Estator de alto desempenho baseado em tecnologia de manufatura aditiva

Estator de alto desempenho baseado em tecnologia de fabricação aditiva

Os motores são um componente indispensável e importante na indústria moderna, e o desempenho dos motores geralmente depende da qualidade do estator, que geralmente é feito de chapa de aço silício. A manufatura aditiva é uma tecnologia de fabricação emergente que pode criar estruturas mais complexas enquanto reduz significativamente os ciclos de desenvolvimento do produto.Fe-3wt. por cento Si material ferrítico tem excelentes propriedades magnéticas e mecânicas, o que pode melhorar muito o desempenho do motor, enquanto o eletrocatorato é menor do que a chapa de aço silício tradicional, e as propriedades elétricas são melhores. Portanto, o uso de tecnologia de manufatura aditiva e Fe-3wt. O material ferrítico de Si por cento para fabricar o estator do motor tem grande significado e valor de aplicação.

Recentemente, TeiN. Lamichhane e outros pesquisadores do Oak Ridge National Laboratory, nos Estados Unidos, realizaram pesquisas sobre tecnologia de manufatura aditiva e Fe-3wt. por cento de material de ferrite Si para fabricar o estator do motor, que pode não apenas realizar a fabricação do estator de formas complexas, mas também ter maior flexibilidade e personalização.

Ao mesmo tempo, pode encurtar muito o ciclo de desenvolvimento do produto e melhorar a eficiência da produção, e esta pesquisa foi apoiada pelo Departamento de Energia dos EUA e é uma pesquisa técnica muito promissora.

O estator é impresso por tecnologia seletiva de fusão a laser, depois processado em camadas finas e finalmente sobreposto em um núcleo de estator. A tecnologia Selective Laser Melting (SLM) foi usada para imprimir Fe-3wt. por cento Si materiais ferríticos. A tecnologia SLM é uma tecnologia de fabricação aditiva para materiais de base em pó seco, que é derretido e empilhado camada por camada por feixe de laser para formar a estrutura tridimensional desejada.

Em comparação com os métodos de fabricação tradicionais, a tecnologia SLM tem maior flexibilidade e capacidade de personalização e pode fabricar estruturas mais complexas: Fe-3wt. por cento O material de ferrite Si é um material com excelentes propriedades magnéticas e mecânicas, o que pode melhorar muito o desempenho do motor. Ao mesmo tempo, o eletrocatorato do material é menor do que o das chapas de aço silício tradicionais e as propriedades elétricas são melhores. A aplicação deste material pode trazer maior desempenho e melhor eficiência para a indústria de fabricação de motores.

Figura 1: Primeira camada de fotografias impressas durante o SLM (esquerda): Seven Fe-3wt. porcentagem de amostras do estator de Si concluídas (à direita)

Figura 2 Componentes do motor: (a) Estator e cilindro impressos em SLM; (b) folha do estator com espessura de 1,4 mm: (c) enrolamento do estator montado: (d) rotor com imã NdFeB-PPS impresso em BAAM; (e) rotor montado; (f) carcaça do rotor; (g, h) conjunto completo do motor.

O estudo também testou as propriedades dos materiais impressos e os comparou com chapas de aço silício convencionais. Os resultados mostram que a permeabilidade magnética do estator é mais de 20% maior que a da chapa de aço silício tradicional, e a intensidade da indução de saturação magnética também é mais de 10% maior que a da chapa de aço silício tradicional. Ao mesmo tempo, a resistência e a dureza do estator são muito maiores do que as chapas de aço silício tradicionais, e a taxa de Shenyin também é menor do que as chapas de aço silício tradicionais, e as propriedades elétricas são melhores. Esse aumento no desempenho pode levar a maior eficiência e melhor desempenho na indústria de fabricação de motores.

Tabela 1 Comparação das propriedades magnetoelétricas de aço elétrico usinado convencionalmente e SLM AM Fe-3% em peso de laminado de Si.