Στάτης υψηλής απόδοσης με βάση την τεχνολογία παραγωγής πρόσθετων

Στάτης υψηλής απόδοσης που βασίζεται στην τεχνολογία κατασκευής προσθέτων

Οι κινητήρες είναι ένα απαραίτητο και σημαντικό στοιχείο στη σύγχρονη βιομηχανία και η απόδοση των κινητήρων εξαρτάται συχνά από την ποιότητα του στάτορα, ο οποίος συνήθως είναι κατασκευασμένος από φύλλο πυριτίου χάλυβα. Η κατασκευή προσθέτων είναι μια αναδυόμενη τεχνολογία κατασκευής που μπορεί να δημιουργήσει πιο περίπλοκες δομές, ενώ συντομεύει σημαντικά τους κύκλους ανάπτυξης προϊόντων.Fe-3wt. Το ποσοστό φερριτικού υλικού Si έχει εξαιρετικές μαγνητικές και μηχανικές ιδιότητες, οι οποίες μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την απόδοση του κινητήρα, ενώ το ηλεκτροκαθορικό είναι χαμηλότερο από αυτό του παραδοσιακού φύλλου χάλυβα πυριτίου και οι ηλεκτρικές ιδιότητες είναι καλύτερες. Επομένως, η χρήση της τεχνολογίας κατασκευής προσθέτων και Fe-3wt. ποσοστό φερριτικού υλικού Si για την κατασκευή στάτορα κινητήρα έχει μεγάλη σημασία και αξία εφαρμογής.

Πρόσφατα, η TeiN. Ο Lamichhane και άλλοι ερευνητές από το Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge στις Ηνωμένες Πολιτείες πραγματοποίησαν έρευνα σχετικά με την τεχνολογία κατασκευής προσθέτων και τον Fe{0}}wt. τοις εκατό υλικό φερρίτη Si για την κατασκευή στάτορα κινητήρα, ο οποίος όχι μόνο μπορεί να πραγματοποιήσει την κατασκευή στάτορα πολύπλοκων σχημάτων, αλλά έχει επίσης μεγαλύτερη ευελιξία και δυνατότητα προσαρμογής.

Ταυτόχρονα, μπορεί να συντομεύσει σημαντικά τον κύκλο ανάπτυξης του προϊόντος και να βελτιώσει την αποδοτικότητα της παραγωγής, και αυτή η έρευνα έχει υποστηριχθεί από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ και είναι μια πολλά υποσχόμενη τεχνική έρευνα.

Ο στάτορας εκτυπώνεται με τεχνολογία επιλεκτικής τήξης λέιζερ, στη συνέχεια υποβάλλεται σε επεξεργασία σε λεπτά στρώματα και, τέλος, τοποθετείται σε έναν πυρήνα στάτορα. Η τεχνολογία Selective Laser Melting (SLM) χρησιμοποιήθηκε για την εκτύπωση Fe-3wt. τοις εκατό Si φερριτικά υλικά. Η τεχνολογία SLM είναι μια τεχνολογία κατασκευής προσθέτων για υλικά βασικής ξηρής σκόνης, η οποία λιώνει και στοιβάζεται στρώμα-στρώμα με δέσμη λέιζερ για να σχηματίσει την επιθυμητή τρισδιάστατη δομή.

Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους κατασκευής, η τεχνολογία SLM έχει μεγαλύτερη ευελιξία και δυνατότητα προσαρμογής και μπορεί να κατασκευάσει πιο σύνθετες δομές: Fe-3wt. % Το υλικό φερρίτη Si είναι ένα υλικό με εξαιρετικές μαγνητικές και μηχανικές ιδιότητες, το οποίο μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση του κινητήρα. Ταυτόχρονα, η ηλεκτροκαθορίωση του υλικού είναι χαμηλότερη από αυτή των παραδοσιακών φύλλων χάλυβα πυριτίου και οι ηλεκτρικές ιδιότητες είναι καλύτερες. Η εφαρμογή αυτού του υλικού μπορεί να φέρει υψηλότερη απόδοση και καλύτερη απόδοση στη βιομηχανία κατασκευής κινητήρων.

Εικόνα 1: Πρώτο στρώμα φωτογραφιών που εκτυπώθηκαν κατά τη διάρκεια SLM (αριστερά): Seven Fe-3wt. τοις εκατό δείγματα στάτορα Si ολοκληρωμένα (δεξιά)

Σχήμα 2 Εξαρτήματα κινητήρα: (α) στάτορας και κύλινδρος με τυπωμένο SLM. (β) Πάχος φύλλου στάτορα 1,4 mm: (γ) συναρμολογημένη περιέλιξη στάτη: (δ) ρότορας με τυπωμένο BAAM μαγνήτη NdFeB-PPS. (ε) συναρμολογημένος ρότορας. στ) ρότορα περιβλήματος. (ζ, η) πλήρες σετ κινητήρα.

Η μελέτη εξέτασε επίσης τις ιδιότητες των τυπωμένων υλικών και τα συνέκρινε με τα συμβατικά φύλλα πυριτίου. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η μαγνητική διαπερατότητα του στάτορα είναι περισσότερο από 20 τοις εκατό υψηλότερη από αυτή του παραδοσιακού φύλλου χάλυβα πυριτίου και η ένταση επαγωγής μαγνητικού κορεσμού είναι επίσης περισσότερο από 10 τοις εκατό υψηλότερη από αυτή του παραδοσιακού φύλλου χάλυβα πυριτίου. Ταυτόχρονα, η αντοχή και η σκληρότητα του στάτορα είναι πολύ υψηλότερη από αυτή των παραδοσιακών φύλλων χάλυβα πυριτίου και ο ρυθμός Shenyin είναι επίσης χαμηλότερος από εκείνον των παραδοσιακών φύλλων χάλυβα πυριτίου και οι ηλεκτρικές ιδιότητες είναι καλύτερες. Αυτή η αύξηση στην απόδοση μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερη απόδοση και καλύτερη απόδοση στη βιομηχανία κατασκευής κινητήρων.

Πίνακας 1 Σύγκριση μαγνητοηλεκτρικών ιδιοτήτων συμβατικά κατεργασμένου ηλεκτρικού χάλυβα και SLM AM Fe-3% κατά βάρος πολυστρωματικού Si.