什么是自粘硅钢片？
首先，我们需要了解它的基本组成部分：
- ：粘合效果（强度）高度依赖于三个工艺参数：温度、压力和时间。不适当的参数可能导致粘合力弱或涂层老化。硅钢：又称电工钢，是制造电机铁芯的铁芯材料。通过添加硅，材料的电阻率增加，减少交变磁场中产生的“涡流损耗”，从而提高电机效率。
- ：粘合效果（强度）高度依赖于三个工艺参数：温度、压力和时间。不适当的参数可能导致粘合力弱或涂层老化。自粘层：硅钢片表面涂有具有粘合性能的特殊绝缘涂层。这种涂层可以在特定条件下（通常是高温高压）被激活，产生很强的附着力。
将这两种元素结合起来就形成了自粘硅钢。冲压成定子/转子叠片后，对其进行加热和加压，将片材牢固地粘合在一起，形成更坚固的铁芯。
自粘硅钢在汽车驱动电机中的核心优势
与需要铆接或焊接的传统叠片工艺相比，自粘硅钢具有诸多性能改进，完美满足电动汽车对驱动电机高功率密度、高效率、高速度、低振动和低噪音的严格要求。
-
刚度和强度显着提高，适应高速
优点：粘合后的芯材成为准整体结构，层间粘合强度一般可达5-20MPa。这显着提高了核心的整体刚度和机械强度。
分析：电动汽车电机正在向更高的速度发展（例如，从 12,000 rpm 到 20,000 rpm 甚至更高）。在高速运转时，转子会受到巨大的离心力。传统的叠片铁芯可能会出现叠片鼓起或变形，从而导致与定子摩擦（定子摩擦）并损坏电机。自粘磁芯可有效抵抗这种变形，确保电机在极速下安全可靠地运行。
-
减少铁损，提高电机效率和范围
优点：减少传统机械连接方法（如铆接、焊接）对硅钢片造成的应力损伤和材料性能下降。
分析：硅钢片的磁性能（特别是铁损）对机械应力高度敏感。铆接和焊接过程会产生大的局部应力和热影响区，导致这些区域的磁畴结构恶化，并增加涡流和磁滞损耗。自粘技术采用物理粘合，避免了这种损坏，从而更好地保留了材料的低铁损特性。这有助于提高电机效率，特别是在速度频繁变化的城市驾驶条件下，间接增加车辆的续航里程。
-
出色的 NVH 性能（减少振动和噪音）
优点：层间粘合有效抑制叠片间的微动和振动。
分析：电机运行期间，铁芯受到磁致伸缩（材料“呼吸”）和高频交变磁场产生的电磁力的作用。在传统的叠片铁芯中，这些力会导致叠片之间产生微小的相对运动和振动，这是电机中电磁噪声的重要来源。自粘涂层像“胶水”一样填充叠片之间的间隙，通过阻尼效应吸收和抑制这些振动，从而显着降低电机运行噪音，提高车辆乘坐舒适性。
-
改善热性能和散热均匀性
优点：虽然粘合层提供绝缘性，但其导热性通常优于空气。
分析：在传统磁芯中，叠片之间存在微小的气隙，而空气是热的不良导体。自粘涂层在板之间建立了更有效的导热路径，有助于将核心（尤其是齿）内部产生的热量更均匀、更快速地传导到核心和外壳的两端，然后由冷却系统带走。这提高了电机散热的均匀性，有利于降低局部热点温度，增强电机的持续功率输出能力。
-
简化制造流程，提高生产效率和一致性
优点：消除铆接或焊接工艺，简化铁芯组装工艺。
分析：在自动化生产线上，冲压硅钢片可以直接堆叠，然后在单个加热固化炉中粘合。这样就减少了生产步骤和设备投资，提高了生产效率。同时，避免了因铆焊质量不一致（如铆接力不均匀、焊接飞溅等）引起的性能波动，提高了产品的一致性和可靠性。
综合分析：挑战与思考
尽管具有显着的优点，但在应用自粘硅钢时还需要考虑以下因素：
- ：粘合效果（强度）高度依赖于三个工艺参数：温度、压力和时间。不适当的参数可能导致粘合力弱或涂层老化。成本较高：自粘硅钢的材料成本比普通涂层硅钢高。此外，生产过程需要额外的加热固化设备（如烘箱）和精确的温度控制系统。
- ：粘合效果（强度）高度依赖于三个工艺参数：温度、压力和时间。不适当的参数可能导致粘合力弱或涂层老化。严格的过程控制要求：粘合效果（强度）高度依赖于三个工艺参数：温度、压力和时间。不适当的参数可能导致粘合力弱或涂层老化。
- ：粘合效果（强度）高度依赖于三个工艺参数：温度、压力和时间。不适当的参数可能导致粘合力弱或涂层老化。可维护性差：铁芯一旦粘合为一体，几乎无法拆卸和修复。如果出现制造缺陷，整个核心可能无法使用。
- ：粘合效果（强度）高度依赖于三个工艺参数：温度、压力和时间。不适当的参数可能导致粘合力弱或涂层老化。对涂层性能要求高：自粘涂层必须保持良好的绝缘性、耐热性（通常需要承受180°C以上的温度）、附着力和冲压加工性，同时具有高的粘合强度。
综上所述
自粘硅钢在汽车驱动电机中的应用是材料创新与工艺优化相结合的典型例子。它通过“以粘代铆焊”的方式，巧妙地解决了高速、高效、高功率密度电机的机械强度、电磁性能和NVH性能之间的多重矛盾。
|
比较尺寸 |
传统硅钢（铆接/焊接） |
自粘硅钢片 |
|
机械强度 |
一般情况下，高速时容易发生板材膨胀 |
优良，整体性强，适合高速 |
|
铁损/效率 |
受加工应力影响较大 |
较低的速度，保持材料原有的磁性 |
|
NVH性能 |
板材之间的微小移动导致相对较高的噪音 |
优越、阻尼减振、低噪音 |
|
散热性能 |
一般板材之间设有空气绝缘层 |
更好、改进的热传导路径 |
|
制造流程 |
需要铆接/焊接，涉及多道工序 |
堆叠后简化的单级加热和成型 |
|
成本 |
材料成本低，工艺成本适中 |
材料成本高，需要设备投资 |
结论
随着电动汽车性能要求不断提高，自粘硅钢逐渐成为高端驱动电机的首选材料之一。尽管面临成本上升的挑战，但其综合性能优势——尤其是在确保高速可靠性和提高能源效率方面——使其成为推动下一代电力驱动技术发展的关键材料。对于追求极致性能、长续航里程、低噪音的车辆来说，使用自粘硅钢是一种非常有价值的技术选择。
关于优优科技
友友科技有限公司专业生产各种软磁材料自粘精密磁芯，包括自粘硅钢、超薄硅钢、自粘特种软磁合金等。我们采用先进的精密磁性元件制造工艺，为高性能电机、高速电机、中频变压器、电抗器等关键功率部件的软磁芯提供先进的解决方案。
公司自粘精密铁芯产品目前包括片厚0.05mm（ST-050）、0.1mm（10JNEX900/ST-100）、0.15mm、0.2mm（20JNEH1200/20HX1200/ B20AV1200/20CS1200HF）等一系列硅钢铁芯。 0.35mm(35JNE210/35JNE230/ B35A250-Z/35CS230HF)，以及特种软磁合金磁芯包括1J22和1J50。
