเคลื่อนที่ของโดเมนแม่เหล็ก และกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์จะเพิ่มความต้านทานของการเคลื่อนที่ของโดเมนแม่เหล็ก ซึ่งจะเป็นการเพิ่มการสูญเสียฮิสเทรีซิส ส่วนประกอบความเค้นตกค้างที่ตั้งฉากกับขอบยังเพิ่มการสูญเสียฮิสเทรีซิสอีกด้วย การสูญเสียแบบไดนามิกประกอบด้วยการสูญเสียกระแสไหลวนแบบคลาสสิกและการสูญเสียส่วนเกินที่เกิดจากการกระจายรูปแบบโดเมนแม่เหล็กที่ไม่สม่ำเสมอ การเพิ่มความกว้างของฟิลด์อาจนำไปสู่การสูญเสียไดนามิกเพิ่มขึ้น

นอกจากนี้ นักวิจัยได้ศึกษารูปแบบโดเมนแม่เหล็กที่สังเกตได้ที่ขอบและกระบวนการวิวัฒนาการภายใต้การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กจากมุมมองของกล้องจุลทรรศน์ กระบวนการตัดด้วยเลเซอร์ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในรูปแบบโดเมนแม่เหล็กในตำแหน่งต่างๆ การสังเกตด้วยแสงแม๊กและการวัดแม่เหล็กในท้องถิ่นจะตรวจสอบประสิทธิภาพของวิธีการวิเคราะห์ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประเมินและปรับปรุงเทคโนโลยีการประมวลผลเหล็กซิลิคอน