بررسی تخصصی تکنولوژی و تولید ورق سیلیس

مسیرهای رشد در تکنولوژی ورق سیلیس

به تازگی تقاضا برای ترانسفورماتورهای کم مصرف برق و وسایل نقلیه الکتریکی به دلیل روند جهانی کاهش مصرف سوخت های فسیلی افزایش یافته است و نقش ورق سیلیس بسیار مهم است. ردیابی و تجزیه و تحلیل روند تحقیق و توسعه ورق سیلیس بینش را برای توسعه مسیر و استراتژی های تحقیق و توسعه ارائه می دهد. در نتیجه، ما دریافتیم که بعضی از حوزه های دامنه ورق سیلیس، در مسیرهای توسعه خود با یکدیگر ارتباط تکنولوژیکی دارند و مسیر R & D بیشتری را در تکنولوژی ورق سیلیس پیشنهاد می کنند.

برای آشنایی بیشتر با ورق سیلیس می توانید مقاله ی ورق سیلیس چیست؟ را مطالعه فرمایید.

هدف از این مقاله، کشف مسیرهای توسعه تکنولوژی ورق سیلیس و استفاده از شبکه ثبت اختراع برای شناسایی ورق سیلیس است. شبکه ثبت اختراع برای تجسم و شناسایی مسیرهای تکنولوژیک در مطالعات نوآوری ورق سیلیس استفاده می شود و ردیابی فرایند توسعه رادیکال و تکاملی از طریق مسیرهای تکنولوژیکی، بینش های فرآیند تکاملی را در حوزه فن آوری می دهد . اختراعات منبع دانش قابل اعتماد هستند و به طور گسترده ای برای شناسایی روند اخیر فن آوری های پیشرفته ورق سیلیس، کشف فرصت های جدید تکنولوژی و توسعه نقشه ها و برنامه های فناوری استفاده می شود. این مطالعه از روش COM (روش همپوشانی طبقه بندی) برای جمع آوری داده های ثبت اختراع استفاده می کند. COM یک روش برای جمع آوری مجموعه ثبت اختراع است که یک دامنه فناوری را نشان می دهد. این کار با یافتن IPC (طبقه بندی ثبت اختراع بین المللی) و UPC (طبقه بندی ثبت اختراعات ایالات متحده) با فرکانس بالا از نتیجه جستجوی کلمات کلیدی (ورق سیلیس) انجام می شود. با جمع آوری پتنت هایی که دارای طبقه بندی با جستجوی کلمه کلیدی هستند، مجموعه داده هایی که حوزه فن آوری خاص ورق سیلیس را به نمایش می گذارند نهایی می شود. مجموعه نهایی دارای رعایت و قابلیت اطمینان بالا است، زیرا این روش پتنت هایی را که از جستجو کلید واژه ها (ورق سیلیس) از دست داده است، قابل انعطاف می کند.

کشورهای عمده تولید کننده و مصرف کننده رل سیلیکون استیل (ورق سیلیس)

بر اساس اطلاعات بدست آمده از مرکز تجارت جهانی کشورهای عمده توليد کننده این محصول عبارتند از: آمریكا، آلمان، روسیه، ژاپن، ایتاليا و بیشترین مصرف ورق هسته ای سيليس دار در جهان متعلق به کشورهای کانادا، ایتاليا، ترکيه، چين، آلمان، هند و سایر کشورهای صنعتی می باشد.

استانداردهای بین المللی رل سیلیکون استیل (ورق سیلیس)

استانداردهای بین المللی رل سیلیکون استیل (ورق سیلیس) تنها حداکثر تلفات را مشخص می کنند، اما در اصل هیچ محدودیتی برای زیان وجود ندارد. در نتیجه، برای یک کلاس استاندارد، تفاوت بین حداکثر تلفات تضمین شده و از دست دادن واقعی مواد تولید شده در طول زمان به طور قابل توجهی افزایش یافته است. رل سیلیکون استیل (ورق سیلیس) یک محصول با قیمت بازار است که به واسطه رتبه بندی آن تعیین می شود. از دیدگاه کاربر، این پیشرفت رل سیلیکون استیل (ورق سیلیس) منافعی را به ارمغان آورده است، اما باعث تغییرات در بازار شده است و مشخص نیست که چه نوع استاندارد واقعی است.

