Krachtige stator op basis van additieve productietechnologie

Krachtige stator op basis van additive manufacturing-technologie

Motoren zijn een onmisbaar en belangrijk onderdeel in de moderne industrie en de prestaties van motoren hangen vaak af van de kwaliteit van de stator, die meestal is gemaakt van siliciumstaalplaatmateriaal. Additieve productie is een opkomende productietechnologie die complexere structuren kan creëren en tegelijkertijd productontwikkelingscycli aanzienlijk kan verkorten.Fe-3gew. procent Si ferritisch materiaal heeft uitstekende magnetische en mechanische eigenschappen, die de prestaties van de motor aanzienlijk kunnen verbeteren, terwijl het elektrokathoraat lager is dan dat van traditionele siliciumstaalplaat en de elektrische eigenschappen beter zijn. Daarom is het gebruik van additive manufacturing-technologie en Fe-3wt. procent Si ferritisch materiaal om motorstator te vervaardigen heeft een grote betekenis en toepassingswaarde.

Onlangs heeft TeiN. Lamichhane en andere onderzoekers van Oak Ridge National Laboratory in de Verenigde Staten hebben onderzoek gedaan naar additive manufacturing-technologie en Fe{0}}wt. procent Si-ferrietmateriaal om motorstator te vervaardigen, die niet alleen statorproductie van complexe vormen kan realiseren, maar ook een hogere flexibiliteit en aanpasbaarheid heeft.

Tegelijkertijd kan het de productontwikkelingscyclus aanzienlijk verkorten en de productie-efficiëntie verbeteren. Dit onderzoek is ondersteund door het Amerikaanse ministerie van Energie en is een veelbelovend technisch onderzoek.

De stator wordt geprint met behulp van selectieve lasersmelttechnologie, vervolgens verwerkt tot dunne lagen en uiteindelijk over elkaar gelegd tot een statorkern. Selective Laser Melting (SLM)-technologie werd gebruikt om Fe-3gew. procent Si ferritische materialen. SLM-technologie is een additieve fabricagetechnologie voor droge basispoedermaterialen, die met een laserstraal laag voor laag worden gesmolten en gestapeld om de gewenste driedimensionale structuur te vormen.

Vergeleken met traditionele productiemethoden biedt SLM-technologie meer flexibiliteit en aanpasbaarheid en kunnen complexere structuren worden vervaardigd: Fe-3wt. procent Si-ferrietmateriaal is een materiaal met uitstekende magnetische en mechanische eigenschappen, die de prestaties van de motor aanzienlijk kunnen verbeteren. Tegelijkertijd is het elektrokathoraat van het materiaal lager dan dat van traditionele siliciumstaalplaten en zijn de elektrische eigenschappen beter. De toepassing van dit materiaal kan hogere prestaties en een betere efficiëntie opleveren voor de motorindustrie.

Afbeelding 1: Eerste laag foto's afgedrukt tijdens SLM (links): Seven Fe-3wt. procent Si-statormonsters voltooid (rechts)

Figuur 2 Motorcomponenten: (a) SLM-geprinte stator en cilinder; (b) statorplaat met een dikte van 1,4 mm: (c) geassembleerde statorwikkeling: (d) rotor met BAAM bedrukte NdFeB-PPS-magneet; (e) geassembleerde rotor; f) behuizingsrotor; (g, h) complete motorset.

De studie testte ook de eigenschappen van de bedrukte materialen en vergeleek ze met conventionele siliciumstaalplaten. De resultaten tonen aan dat de magnetische permeabiliteit van de stator meer dan 20 procent hoger is dan die van traditionele siliciumstaalplaat, en de intensiteit van de magnetische verzadigingsinductie is ook meer dan 10 procent hoger dan die van traditionele siliciumstaalplaat. Tegelijkertijd zijn de sterkte en hardheid van de stator veel hoger dan die van traditionele siliciumstaalplaten, en is de Shenyin-snelheid ook lager dan die van traditionele siliciumstaalplaten, en zijn de elektrische eigenschappen beter. Deze prestatieverhoging kan leiden tot hogere efficiëntie en betere prestaties in de motorproductie-industrie.

Tabel 1 Vergelijking van magneto-elektrische eigenschappen van conventioneel bewerkt elektrisch staal en SLM AM Fe-3gew.% Si-laminaat.