1. ความท้าทายด้านการผลิตที่ขับเคลื่อนโดยการเปลี่ยนแปลงโทโพโลยี: แกนรัศมีและแกนแกน
Axial Flux Motors (AFM) จะเปลี่ยนทิศทางของฟลักซ์แม่เหล็กโดยพื้นฐาน สำหรับโรงงานผลิต การเปลี่ยนแปลงนี้จะทำให้ขั้นตอนกระบวนการปั๊มและเคลือบแบบดั้งเดิมเป็นโมฆะ:
| ลักษณะเด่น/มิติ | แกนฟลักซ์เรเดียลแบบดั้งเดิม | แกนฟลักซ์คอร์ (แบบแพนเค้ก) | ผลกระทบจากการผลิตและความท้าทายในโรงงาน |
|---|---|---|---|
| วงจรแม่เหล็ก | วงจรระนาบ 2 มิติ (ขนานกับแผ่นเคลือบ) | วงจรเชิงพื้นที่ 3 มิติ (ตั้งฉากกับแกนโรเตอร์) | เหล็กซิลิกอนมาตรฐานมีความฝืนสูงตามแนวแกน ต้องใช้ SMC หรือการพันขดลวด |
| โครงสร้างหลัก | วงแหวนศูนย์กลางลามิเนต/แผ่นเหล็กฉากเจาะรู | ฟันสเตเตอร์แบบแบ่งส่วน / การไขลานแบบต่อเนื่องแบบเฮลิคอล | ไม่สามารถประทับตราโดยใช้แม่พิมพ์โปรเกรสซีฟแบบมาตรฐาน ต้องใช้เครื่องม้วนหรือเครื่องอัดแบบพิเศษ |
| ความคลาดเคลื่อน | ความคลาดเคลื่อนของความยาวแกนที่ผ่อนคลาย | มีความไวอย่างมากต่อการหมุนหนีศูนย์ของระนาบระนาบ | การเบี่ยงเบนหนีศูนย์ที่ปลายหน้าจะต้องเก็บไว้อย่างเคร่งครัดภายใน �0.008 มม. เพื่อป้องกันการเสียดสีของโรเตอร์-สเตเตอร์ |
| ความร้อนและการสูญเสีย | การกระจายความร้อนแบบแอนไอโซทรอปิก 2D | กระแสน้ำวนสูงที่ปลายฟัน การไหลของความร้อน 3 มิติที่ซับซ้อน | ต้องใช้ไมโครแชนเนลในตัวหรือวัสดุ SMC ที่มีความต้านทานสูง |
2. โซลูชันการผลิตหลักในสถานการณ์การใช้งานหุ่นยนต์ที่สำคัญสามสถานการณ์
A. ข้อต่อขาและสะโพกที่มีแรงบิดสูง: แกน YASA (Yoke-And-Segmented-Armature)
ข้อต่อขาต้องทนทานต่อแรงกระแทกแบบไดนามิกสูงและให้แรงบิดสูงสุดมหาศาล (มักจะหลายร้อยนิวตันเมตร)
- การผลิตฟันแบบแบ่งส่วน: สเตเตอร์จะถูกแบ่งออกเป็นฟันรูปลิ่มแต่ละซี่ โดยไม่ต้องมีแอกสเตเตอร์เพื่อลดน้ำหนักโดยรวม
- ขดลวดที่มีความกว้างของฟันแปรผัน: ใช้แถบเหล็กซิลิกอนเกรดสูงที่มีลายเกรนหรือไม่เน้นที่ 0.1 มม. C0.2 มม. เครื่องม้วนที่ควบคุมด้วยเซอร์โวจะปรับความตึงและการจัดทำดัชนีอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ได้ความหนาแน่นของการบรรจุแกนหลัก >98%
- การปั้นทับที่มีความแข็งแรงสูง: ฟันที่ถูกแบ่งจะถูกขึ้นรูปทับด้วยโพลีเมอร์ฉนวนพิเศษ เพื่อให้มั่นใจว่าชั้นฉนวนจะไม่แตกหรือหลุดออกภายใต้รอบการโหลดที่รับแรงกระแทกสูงนับพันครั้ง
B. มือที่คล่องแคล่วและข้อต่อขนาดเล็ก: SMC Molding & โซลูชั่นไร้แกน
พื้นที่ภายในมือที่กระฉับกระเฉงของหุ่นยนต์วัดเป็นหน่วยมิลลิเมตร ซึ่งทำให้การเคลือบไมโครแบบดั้งเดิมไม่สามารถตอกหมุดหรือติดกาวได้:
- การขึ้นรูปแบบแรงดันสูงของ SMC: การใช้วัสดุคอมโพสิตแม่เหล็กอ่อน (SMC) ฟันขนาดเล็กที่มีการลบมุมที่ซับซ้อนและร่องระบายความร้อนจะถูกกดในขั้นตอนเดียวที่ 800C1000 MPa โดยข้ามการเคลือบไมโครซ้อนได้อย่างสมบูรณ์
- การพันแบบไม่มีคอร์ / PCB: สำหรับมอเตอร์แพนเค้กแบบบางพิเศษ (เช่น ความหนารวม 5 มม.) การกัดฟอยล์ทองแดง PCB หลายชั้นจะใช้แทนทั้งแกนเหล็กและสายไฟทองแดง
C. โมดูลข้อต่อแบบรวมศูนย์: แกนเกลียวแบบบางพิเศษ
สำหรับโมดูลแอคทูเอเตอร์ขนาดกะทัดรัดที่มอเตอร์และตัวลดฮาร์มอนิกซ้อนกันอยู่ตรงกลาง:
- แถบเหล็กซิลิกอนบาง ๆ ถูกพันเกลียวอย่างต่อเนื่องเป็นรูปทรงแพนเค้ก
- หลังการม้วน แกนจะถูกยึดให้แน่นด้วยการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบไมโครตะเข็บและการกราวด์เพื่อบีบอัดความหนาของแกนทั้งหมดให้เหลือ 10 มม.C15 มม.