تولید ورق سلیس

متالورژی ورق سیلیس برای صفحات فولادی غیر الکتریکی بسیار پیچیده است. احتیاط های متعدد باید در طول فرایند تولید ورق سیلیس انجام شود. با این حال، فرآیندها در حال حاضر به خوبی کنترل می شوند و از تغییرات ترکیبات ساده انتظار می رود بهبود کمی داشته باشد. تلاش های آینده باید بر روی کنترل عناصر باقی مانده در ذوب ورق سیلیس متمرکز شود، بهینه سازی نورد گرم و سرد و بهینه سازی ساختار بافت کریستالوگرافی به منظور بهبود عمل کرد محصول نهایی، از آنجا که محیط زیست سازگار است یکی از الزامات ضروری برای آینده است.

ترکیبات فیزیکی، دما و ترکیبات جو و نقطه ی خنک کننده به راحتی کنترل می شود تا نوار را بدون اکسیداسیون سطح بریزید. در طی این روش، بازسازی اولیه رخ می دهد، تشکیل دانه های کوچک، یکنواخت، محور استوار. پوشش شیشه ای سیلیکات منیزیم که به شکل ایزولاسیون الکتریکی بین لمینیت های پیوندی ایجاد می شود وقتی که در هسته ترانسفورماتور مونتاژ می شود. در این مرحله استیل با بریدن نمونه های اپستین از سیم پیچ درجه بندی می شود؛ نمونه ها، تسکین دهنده استرس در دمای ۷۹۰ درجه سانتی گراد گرم شده و مسطح می شوند و برای خنثی سازی هسته مورد آزمایش قرار می گیرند. برنامه های کاربردی برای ورق سیلیس اورینتد (Oriented Silicon Steel) شامل ترانس (قدرت، توزیع، بالست، ابزار، صدا، و تخصص) و ژنراتور برای توربین بخار و چرخ های آب است. هسته های لایه بندی شده، به طور کلی، از کل طیف کیفیت دانه و گج استفاده می شود. درجه و درجه مواد برای یک برنامه داده شده توسط اقتصاد، رتبه ترانسفورماتور، نیاز به میزان سر و صدا، ضرر ضربان، تراکم عملیات، و حتی اندازه هسته تعیین می شود.

از آنجا که نوار باید صاف باشد تا یک هسته خوب ایجاد شود، کویل پس از بالا آمدن دمای آن، مسطح می شوند. سپس نوار با فسفات معدنی برای عایق پوشش داده می شود. نمونه هایی از هر انتهای کویل پس از یک استرس آزمایشی آزمایشگاهی، آنیل، همانطور که قبلا شرح داده شد، طبقه بندی می شوند. از این نوار، سازنده ترانسفورماتور طول لازم را کاهش می دهد، عایق نوار را بهبود می بخشد. در نتيجه، خسارت جريان الکتريکي و گرمايي کاهش مي يابد، که در ترانس هايي که بايد با تست تحريک مواجه شوند، از اهميت ويژه اي برخوردار است. همانطور که قبلا ذکر شد، یک ضرورت مهم در ساخت هسته های پایه موجب کاهش نویز ترانسفورماتور می شود. نویز عملکرد تولید و عوامل اصلی هسته است، ویژگی اصلی هسته یکی از مهمترین هاست. وابستگی تغییر شکل مغناطیسی به محتوای سیلیس قبلا ذکر شده است. علاوه بر این، مغناطیس سنجی با بهبود بافت و معرفی تنش های کششی از طریق استفاده از پوشش های عایق شیشه ای کاهش می یابد. از آنجایی که تنشهای فشاری بر مغناطیس زایی تاثیر می گذارند، مهم است که لایه بندی برای مونتاژ مسطح باشد. 

