Visokozmogljiv stator, ki temelji na tehnologiji aditivne proizvodnje

Visokozmogljiv stator, ki temelji na tehnologiji aditivne proizvodnje

Motorji so nepogrešljiva in pomembna komponenta v sodobni industriji, zmogljivost motorjev pa je pogosto odvisna od kakovosti statorja, ki je običajno izdelan iz silikonske jeklene pločevine. Aditivna proizvodnja je nastajajoča proizvodna tehnologija, ki lahko ustvari bolj zapletene strukture in hkrati znatno skrajša razvojne cikle izdelka. Fe-3wt. % Si feritnega materiala ima odlične magnetne in mehanske lastnosti, ki lahko močno izboljšajo delovanje motorja, medtem ko je elektrokatorat nižji kot pri tradicionalni silicijevi jekleni pločevini, električne lastnosti pa so boljše. Zato je uporaba tehnologije aditivne proizvodnje in Fe-3wt. % Si feritnega materiala za izdelavo statorja motorja ima velik pomen in uporabno vrednost.

Pred kratkim je TeiN. Lamichhane in drugi raziskovalci iz nacionalnega laboratorija Oak Ridge v Združenih državah so izvedli raziskavo o tehnologiji aditivne proizvodnje in masi Fe-3. % Si feritnega materiala za izdelavo statorja motorja, ki ne more samo realizirati proizvodnje statorjev kompleksnih oblik, ampak ima tudi večjo prilagodljivost in prilagodljivost.

Hkrati lahko močno skrajša cikel razvoja izdelka in izboljša učinkovitost proizvodnje, to raziskavo pa je podprlo Ministrstvo za energijo ZDA in je zelo obetavna tehnična raziskava.

Stator je natisnjen s tehnologijo selektivnega laserskega taljenja, nato obdelan v tanke plasti in na koncu prekrit v statorsko jedro. Tehnologija selektivnega laserskega taljenja (SLM) je bila uporabljena za tiskanje Fe-3wt. odstotkov Si feritnih materialov. Tehnologija SLM je aditivna proizvodna tehnologija za osnovne suhe praškaste materiale, ki se z laserskim žarkom stopijo in zložijo plast za plastjo, da se oblikuje želena tridimenzionalna struktura.

V primerjavi s tradicionalnimi proizvodnimi metodami ima tehnologija SLM večjo prilagodljivost in prilagodljivost ter lahko izdela bolj zapletene strukture: Fe-3wt. % Si feritni material je material z odličnimi magnetnimi in mehanskimi lastnostmi, ki lahko močno izboljšajo delovanje motorja. Hkrati je elektrokatorat materiala nižji kot pri tradicionalnih silicijevih jeklenih ploščah, električne lastnosti pa so boljše. Uporaba tega materiala lahko prinese višjo zmogljivost in večjo učinkovitost v industriji proizvodnje motorjev.

Slika 1: Prva plast fotografij, natisnjenih med SLM (levo): Sedem Fe-3wt. % dokončanih vzorcev statorja Si (desno)

Slika 2 Komponente motorja: (a) SLM tiskani stator in valj; (b) statorska plošča debeline 1,4 mm: (c) sestavljeno statorsko navitje: (d) rotor z magnetom NdFeB-PPS, natisnjenim BAAM; (e) sestavljen rotor; (f) ohišje rotorja; (g, h) celoten komplet motorja.

Študija je tudi testirala lastnosti tiskanih materialov in jih primerjala z običajnimi silikonskimi jeklenimi ploščami. Rezultati kažejo, da je magnetna prepustnost statorja za več kot 20 odstotkov višja kot pri tradicionalni silicijevi jekleni pločevini, in tudi intenziteta indukcije magnetne nasičenosti je več kot 10 odstotkov višja kot pri tradicionalni silicijevi jekleni pločevini. Hkrati sta trdnost in trdota statorja veliko višji kot pri tradicionalnih silicijevih jeklenih pločevinah, stopnja Shenyin pa je tudi nižja kot pri tradicionalnih silicijevih jeklenih pločevinah, električne lastnosti pa so boljše. To povečanje zmogljivosti lahko privede do večje učinkovitosti in boljšega delovanja v industriji proizvodnje motorjev.

Tabela 1 Primerjava magnetoelektričnih lastnosti konvencionalno strojno obdelanega elektrotehničnega jekla in laminata SLM AM Fe-3wt % Si.