3. ปัญหาคอขวดของพื้นร้านค้าหลักสี่ประการและการแก้ไขทางวิศวกรรมเชิงปฏิบัติ
ความท้าทายที่ 1: การควบคุมช่องว่างอากาศในแนวระนาบและการป้องกันการเสียดสี (การเจียรระดับไมโคร)
ช่องว่างอากาศในแนวระนาบในมอเตอร์ฟลักซ์ตามแนวแกนโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 0.3 มม.C0.5 มม. เท่านั้น โดยขึ้นอยู่กับแรงดึงแม่เหล็กตามแนวแกนขนาดใหญ่ การบิดเบี้ยวในระดับไมโครบนพื้นผิวแกนกลางจะทำให้เกิดการเสียดสีทางกล
วิธีแก้ปัญหาทางวิศวกรรม: หลังจากการม้วนหรือกด ชิ้นงานผ่านการเจียรพื้นผิว CNC ที่มีความแม่นยำ จับคู่กับการวัดความหนาแบบอัลตราโซนิก โดยกำหนดความเบี่ยงเบนระนาบระนาบอย่างเคร่งครัดภายใน �0.008 มม. ปลายฟันถูกลบคมเพื่อขจัดแสงแฟลช
ความท้าทายที่ 2: Anisotropy 3 มิติและการสูญเสียคอร์ความถี่สูง (บูรณาการ SMC)
การเคลือบเหล็กด้วยไฟฟ้ามาตรฐานจะได้รับผลกระทบจากความอิ่มตัวของสนามแม่เหล็กในท้องถิ่นและการสูญเสียกระแสไหลวนอย่างรุนแรงที่ปลายฟันเมื่อจัดการกับฟลักซ์ตามแนวแกน 3 มิติ
โซลูชันทางวิศวกรรม: การใช้เทคโนโลยีคอมโพสิตแม่เหล็กอ่อน (SMC) อนุภาคเหล็กแต่ละอนุภาคใน SMC ถูกเคลือบด้วยชั้นฉนวน ซึ่งให้คุณสมบัติแม่เหล็กไอโซโทรปิก 3 มิติ การบดอัดแรงดันสูงรวมกับการหลอมที่แม่นยำช่วยลดการสูญเสียแกนความถี่สูง (400 Hz+) ได้ถึง 35%C40%
ความท้าทายที่ 3: การปล่อยเชื้อราและความสม่ำเสมอของความหนาแน่นในรูปทรงฟันที่ซับซ้อน
การกดผง SMC ลงในแกนแพนเค้กด้วยฟันรูปสี่เหลี่ยมคางหมูและช่องระบายความร้อนมักทำให้เกิดการกระจายความหนาแน่นที่ไม่สม่ำเสมอและรอยแตกขนาดเล็กในระหว่างการดีดออก
โซลูชันทางวิศวกรรม: การใช้ชุดแม่พิมพ์ลอยแบบหลายหมัดควบคู่กับการบดอัดแบบอุ่นเพื่อให้แน่ใจว่าผงจะไหลสม่ำเสมอทั่วทั้งโพรงแม่พิมพ์ สารหล่อลื่นโพลีเมอร์สูงชนิดพิเศษเพิ่มความสม่ำเสมอของความหนาแน่นของแกนเป็น 99.2% และอัตราผลตอบแทนเป็น >95%
ความท้าทายที่ 4: การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างฟันเพื่อลดการใช้แม่เหล็ก (ลดต้นทุน)
การปรับรูปทรงแกนหลักให้เหมาะสมเพื่อลดต้นทุนรายการวัสดุ (BOM) โดยรวมของมอเตอร์ โดยไม่ต้องเปลี่ยนขนาดเฟรม
โซลูชันทางวิศวกรรม: การปรับเปลี่ยนโทโพโลยีปลายฟัน (การออกแบบโปรไฟล์ที่มีความเข้มข้นของฟลักซ์ที่ปรับให้เหมาะกับอาร์เรย์ Halbach) เพิ่มการใช้สนามแม่เหล็ก 15% ช่วยให้นักออกแบบมอเตอร์สามารถลดการใช้แม่เหล็กหายาก NdFeB ที่มีราคาแพงลงได้ 10%C15% ในขณะที่ยังคงแรงบิดเอาต์พุตไว้
4. มาตรฐานการควบคุมและตรวจสอบคุณภาพ
เพื่อให้แน่ใจว่าแกนแกนทุกแกนที่ส่งไปยังผู้ผลิตมอเตอร์และข้อต่อเป็นไปตามมาตรฐานความน่าเชื่อถือที่เข้มงวด เราจึงบังคับใช้ระเบียบการประกันคุณภาพต่อไปนี้:
- End-Face Runout & Parallelism: การตรวจสอบ 100% โดยใช้ CMM (เครื่องวัดพิกัด); ความหนีศูนย์ที่หน้าทั้งหมดจะต้องคงอยู่ ∆0.01 มม.