القاء عامل نیز یک عامل است که بر سر و صدا تاثیر می گذارد، و در واقع بر ویژگی های عملیاتی عمومی ترانس تاثیر می گذارد. الزامات عملیاتی ترانسفورماتورهای خازنی معمولا در محدوده ۱۰،۰۰۰ تا ۱۷،۰۰۰ درجه می باشد. راندمان قدرت در محدوده ۵۰۰ تا ۱،۰۰۰،۰۰۰ کیلو وات است.هسته های زخم به طور مستقیم با جهت [۱۰۰] کریستالوگرافی در اطراف نوار متصل می شوند. مراحل پردازش تا حدودی متفاوت از آنهایی است که برای ترانسفورماتورهای نازک استفاده می شوند، هرچند که ماده اولیه یک سوزن تیله ای است که به طور همزمان با سیلیکات منیزیم پوشیده شده است که معمولا عایق کافی را فراهم می کند.برای برنامه هسته زخم، پودر MgO بدون واکنش از سطح نوار حذف می شود و نمونه ای از هر انتهای کویل به نوارهای اپستین برش داده می شود تا قبل از آن آزمایش شود. بعد از درجه بندی، سیم پیچ به تولید کننده ترانس یا به عنوان چند ضلعی شکسته یا به عنوان یک سیم پیچ کامل برای برش بعدی حمل می شود.

چند قطعه شلنگ، زخم به ابعاد مشخص شده هسته، باید در شرایط فیزیکی خشک غیر اشباع شده در دمای ۷۹۰ درجه سانتی گراد، حرارت داده شود. سینی ها و صفحات انلینگ باید از فولاد کم کربن برای از بین بردن هر گونه آلودگی کربن، که می تواند بسیار زیان آوری به کیفیت است. پس از تمیز کردن استرس، حلقه ها برداشته می شوند و هسته ترانسفورماتور توسط اتصال استیل اطراف کویل های جریان مس (یا آلومینیوم) مونتاژ می شود. در شرایط اضطراری، وضعیت یخ زده، ورق سیلیس اورینتد (Orinted Silicon Steel) حساس به فشار مکانیکی است، بنابراین، هسته ها باید با دقت جمع شوند. صرف نظر از اینکه چگونه دقیق مونتاژ انجام می شود، کیفیت نهایی اصلی همیشه فقیرتر از آن است که در شرایط اضطرا امداد و ناپیوسته است. تفاوت کیفیت، معمولا “فاکتور تخریب” نامیده می شود، به علت حساسیت نسبی کرنش فولاد غلتکی، روش بارگیری در ساخت و یکنواختی و مقدار شکاف هوا در هسته است. به عنوان یک تابع از طراحی و ساخت ترانس، دو عامل دوم به بهترین وجه توسط سازنده کنترل می شود. بیشتر هسته های زخم در برنامه های ترانسفورماتور توزیع ۲۵ تا ۵۰۰ کیلو وات استفاده می شود.

مرحله ریخته گری ورق سیلیس دانه گرا (oriented)

فرآیند تولید ورق سیلیس عمدتا شامل ریخته گری، گرمایش داغ است. در فرایند تولید ورق سیلیس، مواد مختلفی آلیاژی می شوند که اموال آینده را تعیین می کند.

