I. 業界の問題点: 高速モーターコア材料のジレンマ
超高速回転速度 (>10,000 rpm) では、従来の電磁鋼グレードは厳しい物理的限界に直面します。
- 従来の 3% シリコン鋼 (例: 0.20 mm): 優れた飽和磁化 (~2.0 T) と打ち抜きの容易さ。ただし、高周波では渦電流損失が指数関数的に増加し、深刻な熱問題と効率の低下を引き起こします。
- 従来の 6.5% シリコン鋼 (JNEX など): 均一な 6.5% Si は超低コア損失とほぼゼロの磁歪を実現しますが、その飽和磁化は約 1.8 T まで低下します。さらに、極度の脆性により、深刻な工具の欠けやシートの亀裂が発生することなく、複雑な歯スロットのスタンピングやインターロッキングがほぼ不可能になります。
II.マトリックスの内訳: JFE スーパーコア? 4大シリーズ
さまざまな周波数と用途の要件に対応するために、JFE スチールは 4 つの異なるスーパーコアを開発しました。 CVD（化学蒸着）連続シリコン処理技術を使用したシリーズ。材料の選択には、それらの位置を理解することが不可欠です。
| マテリアルシリーズ | Si濃度プロファイル | 飽和磁化 B<sub>s</sub> (T) | 主な利点 | 主な用途 | プレス加工性 |
|---|---|---|---|---|---|
| ジェネックス？ | 全体に均一な 6.5% Si | ~1.80 | ほぼゼロの磁歪、超低損失 | 高周波リアクトル、オーディオトランス | 硬い（脆い、超硬ダイスが必要） |
| JNHF? | Si-Gradient (高周波最適化) | ~1.90 | 極めて低い高周波損失、優れた靭性 | 10kHz+リアクトル、高周波電源トランス | 中 |
| 国鉄？ | グラディエントSi + テクスチャ制御 | ～2.00 | 高磁束密度 (3% Si に匹敵) + 低損失 | EV/HEVトラクションモーター、ドローンモーター、スピンドル | 良好（連動・複雑なスタンピングに対応） |
| JNSF? | Si-Gradient (低周波最適化) | ~1.95 | 400Hz 未満で超低損失、コスト効率が高い | 産業用サーボモーター、高効率機器 | 良い |
Ⅲ．微細構造デカップリング: 勾配分布とテクスチャーエンジニアリング
JFE国鉄? CVD 連続シリコン処理と結晶組織の最適化により、単一の薄いシートで二重のブレークスルーを達成します。
�厚さ方向Si勾配
CVD 気相反応と拡散時間を制御することで、表面層の Si 濃度は約 6.5% (渦電流を阻止する高い電気抵抗率) に達する一方、中心コアはより低い Si 濃度を維持します (延性、靱性、および高い磁化を維持)。
� 精密な結晶学的集合組織工学
50 Hz ～ 1 kHz の範囲の傾斜鋼に特有の高いヒステリシス損失を克服するには、JNRF?テクスチャ制御テクノロジーが組み込まれています。
- 有害な粒子の抑制: 軟磁気性能に悪影響を与える {111} 配向の粒子を大幅に削減します。
- 好ましい粒子の強化: 磁化容易軸に沿った {100} および {110} 配向の粒子の割合が増加します。
- 最終結果: 高周波動作下で超低コア損失を維持しながら、飽和磁化は 2.0 T (従来の 3% Si 鋼に相当) まで向上しました。
IV.性能比較: JNRF? IPMトラクションモーターで
9 kW、8 極 48 スロット内部永久磁石 (IPM) モーターに関する JFE の公式テスト データに基づく:
| グレード | 厚さ(mm) | 彩度 B<sub>s</sub> (T) | コアロス W<sub>10/400</sub> (W/kg) | 10,000rpm以上での効率 | 最大トルク T<sub>max</sub> (N·m) | スタンピングとインターロッキングの実現可能性 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 従来3%Si（20JNEH1500） | 0.20 | 2.0 | ～12.5 | 低い（熱損失が大きい） | 10.8 <em>(ベースライン)</em> | 素晴らしい |
| 高Si勾配(10JNHF600) | 0.10 | 1.9 | ～10.1 | 高 (>95%) | 9.9 <em>(8.3% 低下)</em> | 実現可能;厳密なダイギャップ制御が必要 |
| 高磁束勾配 (10JNRF) | 0.10 | 2 | ~7.5 | 超高 (>95%) | 10.7 <em>(3% Si に等しい)</em> | 素晴らしい。複雑なスロットとインターロックをサポート |
重要なポイント: 10JNRF は、ピーク トルクを犠牲にすることなく 10,000 rpm を超える速度で 95% 以上の効率を維持し、高トルクと高効率の理想的なバランスを実現します。
5. Youyou Company による製造および加工ガイドライン
原材料の特性を完全に優れた完成品モーターコアに変換するために、Youyou Company は次の加工基準を推奨します。
A. 精密スリッティングとスタンピング
- 超硬工具: Si 勾配鋼の表面硬度が高いため、高品質のタングステンカーバイド金型が必須です。
- 超薄型ダイ ギャップ: 0.10 mm シート (<code>10JNRF</code>) の場合、バリ高さを 0.003 mm 未満に制御するには、ダイ クリアランスをシート厚の 5% ～ 8% 以内に維持する必要があります。
B. ラミネート方法: インターロッキング vs. バックラック (自己融着)
国鉄時代は？従来のインターロッキングをサポートするのに十分な延性を備えていますが、磁気効率を最大化するにはバックラック (自己結合ワニス) を強くお勧めします。
- ゼロ磁気短絡: 局所的な渦電流ループと応力集中を引き起こすリベット、溶接、インターロックノッチを排除します。
- 強化された構造剛性: 完全に接着されたラミネーションにより、高周波動作時の NVH (ノイズ、振動、およびハーシュネス) が軽減されます。
- 高い積層率: 0.10 mm の極薄積層でもシートの歪みなく 95% 以上の積層率を維持します。
YouYou 会社について
中国の高精度モーター積層スタックと高周波リアクトルコアの専門メーカーとして、YouYou Company は最先端の精密スタンピング、0.10 mm の極薄自己融着 (バックラック) 積層、傾斜高ケイ素鋼 (JNRF/JNHF/JNEX) 加工サービスを提供しています。当社は、材料の選択、モーターのステーター/ローターまたはマルチギャップ ブロック コアの迅速なプロトタイピング (マイクロワイヤ EDM / 自己融着) から、コア損失劣化ゼロと最大トルク性能を備えた大量自動生産に至るまで、エンドツーエンドの軟磁性ソリューションを世界的な OEM および Tier-1 サプライヤーに提供しています。
次世代の EV トラクション モーター、ドローンの推進、または精密医療ロボットの開発ですか? JNRF のエンジニアリング チームにお問い合わせください。サンプルのプロトタイピング、バックラックボンディングのトライアル、および磁気コアの最適化。
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サービス: JNRF/JNHF 高磁束 Si 勾配鋼および軟磁性合金の精密スタンピング、バックラック自己接着ラミネート、カスタム高速モーター ステーター/ローターおよび高周波リアクトル ブロック コア
