Motorok és egyebek: Az elektromos acél felhasználása és a fémpor jobb-e

Egyetlen folyamat sem tökéletes minden gyártási alkalmazáshoz. Vannak esetek, amikor az elektromos acél laminálás egyértelműen a jobb megoldás egy adott termelési igényhez, és előfordulhat, hogy egy másik eljárás hatékonyabb lehet.

egyéb

Például, az egyik terület, ahol a por kohászat nagy utat tett meg kis alkatrészek létrehozása az olyan iparágak számára, mint az elektromos motorok. Az a képesség, hogy nettó alakú termékeket, például sebességváltót és motoralkatrészeket gyárt az autóipar számára, valamint a fejlett anyagok és folyamatok rendelkezésre állása, minden nap új lehetőségeket nyit meg.

A por kohászat egyre több elektromos alkalmazásra tör, de hogyan halmozódik fel (szó szerint) azokkal a régi iskolai elektromos acéllemezekkel szemben? Kiderül néhány elektromos acél felhasználásnak és alkalmazásnak meg kell maradnia, míg néha a porfém remek alternatíva.

Vizsgáljuk meg, hogy a mérnökök miért dolgoznak még mindig elektromos acéllal, és hogy elszalasztják-e a lehetőségeket bizonyos esetekben:

Elektromos acél felhasználások: Gyors ecset

Az elektromos acélnak sokféle neve van:

  • Lamináló acél
  • Szilícium elektromos acél
  • Szilícium acél
  • Relé acél
  • Transzformátor acél

Nem számít a név, ez egy vasötvözet, amely személyre szabott specifikus mágneses tulajdonságokat produkálnak. A transzformátorok laminált magjainak, valamint az elektromos motorok állórészének és rotorának kialakításához laminálási halmozási eljárást alkalmaznak. Ez azért van, mert nagy kihívást jelent egyetlen, lekerekített alkatrész gyártása elektromos laminálással.

Az elektromos acél bélyegzéssel jön létre. Általánosságban elmondható, hogy ha meg tud bélyegezni egy alkatrészt, akkor a porfém valószínűleg nem megfelelő az alábbi három ok miatt:

Az elektromos acél előnyei

1. Költség, általában

Bizonyos szilíciumacél rétegek csak 50-60 cent fontba kerülnek, és a bélyegzési folyamat viszonylag olcsó. Mind az anyagokat, mind a gyártást figyelembe véve az elektromos acél a költségmegtakarítás a por kohászathoz viszonyítva.

Biztosan mérlegelnie kell, hogy a porfém teljesítményének előnyei felülmúlják-e a költségek növekedését.

2. Teljesítmény

Számos szilíciumacél mechanikai tulajdonság sokféle teljesítmény miatt hasznos, többek között:

  • Alacsony energiaveszteség ciklusonként (500 Hz-nél kisebb frekvencián)
  • Alacsony magveszteség
  • Nagy áteresztőképesség

Bizonyos esetekben, például a hagyományos motoroknál, egyértelműen a motor lamináló acél a jobb választás a lágy mágneses por helyett. A fő okok? Nyomaték és energiafogyasztás.

3. Ismertség

Az elektromos acél alkalmazások évtizedek óta kőbe vannak vésve, és a mérnökök többsége jól érzi képességeit. Ez egy biztonságos és elfogadott megközelítés az elektromos alapú alkatrészek építéséhez.

A lágy mágneses kompozit (SMC) porok és az elektromágneses alkalmazásokhoz használt egyéb porok újak és kevésbé ismertek. Nagyon nehéz meggondolni magukat, és áttérni a különböző formákra és megközelítésekre.

Lamináló acél felhasználása

A lamináló acél három fő felhasználási módja ma a következő:

  • Motorok (állórészek stb.)
  • Generátor anyagok
  • Transzformátor alkatrészek

A motorok mindenütt megtalálhatók, ahová csak néz, majd néhány: a modern hűtőszekrénytől és mosogatógéptől kezdve a mikrohullámú sütőben található kis lemezig. Különösen a porfém még nem része a transzformátorral folytatott beszélgetésnek. De más esetekben - mégpedig, motorok -- bizonyára annak kellene lennie.

A bélyegzés hátrányai

Az elektromos acél hátrányai abban rejlenek, hogy az annak gyártásához használt eljárás hiányos, mint magával az anyaggal. A fémbélyegzés hátrányai a következők:

  • Tervezési korlátozások: Nagyjából 2D-ben dolgozik, mivel nincsenek olyan 3D-s tervezési lehetőségek, mint amilyeneket a fémporban talál.
  • Vastagsági korlátozások: A bélyegzést általában legfeljebb 0,5 ”méretű lapokra korlátozzák. A gyártója előírhatja a minimális vastagság követelményét is. Ez a vastagság csak a szerkezeti alkalmazások bélyegzésére vonatkozik; az elektromos acéllemezekhez képest a vastagságok 0,05 ”és 0,007” között változnak. Az SMC-folyamat kisebb részecskéket is tartalmazhat, amelyek sokkal magasabb frekvenciákon teljesítenek jobban.
  • Korlátozások kialakítása: A másodlagos funkciókat később hozzá kell adni a gyártáshoz. A porfém tulajdonságai egyetlen formában is elvégezhetők.

Hol illik a fémpor a motorokhoz?

A teljesítmény a porfémek képességei messze meghaladják az évtizedekkel ezelőtti egyszerű keverékeket. Ma nagyon sok kiaknázatlan potenciált jelentenek a motorok és más alkalmazások számára.

  • Nagyobb mágneses tulajdonságok
  • Nagyobb erő
  • Javított keménység

Ne feledkezzünk meg a por „semmiből” tésztaszerű alakíthatóságáról. A porkohászat egyedülálló alakformálása tökéletes, ha terveznie kell összetett, 3D geometria.

Lehet, hogy észrevette az „általában” nyilatkozatot, amikor azt mondtuk, hogy a laminálás a legköltséghatékonyabb megoldás. Miért? Az a képesség, hogy ezeket a lekerekített, 3D-s alakzatokat porfémmel formálja, lehetővé teszi, hogy csökkentse a termékben lévő szerelvények számát. Ha az alkatrészek konszolidációja elég nagy, akkor megy a fémpor valójában olcsóbb lehet mint laminálni.

Tegye meg a tortáját és egye meg azt is

A laminálás már a motorok megjelenése óta létezik, és nagyszerűek voltak. De szükségszerűen a legjobb megoldás a jelenlegi alkalmazásához? A laminálás szép, lapos részt eredményezhet, de mi van akkor, ha a részed nem lapos, vagy más részleteket igényel? Mi van, ha tésztaszerű anyagra van szükséged, amellyel játszhatsz?

Egy érdekes előrelépés az a termelés képessége kombinált komponens, amely részben laminálás, rész PM. A bélyegzéssel csak tányérokat veszel és egymásra rakod, ami az alakját tekintve nagyon korlátozó lehet. De például porfémmel készíthetünk egy zárókupakot, így a huzal szépen meghajlik az anyag körül. Ez nagyobb hatékonyságot eredményez a motor számára, és megadja a motorgyártónak mindkét világ haszna - a bélyegzés alacsony költsége és az SMC-anyagok minimálisra csökkentett további költsége, miközben a motor hatékonysága még mindig növekszik.

Elég jó?

Ideje lehet a mérnöki gyakorlat újragondolása. Más cégek (* köhögés, Porsche, köhögés *) csinálják. Jó kezdet az nézze meg az SMC-k oktatási és vizuális megjelenését lent: