Fraunhofer IFAM разработал технологию литья, которая может быть использована для изготовления легких обмоток из алюминия с более высоким коэффициентом заполнения прорезей. Исследование показывает, что алюминиевые катушки увеличивают непрерывную производительность электрических машин по сравнению с медными обмотками и экономят вес и затраты на сырье. Будь то pedelecs, электронные скутеры или дроны - все эти формы мобильности имеют электрический двигатель. Двигатели идентичны по конструкции и имеют ротор, обмотанный медным проводом. Чтобы сделать двигатели более эффективными, основное внимание уделяется вопросам эффективности, веса, материалов и производственных затрат.
Катушки для серийного производства также в литье под давлением
После того, как в последние несколько лет уже было возможно изготавливать алюминиевые рулоны для литья по выплавляемым моделям, очевидной целью было отделение «Технология литейного производства и легкого строительства» Института технологии производства и прикладных материалов им. Фраунгофера IFAM по производству катушек для серийного производства, в том числе литья под давлением.
Литые катушки характеризуются расположением плоских проводников, что приводит к более высокому коэффициенту заполнения паза и, таким образом, к лучшему использованию доступного пространства. Хотя литые алюминиевые катушки имеют более высокое электрическое сопротивление по отношению к материалу, чем намотанные медные катушки, большее поперечное сечение приводит к более низкому сопротивлению по отношению ко всей катушке.
Лучшее тепловое и электромагнитное поведение
По мнению института, лучшее соединение с многослойным сердечником и более дешевое использование места установки приводит к лучшему тепловому и электромагнитному поведению. По этой причине возможно заменить намотанные медные катушки на литые алюминиевые катушки с улучшенными характеристиками и меньшими материальными затратами. Чтобы доказательство было успешным при прямом сравнении, для исследования использовались коммерческие двигатели pedelec мощностью 250 Вт. Преобразованные двигатели с различными комбинациями многослойных сердечников и катушек были затем испытаны на испытательном стенде.
Алюминиевые катушки улучшают эффективность
После преобразования двигателя Pedelec коэффициент заполнения канавки может быть увеличен с 32% до 60% в зависимости от института. В то же время экономия веса составила 10%. Крутящий момент увеличен на 30%. Говорят, что из-за лучшего теплового поведения катушек непрерывная мощность при рабочей температуре увеличилась почти на 20%. Алюминиевая катушка может лучше передавать тепло, выделяемое ламинированной сердцевине и, следовательно, окружающей среде. Это приводит к улучшенной непрерывной мощности, поскольку катушки достигают допустимой непрерывной рабочей температуры только при более высоких токах.
Результаты измерений были еще более выгодными с многослойным сердечником, оптимизированным для литых катушек для другого модифицированного двигателя Pedelec. При меньшем весе крутящий момент увеличился почти на 80%, а постоянная мощность на 25% по сравнению с оригинальным двигателем. Изменения конструкции должны еще больше повысить производительность двигателей с алюминиевыми катушками.
Потенциал для электродвигателей разных продуктов
Благодаря многолетней работе по разработке литых катушек в Fraunhofer IFAM, теперь стало возможным охватить широкий спектр сценариев применения. Для использования в высокопроизводительных машинах медные катушки высочайшего качества могут быть изготовлены методом литья по выплавляемым моделям. Для использования в серийном производстве, как з. B. При изготовлении рулевых двигателей или систем охлаждения и кондиционирования воздуха, согласно институту, процесс литья под давлением особенно подходит. Чтобы оптимизировать производство литья под давлением и еще больше сократить производственные затраты, следующим этапом разработки является автоматизированная обработка катушек. Согласно институту, большие количества за короткое время цикла могут быть изготовлены на любом оборудовании для литья под давлением.
Еврогусс 2020: зал 7, стенд 422
Литье под давлением
Как оптимизировать форму
Magma представляет свой новый выпуск Magmasoft 5.4.1 на Euroguss 2020, который предлагает множество новых опций и улучшений для виртуального прогнозирования и оптимизации для всех процессов литья. В случае литья под давлением результаты измерения температуры, скорости и давления, а также происхождение расплава могут отображаться и анимироваться непосредственно на виртуальных частицах (следовых частицах). Существуют различные варианты оценки кривых скорости поршня и кривой давления, уменьшенной функцией PQ² для расчета профиля выстрела.
Euroguss 2020: зал 7, стенд 430
На выставке Euroguss 2020 Международная группа Ultraseal представит решения для пропитки литых деталей и другие инновации, такие как безводный смазочный материал для смазки Lubrolene, с технологией сопутствующей системы распыления. Об этом также будет рассказано на конференции Die Casting 2020. В дополнение к химическим веществам и системам для пропитки Ultraseals, а также всемирной сети сервисных центров посетители также смогут ознакомиться с услугами по обработке и пропитке отливок, производимыми компаниями группы Maldaner GmbH и Sterr & Eder GmbH.