- ฉนวนระหว่างชั้นและการทดสอบหม้อสูง: การใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 1500V/50Hz เป็นเวลา 1 นาที โดยมีกระแสรั่วไหล <1mA เพื่อป้องกันการลัดวงจรระหว่างการเคลือบ
- การวัดการสูญเสียแกนความถี่สูง: ผู้ทดสอบการสูญเสียแกนประเมินการสูญเสียเฉพาะที่ 400Hz/1.0T; หน่วยที่ไม่สอดคล้องจะถูกปฏิเสธทันที
- การยึดติดทางกลและการต้านทานแรงกระแทก: หน่วยฟันแบบแบ่งส่วนจะผ่านการทดสอบการสั่นสะเทือน/แรงกระแทกความถี่สูง 2,000 รอบ เพื่อตรวจสอบรอยแตกขนาดเล็กระดับศูนย์หรือการแยกชั้นของฉนวน
เกี่ยวกับบริษัท ยูยู
ในฐานะผู้ผลิตเฉพาะของกองการเคลือบมอเตอร์ที่มีความแม่นยำสูงและแกนเครื่องปฏิกรณ์ความถี่สูงในประเทศจีน บริษัท YouYou นำเสนอการปั๊มที่มีความแม่นยำล้ำสมัย การเคลือบด้วยการติดตัวเองแบบบางพิเศษ (Backlack) ขนาด 0.10 มม. การผลิตแกนมอเตอร์ Axial Flux (สเตเตอร์แบบแบ่งส่วนของ YASA / การพันขดลวดแบบเฮลิคอล) การอัดผงสามมิติของ SMC (คอมโพสิตแม่เหล็กอ่อน) เราจัดหาโซลูชันแม่เหล็กอ่อนแบบ end-to-end แก่ OEM และซัพพลายเออร์ระดับ Tier-1 ตั้งแต่การเพิ่มประสิทธิภาพฟลักซ์แม่เหล็ก 3 มิติและการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว (Micro-Wire EDM / SMC Tooling / CNC Surface Grinding) ไปจนถึงการผลิตอัตโนมัติปริมาณมากโดยมีการสูญเสียแกนเป็นศูนย์และความหนาแน่นของแรงบิดสูงสุด
กำลังพัฒนามอเตอร์ฉุด EV ยุคใหม่ แอคทูเอเตอร์หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ (ฟลักซ์ตามแนวแกน / แกนข้อต่อมือที่คล่องแคล่ว) ระบบขับเคลื่อนด้วยโดรน หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังความถี่สูง ติดต่อทีมวิศวกรของเราสำหรับการสร้างต้นแบบสเตเตอร์ Axial Flux, การทดลองการกดแม่พิมพ์ SMC, การทดสอบการเชื่อม Backlack และการเพิ่มประสิทธิภาพแกนแม่เหล็ก
พร้อมอัพเกรดเครื่องยนต์ & การออกแบบหลัก?
บริการ: การผลิตแกนมอเตอร์ฟลักซ์ตามแนวแกน (ฟันแบบแบ่งส่วนของ YASA และขดลวดแบบเฮลิคอล), การขึ้นรูปแบบผงแม่เหล็กแบบนุ่ม SMC 3D, การเคลือบด้วยพันธะด้วยตนเองแบบ Backlack และสเตเตอร์/โรเตอร์ของมอเตอร์ความเร็วสูงแบบกำหนดเอง
