ข้อดีและการวิเคราะห์เหล็กซิลิคอนแบบมีกาวในตัวสำหรับมอเตอร์ขับเคลื่อนของยานยนต์

เหล็กซิลิกอนชนิดมีกาวในตัวคืออะไร?

ก่อนอื่น เราต้องเข้าใจองค์ประกอบพื้นฐานของมันก่อน:

• : ผลการยึดเกาะ (ความแข็งแรง) ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์กระบวนการ 3 อย่างเป็นอย่างมาก ได้แก่ อุณหภูมิ ความดัน และเวลา พารามิเตอร์ที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การยึดเกาะที่อ่อนแอหรือการเสื่อมสภาพของสารเคลือบเหล็กซิลิคอน: หรือที่รู้จักกันในชื่อเหล็กไฟฟ้า เป็นวัสดุหลักในการผลิตแกนมอเตอร์ ด้วยการเติมซิลิคอน ความต้านทานของวัสดุจะเพิ่มขึ้น ช่วยลด "การสูญเสียกระแสไหลวน" ที่เกิดขึ้นในสนามแม่เหล็กสลับ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์
• : ผลการยึดเกาะ (ความแข็งแรง) ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์กระบวนการ 3 อย่างเป็นอย่างมาก ได้แก่ อุณหภูมิ ความดัน และเวลา พารามิเตอร์ที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การยึดเกาะที่อ่อนแอหรือการเสื่อมสภาพของสารเคลือบชั้นมีกาวในตัว: เคลือบฉนวนพิเศษที่มีคุณสมบัติยึดติดบนพื้นผิวของแผ่นเหล็กซิลิกอน สารเคลือบนี้สามารถเปิดใช้งานภายใต้สภาวะเฉพาะ (โดยปกติคืออุณหภูมิและความดันสูง) ทำให้เกิดแรงยึดเกาะที่แข็งแกร่ง

การรวมองค์ประกอบทั้งสองนี้เข้าด้วยกันส่งผลให้เหล็กซิลิกอนมีกาวในตัว หลังจากประทับตราลงในการเคลือบสเตเตอร์/โรเตอร์แล้ว จะมีการให้ความร้อนและอัดแรงดันเพื่อยึดแผ่นเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา ทำให้เกิดแกนที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น

ข้อได้เปรียบหลักของเหล็กซิลิคอนแบบมีกาวในตัวในมอเตอร์ขับเคลื่อนของยานยนต์

เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการเคลือบแบบดั้งเดิมที่ต้องใช้การโลดโผนหรือการเชื่อม เหล็กซิลิกอนแบบมีกาวในตัวมีการปรับปรุงประสิทธิภาพมากมายที่ตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของยานพาหนะไฟฟ้าได้อย่างสมบูรณ์แบบสำหรับความหนาแน่นของพลังงานสูง ประสิทธิภาพสูง ความเร็วสูง รวมถึงการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนต่ำในมอเตอร์ขับเคลื่อน

1. ปรับปรุงความแข็งแกร่งและความแข็งแกร่งให้ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ปรับให้เข้ากับความเร็วสูงได้

   • ข้อดี: แกนที่ถูกยึดจะกลายเป็นโครงสร้างกึ่งอินทิกรัล โดยโดยทั่วไปแล้วความแข็งแรงของพันธะระหว่างชั้นจะอยู่ที่ 5-20 MPa สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงความแข็งแกร่งโดยรวมและความแข็งแรงทางกลของแกนกลางได้อย่างมาก

   • การวิเคราะห์: มอเตอร์ของรถยนต์ไฟฟ้ากำลังพัฒนาไปสู่ความเร็วที่สูงขึ้น (เช่น จาก 12,000 รอบต่อนาทีเป็น 20,000 รอบต่อนาทีหรือสูงกว่านั้น) ด้วยความเร็วสูง โรเตอร์จะต้องเผชิญกับแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ขนาดมหึมา แกนการเคลือบแบบเดิมอาจพบว่าการเคลือบนูนหรือผิดรูป ส่งผลให้เกิดการเสียดสีกับสเตเตอร์ (การถูสเตเตอร์) และมอเตอร์เสียหาย แกนแบบมีกาวในตัวต้านทานการเสียรูปนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานของมอเตอร์ที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ที่ความเร็วสูงมาก

