インターロックと溶接の排除: モールド内硬化自己接着技術が次世代モーターコアの性能を引き出す方法

次世代電気モーター向けのより高い出力密度、極限の RPM、優れた NVH (騒音、振動、ハーシュネス) 性能の絶え間ない追求において、積層スタックの製造は大きなパラダイム シフトを迎えています。

何十年もの間、機械的連結、レーザー溶接、リベット留めが、ステーターとローターの積層を固定するための主な方法として機能していました。しかし、電磁鋼板の極薄化の傾向により厚さがミクロレベル（0.1mmから0.2mm）まで薄くなるにつれて、従来の建具工法はエッジ応力損失、積層間の短絡、構造歪みを引き起こす深刻な技術的ボトルネックに直面しています。

インモールド硬化自己結合技術 (Backlack) は、精密スタンピングプロセス内に直接化学架橋を統合します。物理的な接合部品を完全に置き換えることにより、高効率モーター製造のためのまったく新しいエンジニアリング経路が開かれます。

I. 従来の積層方法の構造的限界

高周波モーター動作下では、微細な物理的損傷や応力集中であっても、磁気損失や音響ノイズに直接変換されます。

• インターロッキング/リベット留め: 局所的な機械的変形により鋼表面の有機絶縁層が破壊され、渦電流損失を大幅に増加させる短絡ループが形成されます。極薄のラミネートでは、エッジのバリや反りも頻繁に発生します。
• レーザー溶接: 溶接線に沿った熱影響部 (HAZ) が残留熱応力を解放し、局所的な透磁率の低下と漂遊磁束の漏れを引き起こします。
• 従来のオーブン硬化 (オフライン バックラック): 物理的な損傷は回避できますが、オフライン オーブン ベーキングでは長いサイクル タイム (数十分から数時間) が必要であり、冷却中に不均一な熱応力緩和によって引き起こされる平面歪みが発生することがよくあります。

II.インモールド硬化自己接着のプロセスダイナミクス

インモールド硬化では、自己結合コーティングの物理的架橋プロセスが高精度、高速スタンピング ダイの内部に直接統合されます。

主要なエンジニアリング要素:

• プレコート樹脂層：電磁鋼帯に薄い（2～3μm）熱硬化性樹脂層を均一にプレコート（Bステージ状態）します。
• インモールド熱およびインモールド圧力制御: マイクロ加熱素子と圧力センサーがダイのスタッキング ステーション内に埋め込まれており、非常に均一な局所的な熱機械フィールドを生成します。
• 急速重合: 特殊な高速硬化コーティングを利用して、スタンピング リズム中に数秒で C ステージ樹脂の完全な架橋が達成され、100% 全面分子結合が達成されます。

Ⅲ．インモールド硬化コアのコア性能の利点

工場でのテストデータと磁気回路解析に基づいて、インモールド硬化自己結合により、包括的な性能アップグレードが実現します。

1. 優れた電磁波特性と熱特性

• 最大積層係数 (98% 以上): 極薄で均一な結合層により、所定のスロット エンベロープ内のアクティブな磁性鉄の体積が最大化されます。
• 積層間短絡ゼロ: 電磁鋼板本来の表面絶縁抵抗と透磁率を 100% 完全に維持します。
• 最適化された熱放散: 全面を覆う接着層により空気のマイクロギャップが排除され、熱抵抗が低減され、固定子巻線からハウジングへの急速な熱伝達が促進されます。

2. 高い構造的完全性とNVHの最適化

• 全面接着: 溶接やインターロッキングにおける点または線接続とは異なり、100% 表面積接着は非常に高いせん断強度と剥離強度を実現し、20,000 RPM 以上の遠心力に容易に耐えます。
• 電磁鳴きの抑制：積層間の隙間をなくすことで、交流磁界による高周波微振動を防止し、モーターの騒音を大幅に低減します。

IV.エンジニアリングの課題と工場レベルのソリューション

モールド内硬化自己接着を量産に導入するには、厳格な製造管理が必要です。

YouYou 会社について

YouYou Company は、高精度モーターのステーターおよびローターコアの専門メーカーとして、最先端の精密プレス加工、金型内硬化自己融着（バックラック）、および軟磁性合金の加工サービスを提供します。当社は、材料の選択やラピッドプロトタイピング（ワイヤ放電加工 / インモールド硬化）から大量の自動生産に至るまで、エンドツーエンドの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。