نورد، نورد سرد و نهایی در مرحله ریخته گری ورق  (oriented) سیلیس دانه گرا

در فرایند تولید ورق سیلیس، مواد مختلف آلیاژی می شود که اموال آینده ورق سیلیس را تعیین می کند. مغناطیس سنجی، قدرت، افت هسته ترانس، نفوذپذیری و غیره. در درجه حرارت بالا ورق سیلیس مواد مهار کننده را در داخل آلیاژ رقیق می کند. مرحله نورد داغ ورق سیلیس باعث ته نشینی مواد مهار کننده در ورق سیلیس دانه گرا می شود که عامل مهمی برای بازسازی ثانویه است. مرحله نورد ورق سیلیس به طور قابل توجهی باعث بازسازی اولیه می شود و ضخامت ورق سیلیس را کاهش می دهد که نزدیک به ویژگی مغناطیسی فولاد است. مرحله نازک سازی به دنبال مرحله نورد سرد و کاهش محتوای کربن به طوری که ورق سیلیس از مگنتیز رنج می برند. در مرحله نهایی ورق سیلیس، بعضی از کریستال ها به طور انتخابی از هسته های کریستال جامد بازسازی شده به بافت هایی که جهت هدایت مغناطیسی را دارند، رشد می کنند. پس از انحلال، ورق سیلیس از طریق صاف کردن حرارتی عبور می کند و برای مونتاژ هسته ترانس مشت می شود. 

از دست دادن کنترل بافت هسته ترانس و نفوذ پذیری بالا ورق سیلیس عملکرد کارایی ۹۰ دامنه برای کاهش ضریب جریان خروجی وابسته به دامنه است. در سال ۱۹۴۰ هیز و والفورد اول خراش مکانیکی در عمود بر جهت نورد ورق سیلیس را نشان داد که پالایش دامنه مغناطیسی یک روش کاهش فاصله دیوار ۱۸۰ درجه و بیش تر است. به هسته ترانس از دست رفته از ورق سیلیس پس از صاف کردن حرارتی در کل فرآیند تولید انجام می شود. پوشش به مقدار ۹۰ درجه دامنه برای کاهش از دست دادن جریان منحنی وابسته به دامنه است. هیز و والفورد هم چنین یک تکنیک که به بسیاری از جنبه های فرایند تولید ورق سیلیس برق کمک می کند اشاره داشته است. او ابتدا مکانیسم خراش در عمود بر جهت نورد ورق سیلیس را  نشان داد و به عنوان جداکننده یخ زدایی که مانع پخت لمینت ورق سیلیس از فیوژن می شود و با خوب بودن ارتباط دارد پرداخت و به شکست اصلی کمک کرد.

بهبود تولید ورق سیلیس

پس از پیدا کردن دان در سال ۱۹۴۹ که بازسازی ثانویه مسئول توسعه گرایش بافت مورد نظر ورق سیلیس و می و ترنبول است که پراکندگی خوب از رسوب مهارکننده مسئول برگرفتن ثانویه است، ورق سیلیس با استفاده از مواد مختلف به عنوان بازدارنده های دارای مغناطیسی بالا نفوذ پذیری نسبت به درجه متعارف. آنها “درجه نفوذ پذیری بالا” نامیده می شوند و می توانند به ۳ نوع طبقه بندی شوند. اختراع ۱ که از نیترید آلومینیوم (AlN) به عنوان مهار کننده های اصلی ورق سیلیس با مرحله تک نورد سرد استفاده می کند. اختراع ۲ و ۳ که به ترتیب آنتیموان با سولفید منگنز و نیترید بور را به عنوان مهار کننده ورق سیلیس استفاده می کنند.

تکنیک بهبود فرایند تولید، مسیر توسعه را از طریق گرمایش درجه حرارت پایین به سمت کاهش فرایند تولید نشان می دهد. یکی از تکنیک های گرم شدن دمای بالا است که از “مهارکننده های به دست آمده استفاده می کند.” ورق سیلیس نورد سرد در مرحله گندزدایی نیتریت می شود و از تشکیل مهار کننده در ناحیه داغ اجتناب می کند. زیر دامنه کنترل بافت مسیر توسعه را برای کنترل بافت تجمع نشان می دهد با استفاده از مواد مهار کننده های مختلف. پیشرفت های اولیه برای به دست آوردن جهت گیری مطلوب بافت گاس ورق سیلیس است، اما تنها سولفید منگنز برای مواد مهار کننده استفاده می شود، زیرا هیچ علمی در مورد نقش مهار کننده ها وجود ندارد. 