2. ลดการสูญเสียธาตุเหล็ก ปรับปรุงประสิทธิภาพและระยะของมอเตอร์

   • ข้อดี: ลดความเสียหายจากความเครียดและการเสื่อมประสิทธิภาพของวัสดุของแผ่นเหล็กซิลิกอนที่เกิดจากวิธีการเชื่อมต่อทางกลแบบดั้งเดิม (เช่น การโลดโผนและการเชื่อม)

   • การวิเคราะห์: คุณสมบัติทางแม่เหล็กของเหล็กแผ่นซิลิกอน (โดยเฉพาะการสูญเสียธาตุเหล็ก) มีความไวสูงต่อความเค้นทางกล กระบวนการโลดโผนและการเชื่อมทำให้เกิดความเครียดเฉพาะที่และโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน ซึ่งนำไปสู่การเสื่อมสภาพของโครงสร้างโดเมนแม่เหล็กในพื้นที่เหล่านั้น และเพิ่มการสูญเสียกระแสไหลวนและฮิสเทรีซิส เทคโนโลยีการยึดติดในตัวใช้การยึดติดทางกายภาพ หลีกเลี่ยงความเสียหายนี้ และด้วยเหตุนี้จึงรักษาคุณลักษณะการสูญเสียธาตุเหล็กต่ำของวัสดุได้ดีขึ้น ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์ โดยเฉพาะในสภาพการขับขี่ในเมืองที่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วบ่อยครั้ง ส่งผลให้ระยะทางของรถเพิ่มขึ้นทางอ้อม



3. ประสิทธิภาพ NVH ที่ยอดเยี่ยม (ลดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน)

   • ข้อดี: การยึดติดระหว่างชั้นช่วยลดการหลุดร่อนและการสั่นสะเทือนระหว่างการเคลือบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

   • การวิเคราะห์: ในระหว่างการทำงานของมอเตอร์ แกนกลางจะอยู่ภายใต้สนามแม่เหล็ก (วัสดุ "การหายใจ") และแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากสนามแม่เหล็กสลับความถี่สูง ในแกนเคลือบแบบดั้งเดิม แรงเหล่านี้ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวสัมพันธ์กันเล็กน้อยและการสั่นสะเทือนระหว่างการเคลือบ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่สำคัญในมอเตอร์ การเคลือบแบบมีกาวในตัวช่วยเติมเต็มช่องว่างระหว่างการเคลือบ เช่น "กาว" ซึ่งจะดูดซับและระงับการสั่นสะเทือนเหล่านี้ผ่านเอฟเฟกต์การทำให้หมาด ๆ ซึ่งช่วยลดเสียงรบกวนในการทำงานของมอเตอร์ได้อย่างมาก และปรับปรุงความสะดวกสบายในการขับขี่ของยานพาหนะ

4. ปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อนและความสม่ำเสมอในการกระจายความร้อน

   • ข้อดี: แม้ว่าชั้นกาวจะเป็นฉนวน แต่โดยทั่วไปแล้วค่าการนำความร้อนจะดีกว่าอากาศ

   • การวิเคราะห์: ในแกนแบบดั้งเดิม จะมีช่องว่างอากาศเล็กๆ ระหว่างการเคลือบ และอากาศเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี การเคลือบแบบติดกาวในตัวสร้างเส้นทางการนำความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นระหว่างเพลต ช่วยนำความร้อนที่เกิดขึ้นภายในแกน (โดยเฉพาะฟัน) อย่างเท่าเทียมกันและรวดเร็วยิ่งขึ้นไปยังปลายทั้งสองของแกนและตัวเรือน ซึ่งจากนั้นจะถูกพาออกไปโดยระบบทำความเย็น สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงการกระจายความร้อนที่สม่ำเสมอในมอเตอร์ ช่วยลดอุณหภูมิฮอตสปอตในพื้นที่ และเพิ่มความสามารถในการส่งออกพลังงานอย่างต่อเนื่องของมอเตอร์

