الخصائص الرئيسية لألواح الفولاذ السيليكوني

تشمل الخصائص الرئيسية لجودة صفائح الفولاذ السيليكوني قيمة فقد الحديد، وكثافة التدفق المغناطيسي، والصلابة، والتسطيح، وتجانس السماكة، ونوع الطلاء، وخصائص التثقيب، وما إلى ذلك.

1. قيمة فقدان الحديد

يُعدّ انخفاض نسبة فقدان الحديد أهم مؤشر على جودة صفائح الفولاذ السيليكوني. وتصنف الدول جميعها الدرجات وفقًا لقيمة فقدان الحديد، فكلما انخفضت نسبة فقدان الحديد، ارتفعت الدرجة.

2. كثافة التدفق المغناطيسي

كثافة التدفق المغناطيسي هي خاصية كهرومغناطيسية مهمة أخرى لألواح الفولاذ السيليكوني، إذ تدل على سهولة مغنطتها. تحت تأثير مجال مغناطيسي بتردد معين، يُطلق على التدفق المغناطيسي المار عبر وحدة المساحة اسم كثافة التدفق المغناطيسي. عادةً ما تُقاس كثافة التدفق المغناطيسي لألواح الفولاذ السيليكوني عند تردد 50 أو 60 هرتز ومجال مغناطيسي خارجي شدته 5000 أمبير/متر. ويُشار إليها اختصارًا بـ B50، ووحدتها هي تسلا.

ترتبط كثافة التدفق المغناطيسي بالبنية العامة، والشوائب، والإجهاد الداخلي، وعوامل أخرى في صفائح الفولاذ السيليكوني. وتؤثر كثافة التدفق المغناطيسي بشكل مباشر على كفاءة الطاقة للمحركات والمحولات وغيرها من المعدات الكهربائية. فكلما زادت كثافة التدفق المغناطيسي، زاد التدفق المغناطيسي المار عبر وحدة المساحة، وبالتالي تحسنت كفاءة الطاقة. لذا، كلما زادت كثافة التدفق المغناطيسي في صفائح الفولاذ السيليكوني، كان ذلك أفضل. وعادةً ما تشترط المواصفات الحد الأدنى لقيمة كثافة التدفق المغناطيسي.

3. الصلابة

تُعدّ الصلابة إحدى خصائص الجودة لألواح الفولاذ السيليكوني. عند استخدام آلات التثقيب الأوتوماتيكية الحديثة، تكون متطلبات الصلابة أكثر صرامة. فانخفاض الصلابة يُعيق عملية تغذية اللوح في آلة التثقيب، كما يُؤدي إلى ظهور نتوءات طويلة جدًا، مما يُطيل وقت التجميع ويُسبب صعوبات. ولتلبية هذه المتطلبات، يجب أن تتجاوز صلابة ألواح الفولاذ السيليكوني قيمة معينة. على سبيل المثال، لا تقل صلابة ألواح الفولاذ السيليكوني 50AI300 عادةً عن صلابة ألواح HR30T البالغة 47. وتزداد صلابة ألواح الفولاذ السيليكوني مع ارتفاع درجة الفولاذ. عمومًا، كلما زادت نسبة السيليكون المُضافة إلى ألواح الفولاذ السيليكوني عالية الجودة، زادت صلابة السبيكة بفضل تأثير تقوية المحلول الصلب.

4. التسطيح

تُعدّ الاستواء سمةً نوعيةً مهمةً لألواح الفولاذ السيليكوني. فالاستواء الجيد يُفيد في عمليات تصنيع الأغشية وتجميعها. ويرتبط الاستواء ارتباطًا وثيقًا ومباشرًا بتقنيات الدرفلة والتلدين. ويُسهم تحسين تقنيات وعمليات الدرفلة والتلدين في تحسين الاستواء. فعلى سبيل المثال، يُحقق التلدين المستمر استواءً أفضل من التلدين الدفعي.

5. توحيد السماكة

يُعدّ تجانس السُمك من أهمّ خصائص جودة صفائح الفولاذ السيليكوني. فإذا كان تجانس السُمك ضعيفًا، أو كان الفرق في السُمك بين مركز الصفيحة وحافتها كبيرًا جدًا، أو كان تباين السُمك كبيرًا على طول الصفيحة، فسيؤثر ذلك على سُمك القلب المُجمّع. وتؤدي اختلافات سُمك القلب إلى اختلافات كبيرة في خصائص النفاذية المغناطيسية، مما يؤثر بشكل مباشر على خصائص المحركات والمحولات. لذا، كلما قلّ تباين سُمك صفائح الفولاذ السيليكوني، كان ذلك أفضل. ويرتبط تجانس سُمك صفائح الفولاذ ارتباطًا وثيقًا بتقنيات وعمليات الدرفلة على الساخن والبارد. ولا يُمكن تقليل تباين سُمك صفائح الفولاذ إلا من خلال تحسين قدرات تقنية الدرفلة.

6. طبقة الطلاء

يُعدّ غشاء الطلاء عنصرًا بالغ الأهمية لجودة صفائح الفولاذ السيليكوني. يُطلى سطح هذه الصفائح كيميائيًا بغشاء رقيق يوفر لها العزل، ويمنع الصدأ، ويُحسّن من خصائص التزييت. يُقلل العزل من فقد الطاقة الناتج عن التيارات الدوامية بين صفائح الفولاذ السيليكوني الأساسية، بينما تمنع مقاومة الصدأ تآكل الصفائح أثناء التصنيع والتخزين، ويُحسّن التزييت من أداء عملية التثقيب ويُطيل عمر القالب.

7. خصائص معالجة الأفلام

تُعدّ قابلية التثقيب من أهم خصائص الجودة لألواح الفولاذ السيليكوني. فخصائص التثقيب الجيدة تُطيل عمر القالب وتقلل من النتوءات على الألواح المثقبة. وترتبط قابلية التثقيب ارتباطًا مباشرًا بنوع الطلاء وصلابة ألواح الفولاذ السيليكوني. تتميز الطلاءات العضوية بخصائص تثقيب أفضل، وتُستخدم أنواع الطلاءات المُطوّرة حديثًا بشكل أساسي لتحسين خصائص التثقيب لألواح الفولاذ السيليكوني. إضافةً إلى ذلك، إذا كانت صلابة ألواح الفولاذ منخفضة جدًا، فسيؤدي ذلك إلى ظهور نتوءات كبيرة، مما يُعيق عملية التثقيب؛ أما إذا كانت الصلابة عالية جدًا، فسيقل عمر القالب؛ لذا، يجب ضبط صلابة ألواح الفولاذ السيليكوني ضمن نطاق مناسب.