تکنولوژی تولید ورق سیلیس

EBSD به عنوان یک ابزار زمایشی پیچیده برای تولید ورق سیلیس است، زمانی که الگوهای پراکندگی می توان به طور زنده توسط بافت جاذب بر اساس هدایت هسته ها در ماتریس های تغییر شکل یافته و سرعت رشد این هسته ها در ماتریس ورق سیلیس تغییر شکل یافته تعیین می شود. دو نظریه اصلی بافت کریستالیزاسیون ورق سیلیس در حال حاضر پس از بحث و جدل بیش از ۵۰ سال پذیرفته شده است. 

ورق سیلیس و هسته ترانس

اولین تئوری تولید ورق سیلیس فرض می کند که هسته های گرایش خاصی در شکل گیری سریع تر از گرایش های دیگر هستند و در نتیجه، بافت قرنیه را تعیین می کنند. دومین، نظریه رشد ورق سیلیس گرا، ادعا می کند که روابط خاص چرخش با مهاجرت سریع مرز دانه وجود دارد. برای فولاد با Si ٪۲ نشان داده شده است که تشکیل بافت کریستالیزاسیون  ورق سیلیس توسط آن توضیح داده شده است.

ساخت و استفاده از رل سیلیس غير گرا (Non-Oriented Silicon Steel)

رل سیلیس غير گرا (Non-Oriented Silicon Steel) از فرآيند بازيابی ثانويه برای توسعه خواص خود استفاده نمی کنند و درجه حرارت آنالیز دمای بالا ضروری نیست. بنابراين، محدوديت پاييني در سیلیس، مانند مورد نياز براي نمرات گرا، ضروري نيست. گرید غير گرا حاوی ۰.۵ تا ۳.۲۵ درصد سولفات آلومينيوم تا ۰.۵ درصد آلومينيوم است که براي افزايش مقاومت افزايش يافته و دماي بازيافت اوليه را کاهش مي دهد. رشد دانه در نمرات غیر ارزی بسیار مطلوب است، اما به طور کلی بسیار کوچک تر از نمرات محور است. پردازش بر روی نوار گرم نورد شبیه به آنچه که برای درجه درجه بندی شده توصیف شده است. پس از تهویه سطح، باند ها معمولا به طور مستقیم به ضریب نهایی سرد می شوند و به یکی از دو شرایط – به طور کامل پردازش شده و یا نیمه پردازش شده به تولید کننده ترانسفورماتور فروخته می شود. پس از نورد سرد نهایی، نوار برداشته می شود، آن را از بین می برد تا ٪ ۰/۰۰۵ یا پایین تر و ساختار دانه مورد نیاز برای خواص مغناطیسی را توسعه می دهد. سپس نمونه ها از هر انتهای کویل گرفته می شوند و آزمایش می شوند. رل سیلیس گرا (Oriented Silicon Steel) به طور کامل پردازش شده به طور کلی در برنامه های کاربردی استفاده می شود که در آن مقدار کمی برای تسکین استرس توسط مصرف کننده و یا لمینیت ها بسیار بزرگ هستند و پس از یک دوره ی گرم شدن فشار ۸۴۳ درجه سانتی گراد نگه داشتن آن ها بسیار سخت است. 

