?Предимства и анализ на самозалепваща се силиконова стомана за автомобилни задвижващи двигатели?

Какво е самозалепваща се силициева стомана?

Първо, трябва да разберем основните му компоненти:

• : Свързващият ефект (якост) е силно зависим от три параметъра на процеса: температура, налягане и време. Неподходящите параметри могат да доведат до слабо свързване или стареене на покритието.Силиконова стомана: Известен също като електротехническа стомана, това е основният материал за производството на моторни сърцевини. Чрез добавяне на силиций съпротивлението на материала се увеличава, намалявайки "загубите на вихрови токове", генерирани в променливи магнитни полета, като по този начин се подобрява ефективността на двигателя.
• : Свързващият ефект (якост) е силно зависим от три параметъра на процеса: температура, налягане и време. Неподходящите параметри могат да доведат до слабо свързване или стареене на покритието.Самозалепващ слой: Върху повърхността на силиконовия стоманен лист е нанесено специално изолационно покритие с адхезивни свойства. Това покритие може да се активира при определени условия (обикновено висока температура и налягане), генерирайки силна адхезивна сила.

Комбинирането на тези два елемента води до самозалепваща се силициева стомана. След като бъде щампован в ламинации на статор/ротор, той се нагрява и подлага на налягане, за да свърже здраво листовете заедно, образувайки по-здраво ядро.

Основни предимства на самозалепващата се силиконова стомана в автомобилните задвижващи двигатели

В сравнение с традиционните процеси на ламиниране, изискващи занитване или заваряване, самозалепващата се силициева стомана предлага многобройни подобрения на производителността, които напълно отговарят на строгите изисквания на електрическите превозни средства за висока плътност на мощността, висока ефективност, висока скорост и ниски вибрации и шум в задвижващите двигатели.

1. Значително подобрена твърдост и здравина, адаптиране към високи скорости

   • Предимства: Свързаното ядро ​​се превръща в квазиинтегрална структура, като силата на свързване между слоевете обикновено достига 5-20 MPa. Това значително подобрява цялостната твърдост и механична якост на сърцевината.

   • Анализ: Двигателите на електрически превозни средства се развиват към по-високи скорости (напр. от 12 000 rpm до 20 000 rpm или дори по-високи). При високи скорости роторът изпитва огромни центробежни сили. Традиционните ламинирани сърцевини могат да претърпят издуване или деформация на ламинирането, което води до триене със статора (триене на статора) и повреда на двигателя. Самозалепващите се сърцевини ефективно устояват на тази деформация, осигурявайки безопасна и надеждна работа на двигателя при екстремни скорости.

2. Намалени загуби на желязо, подобрена моторна ефективност и обхват

   • Предимства: Намалява щетите от напрежение и влошаването на характеристиките на материала на листове от силициева стомана, причинени от традиционните методи за механично свързване (като занитване и заваряване).

   • Анализ: Магнитните свойства на силициевите стоманени листове (особено загубите на желязо) са силно чувствителни към механични натоварвания. Процесите на занитване и заваряване генерират големи локализирани зони на напрежение и топлинно въздействие, което води до влошаване на структурата на магнитния домейн в тези области и увеличени загуби от вихров ток и хистерезис. Самозалепващата технология използва физическо залепване, избягвайки това увреждане и по този начин запазвайки по-добре характеристиките на материала с ниска загуба на желязо. Това спомага за подобряване на моторната ефективност, особено в градски условия на шофиране с чести промени на скоростта, косвено увеличавайки пробега на автомобила.



3. Отлична NVH производителност (намалени вибрации и шум)

   • Предимства: Междупластовото свързване ефективно потиска раздразнението и вибрациите между ламинациите.

   • Анализ: По време на работа на двигателя сърцевината е подложена на магнитострикция ("дишане" на материала) и електромагнитни сили, генерирани от високочестотно променливо магнитно поле. В традиционните ламинирани сърцевини, тези сили причиняват минимални относителни движения и вибрации между ламинациите, значителен източник на електромагнитен шум в двигателите. Самозалепващото покритие запълва празнините между ламинациите като "лепило", абсорбира и потиска тези вибрации чрез амортизиращ ефект, като по този начин значително намалява шума при работа на двигателя и подобрява комфорта при возене на автомобила.

4. Подобрена топлинна производителност и равномерно разсейване на топлината

   • Предимства: Въпреки че адхезивният слой осигурява изолация, неговата топлопроводимост обикновено е по-добра от тази на въздуха.

   • Анализ: В традиционните сърцевини съществуват малки въздушни междини между ламинациите и въздухът е лош проводник на топлина. Самозалепващото се покритие създава по-ефективен път на топлопроводимост между плочите, като спомага за по-равномерното и бързо отвеждане на топлината, генерирана вътре в сърцевината (особено зъбите) към двата края на сърцевината и корпуса, където след това се отвежда от охладителната система. Това подобрява равномерността на разсейването на топлината в двигателя, помага за намаляване на локалните температури на горещите точки и подобрява възможностите на двигателя за постоянна мощност.