5. กระบวนการผลิตที่ง่ายขึ้น ประสิทธิภาพการผลิตที่ดีขึ้นและความสม่ำเสมอ

   • ข้อดี: ขจัดกระบวนการโลดโผนหรือการเชื่อม ทำให้กระบวนการประกอบแกนง่ายขึ้น

   • การวิเคราะห์: ในสายการผลิตอัตโนมัติ แผ่นเหล็กซิลิกอนประทับตราสามารถวางซ้อนกันได้โดยตรง จากนั้นจึงเชื่อมติดกันในเตาอบความร้อนและบ่มตัวเดียว ซึ่งจะช่วยลดขั้นตอนการผลิตและการลงทุนในอุปกรณ์ และปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต ในขณะเดียวกัน ก็หลีกเลี่ยงความผันผวนของประสิทธิภาพที่เกิดจากคุณภาพการตอกหมุด/การเชื่อมที่ไม่สอดคล้องกัน (เช่น แรงตอกหมุดที่ไม่สม่ำเสมอและการกระเด็นของการเชื่อม) ปรับปรุงความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์และความน่าเชื่อถือ

การวิเคราะห์ที่ครอบคลุม: ความท้าทายและข้อควรพิจารณา

แม้จะมีข้อได้เปรียบที่สำคัญ แต่ต้องพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้เมื่อใช้เหล็กซิลิกอนแบบมีกาวในตัว:

• : ผลการยึดเกาะ (ความแข็งแรง) ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์กระบวนการ 3 อย่างเป็นอย่างมาก ได้แก่ อุณหภูมิ ความดัน และเวลา พารามิเตอร์ที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การยึดเกาะที่อ่อนแอหรือการเสื่อมสภาพของสารเคลือบต้นทุนที่สูงขึ้น: ต้นทุนวัสดุของเหล็กซิลิกอนแบบมีกาวในตัวนั้นสูงกว่าเหล็กซิลิกอนเคลือบธรรมดา นอกจากนี้ กระบวนการผลิตยังต้องการอุปกรณ์ทำความร้อนและบ่มเพิ่มเติม (เช่น เตาอบ) และระบบควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ
• : ผลการยึดเกาะ (ความแข็งแรง) ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์กระบวนการ 3 อย่างเป็นอย่างมาก ได้แก่ อุณหภูมิ ความดัน และเวลา พารามิเตอร์ที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การยึดเกาะที่อ่อนแอหรือการเสื่อมสภาพของสารเคลือบข้อกำหนดการควบคุมกระบวนการที่เข้มงวด: ผลการยึดเกาะ (ความแข็งแรง) ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์กระบวนการ 3 อย่างเป็นอย่างมาก ได้แก่ อุณหภูมิ ความดัน และเวลา พารามิเตอร์ที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การยึดเกาะที่อ่อนแอหรือการเสื่อมสภาพของสารเคลือบ
• : ผลการยึดเกาะ (ความแข็งแรง) ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์กระบวนการ 3 อย่างเป็นอย่างมาก ได้แก่ อุณหภูมิ ความดัน และเวลา พารามิเตอร์ที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การยึดเกาะที่อ่อนแอหรือการเสื่อมสภาพของสารเคลือบการบำรุงรักษาไม่ดี: เมื่อแกนเชื่อมเข้าด้วยกันแล้ว แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะถอดประกอบและซ่อมแซม หากเกิดข้อบกพร่องจากการผลิต แกนทั้งหมดอาจใช้งานไม่ได้
• : ผลการยึดเกาะ (ความแข็งแรง) ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์กระบวนการ 3 อย่างเป็นอย่างมาก ได้แก่ อุณหภูมิ ความดัน และเวลา พารามิเตอร์ที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การยึดเกาะที่อ่อนแอหรือการเสื่อมสภาพของสารเคลือบข้อกำหนดสูงสำหรับประสิทธิภาพการเคลือบ: การเคลือบแบบมีกาวในตัวจะต้องรักษาความเป็นฉนวนที่ดี ทนความร้อน (โดยทั่วไปต้องทนต่ออุณหภูมิสูงกว่า 180�C) การยึดเกาะ และความสามารถในการขึ้นรูปปั๊มในขณะที่มีความแข็งแรงในการยึดเกาะสูง