 رل سیلیس غير گرا (Non-Oriented Silicon Steel) به عنوان محصول محور به اندازه کافی حساس به فشار نیستند. در نتيجه، سويه هاي برشي تنها اثرات سويه اي هستند که بايد کيفيت مغناطيسي را کاهش دهند. از آنجا که لمینیت ها به طور کلی بزرگ هستند، این گونه ها می توانند تحمل شوند. بسیاری از نمرات به طور کامل پردازش شده به عنوان لمینیت مهر و موم در چنین برنامه های کاربردی مانند روتور و استاتور استفاده می شود. سیلیس های غیرحرفه ای دارای جهت گیری تصادفی هستند. آن ها معمولا در تجهیزات چرخشی بزرگ، از جمله موتورها، ژنراتورهای برق، و آداپتورهای AC استفاده می شود. سیلیس های به طور کامل پردازش شده یک کامل رشته گرمادیده داده (برای توسعه کیفیت مغناطیسی مطلوب)، آن ها را نرم تر و سخت تر از پانچ از محصولات نیمه پردازش. گرید با محتوای آلیاژ بالاتر سخت تر می شوند و بنابراين ساده تر می شود. قابلیت بهبود می تواند در سیلیس به طور کامل پردازش شده با اضافه کردن یک پوشش آلی، که در طول مهر زنی به عنوان روان کننده عمل می کند و برخی از عایق های اضافی را به مقیاس پایه می دهد. اگر مقاومت مناسب بین لمینیت مورد نیاز باشد، مواد جامد را می توان با صفحه اصلی خریداری کرد.

به طور کلی محصولات نیمی از فرآورده ها پس از نورد سرد نهایی، به طور کلی، آنالایزر انجماد را کاهش می دهند. کربن لزوما به سطح پایین همانطور که در مواد به طور کامل پردازش حذف شده است. تولید کننده ترانس پس از آن، تسکین تنش را از بین می برد، مواد را در یک فضای مرطوب کننده خنثی می کند تا انحلال پذیری بیشتر و خواص مغناطیسی ایجاد کند. نمونه ها پس از تخلیه زغال سنگ آسیاب می شوند، بر روی نمونه ها برش داده می شوند، حداقل یک ساعت آن را با درجه حرارت ۸۴۳ درجه سانتی گراد تخلیه می کنند و برای تکمیل سیم پیچ مورد آزمایش قرار می گیرند. رل سیلیس غیر ارادی پردازش نیمه برای برنامه های کاربردی که در آن مشتری تمایلات استرس را از بین می برد استفاده می شود. به طور کلی، چنین محصولاتی دارای ویژگی های خوب پانچینگ هستند و در کاربردهای مختلف از جمله روتورهای کوچک، استاتورها و ترانسفورماتورهای قدرت کوچک استفاده می شود. سیلیس های نیمه پردازش شده را می توان با مقیاس سخت گیرانه و یا با پوشش عایق کاری بر روی اکسید خریداری کرد. پوشش آلی در طول مشت زدن به عنوان یک روان کننده عمل می کند، اما دمای آنیلینگ را کاهش نمی دهد. بنابراین، آن را به مواد نیمه پردازش اعمال نمی شود.

بازسازی ورق سیلیس

 بافت بی نظیر برای یک ورق سیلیس غیر گرا، یک بافت مکعبی تصادفی است و خواص آن تقریبا ایزوتروپیک است. روش تجربی که امروزه برای تعیین اطلاعات کریستالوگرافی در ورق سیلیس الکتریکی غير گرا و سایر مواد استفاده می شود، الکترونی دوکسیتی در یک میکروسکوپ الکترونی اسکن است. برای اولین بار در دهه ۱۹۳۰ به عنوان مشاهدات از الگوهای کیکوچی با زاویه بالا گزارش شد. با این حال، تاکنون هیچ فرایندی صنعتی برای تولید این بافت ورق سیلیس بی نظیر تجاری به وجود نیامده است. بهبود بافت ورق سیلیس به طور عمده به وسیله کاهش کسر حجمی فیبر به دست آمده است.

برای کسب اطلاعات محصولات گروه بازرگانی نوید  با شماره های مندرج در وب سایت تماس بگیرید.