【4月・产品资讯】开发用于电机铁心的层压粘合非晶合金带材
1.前言
PROTERIAL, Ltd.（以下简称为PROTERIAL/博迈立铖）开发出一种用于电机铁心的层压粘合非晶合金（见*1） 带材。非晶合金的损耗很低，被认为是可以用于高效电机的理想材料，但由于其硬度较高，与硅钢（见*2） 相比材料厚度较薄，因此在电机铁心上的批量应用范围，仅局限于轴向磁通（见*3） 电机。由于此款新开发的层压粘合非晶合金带的厚度接近于硅钢的厚度，因此可应用于大部分情况下在xEV（见*4） 的驱动系统中所采用的径向磁通（见*5） 电机。
今后，我们将继续通过层压粘合技术的研发解决材料过薄难以加工的问题，同时通过优化模具材料解决冲压（见*6） 的问题，为非晶合金在电机中的应用普及做出贡献。
2.背景
根据国际能源署的统计，新能源汽车驱动电机、工业机械和家用电器中所使用的电机耗电量总和约占总耗电量的一半，因此提高电机的工作效率势在必行。由于降低铁心中的铁耗（见*7） 对提升电机效率至关重要，所以对现有的无取向硅钢（见*8） 材料特性进行了改进，但是对其改进带来的效果已经接近于极限。
近年来，能够突破传统硅钢的极限，有着更低损耗表现的非晶合金逐渐引起了电机产业界的广泛关注。众所周知，与普通硅钢片制成的电机铁心相比，使用非晶合金作为电机铁心可以显著降低铁耗。然而，非晶合金的硬度是硅钢的 5 倍，这意味着冲压模具的寿命会缩短，而且由于材料厚度仅为硅钢片的 1/10 左右，所以冲压加工的生产效率也会大幅下降。以上原因造成目前在已量产电机上的应用，仅限于不使用冲压加工的轴向磁通电机。
作为变压器铁心用非晶合金的领先制造商，PROTERIAL / 博迈立铖 利用其在非晶合金方面多年来所积累的知识和经验，继续进行研发，旨在将非晶合金应用于径向磁通电机。
3.概述
PROTERIAL /博迈立铖 已开发出一种将多张非晶合金带材进行连续叠层并粘合的技术。该技术的关键点在于粘合剂的选择和粘合剂涂层厚度的控制，在此基础上通过开发独有的技术，把粘合剂薄而均匀的涂敷，使叠压系数达到了90%以上。并且不会影响非晶合金本身优异的磁性能。经过层压粘合的材料厚度接近硅钢片的厚度，所以材料的可加工性被提高的同时大幅缩短了加工所需的工时。厚度的增加还可以适当放宽冲模的加工公差。同时针对冲压模具的使用寿命的问题，通过为此款材料选择更合适的模具材料和涂层种类，获得了收效明显的改善。
注：
*1 非晶合金：没有晶体结构的金属，由熔融合金快速冷却形成。
*2 硅钢：由铁和硅组成的软磁合金材料。
*3 轴向磁通电机：定子被夹在两个圆盘形状的转子之间的电机，所以也称盘式电机。
*4 xEV：电动汽车（EV）、混合动力汽车（HEV）和插电式混合动力汽车（PHEV）的统称。
*5 径向磁通电机：常用电机的一种，采用圆柱形转子的外侧围绕定子的结构。
*6 冲压：将需要加工的材料夹紧在事先准备好的模具之间，上下合模得到所需要形状的塑性形变加工。
*7 铁耗：交变电磁场作用于铁心时的能量损耗。
*8 无取向硅钢：在各个方向上磁性能几乎一致的电工钢，通常用作电机铁心的材料。
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