?Voordelen en analyse van zelfklevend siliciumstaal voor aandrijfmotoren voor auto's?

Wat is zelfklevend siliciumstaal?

Eerst moeten we de basiscomponenten ervan begrijpen:

• : Het hechtingseffect (sterkte) is sterk afhankelijk van drie procesparameters: temperatuur, druk en tijd. Onjuiste parameters kunnen leiden tot zwakke hechting of veroudering van de coating.Silicium staal: Ook bekend als elektrisch staal, het is het kernmateriaal voor de productie van motorkernen. Door silicium toe te voegen wordt de soortelijke weerstand van het materiaal vergroot, waardoor de "wervelstroomverliezen" die worden gegenereerd in magnetische wisselvelden worden verminderd, waardoor de motorefficiëntie wordt verbeterd.
• : Het hechtingseffect (sterkte) is sterk afhankelijk van drie procesparameters: temperatuur, druk en tijd. Onjuiste parameters kunnen leiden tot zwakke hechting of veroudering van de coating.Zelfklevende laag: Op het oppervlak van de siliciumstaalplaat wordt een speciale isolerende coating met hechtende eigenschappen aangebracht. Deze coating kan onder specifieke omstandigheden (meestal hoge temperatuur en druk) worden geactiveerd, waardoor een sterke kleefkracht ontstaat.

Door deze twee elementen te combineren ontstaat zelfklevend siliciumstaal. Nadat het tot stator-/rotorlamineringen is geperst, wordt het verwarmd en onder druk gezet om de platen stevig aan elkaar te hechten, waardoor een robuustere kern ontstaat.

Kernvoordelen van zelfklevend siliciumstaal in aandrijfmotoren voor auto's

Vergeleken met traditionele lamineerprocessen waarbij klinknagels of lassen nodig zijn, biedt zelfklevend siliciumstaal talloze prestatieverbeteringen die perfect voldoen aan de strenge eisen van elektrische voertuigen op het gebied van hoge vermogensdichtheid, hoge efficiëntie, hoge snelheid en lage trillingen en geluid in aandrijfmotoren.

1. Aanzienlijk verbeterde stijfheid en sterkte, aanpassing aan hoge snelheden

   • Voordelen: De gebonden kern wordt een quasi-integrale structuur, waarbij de hechtsterkte tussen de lagen doorgaans 5-20 MPa bedraagt. Dit verbetert de algehele stijfheid en mechanische sterkte van de kern aanzienlijk.

   • Analyse: Motoren van elektrische voertuigen evolueren naar hogere snelheden (bijvoorbeeld van 12.000 tpm naar 20.000 tpm of zelfs hoger). Bij hoge snelheden ervaart de rotor enorme centrifugaalkrachten. Traditionele lamineerkernen kunnen uitpuilen of vervormen, wat leidt tot wrijving met de stator (wrijven van de stator) en motorschade. Zelfklevende kernen zijn effectief bestand tegen deze vervorming en zorgen voor een veilige en betrouwbare werking van de motor bij extreme snelheden.

2. Verminderde ijzerverliezen, verbeterde motorefficiëntie en bereik

   • Voordelen: Vermindert spanningsschade en achteruitgang van de materiaalprestaties van siliciumstaalplaten veroorzaakt door traditionele mechanische verbindingsmethoden (zoals klinken en lassen).

   • Analyse: De magnetische eigenschappen van siliciumstaalplaten (vooral ijzerverliezen) zijn zeer gevoelig voor mechanische spanning. Klinknagel- en lasprocessen genereren grote gelokaliseerde spannings- en hittebeïnvloede zones, wat leidt tot verslechtering van de magnetische domeinstructuur in die gebieden en verhoogde wervelstroom- en hysteresisverliezen. De zelfklevende technologie maakt gebruik van fysieke hechting, waardoor deze schade wordt vermeden en daardoor de eigenschappen met laag ijzerverlies van het materiaal beter behouden blijven. Dit helpt de motorefficiëntie te verbeteren, vooral in stedelijke rijomstandigheden met frequente snelheidsveranderingen, waardoor indirect de actieradius van het voertuig wordt vergroot.



3. Uitstekende NVH-prestaties (minder trillingen en geluid)

   • Voordelen: De verbinding tussen de lagen onderdrukt effectief vreten en trillingen tussen lamineringen.

   • Analyse: Tijdens de werking van de motor wordt de kern onderworpen aan magnetostrictie (het "ademen" van het materiaal) en elektromagnetische krachten die worden gegenereerd door een hoogfrequent wisselend magnetisch veld. In traditionele gelamineerde kernen veroorzaken deze krachten minieme relatieve bewegingen en trillingen tussen de lamellen, een belangrijke bron van elektromagnetische ruis in motoren. De zelfklevende coating vult de gaten tussen de lamellen op als "lijm", waardoor deze trillingen worden geabsorbeerd en onderdrukt door een dempend effect, waardoor het bedrijfsgeluid van de motor aanzienlijk wordt verminderd en het rijcomfort van het voertuig wordt verbeterd.

4. Verbeterde thermische prestaties en uniformiteit van de warmteafvoer

   • Voordelen: Hoewel de lijmlaag voor isolatie zorgt, is de thermische geleidbaarheid ervan over het algemeen beter dan die van lucht.

   • Analyse: In traditionele kernen bestaan ​​er kleine luchtspleten tussen de lamineringen, en lucht is een slechte warmtegeleider. De zelfklevende coating zorgt voor een efficiënter warmtegeleidingspad tussen de platen, waardoor de warmte die in de kern (vooral de tanden) wordt gegenereerd, gelijkmatiger en sneller naar beide uiteinden van de kern en de behuizing wordt geleid, waar deze vervolgens door het koelsysteem wordt afgevoerd. Dit verbetert de uniformiteit van de warmteafvoer in de motor, helpt de lokale hotspot-temperaturen te verlagen en verbetert het continue uitgangsvermogen van de motor.