โดยสรุป

การใช้เหล็กซิลิกอนที่มีกาวในตัวในมอเตอร์ขับเคลื่อนของยานยนต์เป็นตัวอย่างสำคัญของการผสมผสานนวัตกรรมวัสดุเข้ากับการปรับกระบวนการให้เหมาะสม โดยจะแก้ไขข้อขัดแย้งหลายประการระหว่างความแข็งแรงเชิงกล ประสิทธิภาพทางแม่เหล็กไฟฟ้า และประสิทธิภาพของ NVH ในมอเตอร์ความเร็วสูง ประสิทธิภาพสูง และความหนาแน่นสูงอย่างชาญฉลาด โดยใช้วิธีการ "ยึดติดแทนการตอกหมุด/การเชื่อม"

บทสรุป

เนื่องจากความต้องการด้านประสิทธิภาพของยานพาหนะไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เหล็กซิลิกอนที่มีพันธะในตัวจึงค่อยๆ กลายเป็นหนึ่งในวัสดุที่ต้องการสำหรับมอเตอร์ขับเคลื่อนระดับไฮเอนด์ แม้จะมีความท้าทายในเรื่องต้นทุนที่สูงขึ้น แต่ประสิทธิภาพที่ครอบคลุมก็ให้ประโยชน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการรับประกันความน่าเชื่อถือในความเร็วสูงและการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ทำให้สิ่งนี้เป็นวัสดุหลักที่ขับเคลื่อนการพัฒนาเทคโนโลยีขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ายุคต่อไป สำหรับรถยนต์ที่ต้องการสมรรถนะสูงสุด ระยะไกล และเสียงรบกวนต่ำ การใช้เหล็กซิลิคอนที่ยึดติดได้เองเป็นทางเลือกทางเทคโนโลยีที่มีคุณค่าสูง

เกี่ยวกับ ยูยู เทคโนโลยี

Youyou Technology Co., Ltd. เชี่ยวชาญในการผลิตแกนที่มีความแม่นยำในการยึดเกาะในตัวเองที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กอ่อนหลายชนิด รวมถึงเหล็กซิลิกอนที่ยึดติดในตัวเอง เหล็กซิลิกอนที่บางเป็นพิเศษ และโลหะผสมแม่เหล็กอ่อนชนิดพิเศษในการยึดเกาะในตัวเอง เราใช้กระบวนการผลิตขั้นสูงสำหรับส่วนประกอบแม่เหล็กที่มีความแม่นยำ โดยนำเสนอโซลูชันขั้นสูงสำหรับแกนแม่เหล็กอ่อนที่ใช้ในส่วนประกอบกำลังหลัก เช่น มอเตอร์ประสิทธิภาพสูง มอเตอร์ความเร็วสูง หม้อแปลงความถี่ปานกลาง และเครื่องปฏิกรณ์

ปัจจุบันผลิตภัณฑ์หลักที่มีความแม่นยำในการยึดติดด้วยตนเองของบริษัทประกอบด้วยแกนเหล็กซิลิกอนหลายประเภทที่มีความหนาของแถบ 0.05 มม.(ST-050), 0.1 มม.(10JNEX900/ST-100), 0.15 มม., 0.2 มม.(20JNEH1200/20HX1200/ B20AV1200/20CS1200HF) และ 0.35 มม. (35JNE210/35JNE230/ B35A250-Z/35CS230HF) รวมถึงแกนโลหะผสมแม่เหล็กชนิดอ่อนพิเศษ รวมถึง 1J22 และ 1J50