5. Опростен производствен процес, подобрена производствена ефективност и последователност

   • Предимства: Елиминира процесите на занитване или заваряване, опростявайки процеса на сглобяване на сърцевината.

   • Анализ: На автоматизирани производствени линии щампованите листове от силициева стомана могат да бъдат директно подредени и след това залепени в една пещ за нагряване и втвърдяване. Това намалява производствените стъпки и инвестициите в оборудване, подобрявайки ефективността на производството. Едновременно с това се избягват колебанията в производителността, причинени от непостоянно качество на занитване/заваряване (като неравномерна сила на занитване и пръски при заваряване), подобрявайки консистенцията и надеждността на продукта.

Цялостен анализ: предизвикателства и съображения

Въпреки значителните предимства, при прилагането на самозалепваща се силиконова стомана трябва да се имат предвид следните фактори:

• : Свързващият ефект (якост) е силно зависим от три параметъра на процеса: температура, налягане и време. Неподходящите параметри могат да доведат до слабо свързване или стареене на покритието.По-високи разходи: Цената на материала за самозалепваща се силиконова стомана е по-висока от тази на обикновената силициева стомана с покритие. Освен това производственият процес изисква допълнително оборудване за нагряване и втвърдяване (като пещи) и прецизна система за контрол на температурата.
• : Свързващият ефект (якост) е силно зависим от три параметъра на процеса: температура, налягане и време. Неподходящите параметри могат да доведат до слабо свързване или стареене на покритието.Строги изисквания за контрол на процеса: Свързващият ефект (якост) е силно зависим от три параметъра на процеса: температура, налягане и време. Неподходящите параметри могат да доведат до слабо свързване или стареене на покритието.
• : Свързващият ефект (якост) е силно зависим от три параметъра на процеса: температура, налягане и време. Неподходящите параметри могат да доведат до слабо свързване или стареене на покритието.Лоша поддръжка: След като сърцевината е свързана като цяло, е почти невъзможно да се разглоби и ремонтира. Ако възникнат производствени дефекти, цялото ядро ​​може да стане неизползваемо.
• : Свързващият ефект (якост) е силно зависим от три параметъра на процеса: температура, налягане и време. Неподходящите параметри могат да доведат до слабо свързване или стареене на покритието.Високи изисквания за изпълнение на покритието: Самозалепващото се покритие трябва да поддържа добра изолация, устойчивост на топлина (обикновено трябва да издържа на температури над 180 °C), адхезия и способност за обработка, като същевременно притежава висока якост на свързване.

В обобщение

прилагането на самозалепваща се силициева стомана в автомобилни задвижващи двигатели е отличен пример за комбиниране на иновация на материалите с оптимизиране на процеса. Той умело разрешава многобройните противоречия между механична якост, електромагнитно представяне и NVH представяне във високоскоростни, високоефективни двигатели и двигатели с висока плътност на мощността чрез подход "свързване вместо занитване/заваряване".

Заключение

Тъй като изискванията за производителност на електрическите превозни средства продължават да нарастват, самосвързващата се силиконова стомана постепенно се превръща в един от предпочитаните материали за задвижващи двигатели от висок клас. Въпреки предизвикателството на по-високите разходи, неговите всеобхватни предимства по отношение на производителността - особено при осигуряване на надеждност при висока скорост и подобряване на енергийната ефективност - го правят ключов материал, движещ развитието на технологиите за електрическо задвижване от следващо поколение. За превозни средства, преследващи максимална производителност, дълъг обхват и нисък шум, използването на самосвързваща се силиконова стомана е изключително ценен технологичен избор.

Относно технологията Youyou

Youyou Technology Co., Ltd. е специализирана в производството на самосвързващи се прецизни сърцевини, изработени от различни меки магнитни материали, включително самосвързваща силициева стомана, ултратънка силициева стомана и самосвързващи се специални меки магнитни сплави. Ние използваме усъвършенствани производствени процеси за прецизни магнитни компоненти, предоставяйки усъвършенствани решения за меки магнитни сърцевини, използвани в ключови енергийни компоненти като високопроизводителни двигатели, високоскоростни двигатели, средночестотни трансформатори и реактори.

Продуктите на самосвързващата прецизна сърцевина на компанията понастоящем включват набор от сърцевини от силициева стомана с дебелина на лентата от 0,05 mm (ST-050), 0,1 mm (10JNEX900/ST-100), 0,15 mm, 0,2 mm (20JNEH1200/20HX1200/ B20AV1200/20CS1200HF) и 0,35 мм (35JNE210/35JNE230/ B35A250-Z/35CS230HF), както и специални сърцевини от мека магнитна сплав, включително 1J22 и 1J50.