5. Vereenvoudigd productieproces, verbeterde productie-efficiëntie en consistentie

   • Voordelen: Elimineert klinknagel- of lasprocessen, waardoor het kernassemblageproces wordt vereenvoudigd.

   • Analyse: Op geautomatiseerde productielijnen kunnen gestempelde siliciumstaalplaten direct worden gestapeld en vervolgens in één enkele verwarmings- en uithardingsoven worden verlijmd. Dit vermindert de productiestappen en investeringen in apparatuur, waardoor de productie-efficiëntie verbetert. Tegelijkertijd worden prestatieschommelingen vermeden die worden veroorzaakt door inconsistente klinknagel-/laskwaliteit (zoals ongelijkmatige klinkkracht en lasspatten), waardoor de productconsistentie en betrouwbaarheid worden verbeterd.

Uitgebreide analyse: uitdagingen en overwegingen

Ondanks de aanzienlijke voordelen moet bij het aanbrengen van zelfklevend siliciumstaal rekening worden gehouden met de volgende factoren:

• : Het hechtingseffect (sterkte) is sterk afhankelijk van drie procesparameters: temperatuur, druk en tijd. Onjuiste parameters kunnen leiden tot zwakke hechting of veroudering van de coating.Hogere kosten: De materiaalkosten van zelfklevend siliciumstaal zijn hoger dan die van gewoon gecoat siliciumstaal. Bovendien vereist het productieproces extra verwarmings- en uithardingsapparatuur (zoals ovens) en een nauwkeurig temperatuurcontrolesysteem.
• : Het hechtingseffect (sterkte) is sterk afhankelijk van drie procesparameters: temperatuur, druk en tijd. Onjuiste parameters kunnen leiden tot zwakke hechting of veroudering van de coating.Strenge procescontrolevereisten: Het hechtingseffect (sterkte) is sterk afhankelijk van drie procesparameters: temperatuur, druk en tijd. Onjuiste parameters kunnen leiden tot zwakke hechting of veroudering van de coating.
• : Het hechtingseffect (sterkte) is sterk afhankelijk van drie procesparameters: temperatuur, druk en tijd. Onjuiste parameters kunnen leiden tot zwakke hechting of veroudering van de coating.Slechte onderhoudbaarheid: Als de kern eenmaal in zijn geheel is verlijmd, is het bijna onmogelijk om deze te demonteren en te repareren. Als er fabricagefouten optreden, kan de gehele kern onbruikbaar worden.
• : Het hechtingseffect (sterkte) is sterk afhankelijk van drie procesparameters: temperatuur, druk en tijd. Onjuiste parameters kunnen leiden tot zwakke hechting of veroudering van de coating.Hoge eisen aan coatingprestaties: De zelfklevende coating moet een goede isolatie, hittebestendigheid (doorgaans temperaturen boven 180 °C), hechting en verwerkbaarheid bij het stempelen behouden, terwijl hij een hoge hechtsterkte bezit.

Samengevat

de toepassing van zelfklevend siliciumstaal in aandrijfmotoren van auto's is een goed voorbeeld van het combineren van materiaalinnovatie met procesoptimalisatie. Het lost op slimme wijze de vele tegenstrijdigheden op tussen mechanische sterkte, elektromagnetische prestaties en NVH-prestaties in motoren met hoge snelheid, hoog rendement en hoge vermogensdichtheid door middel van een "verbinden in plaats van klinken/lassen"-aanpak.

Conclusie

Naarmate de prestatie-eisen van elektrische voertuigen blijven stijgen, wordt zelfhechtend siliciumstaal geleidelijk een van de voorkeursmaterialen voor hoogwaardige aandrijfmotoren. Ondanks de uitdaging van hogere kosten maken de uitgebreide prestatievoordelen, vooral bij het garanderen van hoge snelheidsbetrouwbaarheid en het verbeteren van de energie-efficiëntie, het tot een belangrijk materiaal dat de ontwikkeling van de volgende generatie elektrische aandrijftechnologieën stimuleert. Voor voertuigen die ultieme prestaties, een groot bereik en een laag geluidsniveau nastreven, is het gebruik van zelfhechtend siliciumstaal een zeer waardevolle technologische keuze.

Over Youyou-technologie

Youyou Technology Co., Ltd. is gespecialiseerd in de vervaardiging van zelfhechtende precisiekernen gemaakt van verschillende zachte magnetische materialen, waaronder zelfhechtend siliciumstaal, ultradun siliciumstaal en zelfhechtende speciale zachte magnetische legeringen. We maken gebruik van geavanceerde productieprocessen voor magnetische precisiecomponenten en bieden geavanceerde oplossingen voor zachte magnetische kernen die worden gebruikt in belangrijke vermogenscomponenten zoals krachtige motoren, hogesnelheidsmotoren, middenfrequentietransformatoren en reactoren.

De zelfhechtende precisiekernproducten van het bedrijf omvatten momenteel een reeks siliciumstalen kernen met stripdiktes van 0,05 mm (ST-050), 0,1 mm (10JNEX900/ST-100), 0,15 mm, 0,2 mm (20JNEH1200/20HX1200/B20AV1200/20CS1200HF) en 0,35 mm (35JNE210/35JNE230/B35A250-Z/35CS230HF), evenals speciale kernen van zachte magnetische legering, waaronder 1J22 en 1J50.