日港制作所与中村工业所携手茨城大学,开发非晶态定子核心量产技术
日港制作所(日本茨城县日立市,社长:泽畠弘人)与中村工业所(同市,社长:中村大明)联合茨城大学,成功开发了一种适用于非晶态材料的定子核心量产技术。该技术在冲压成型过程中完成板材铆接层压,是全球首例在非晶态材料中实现凹凸铆接的工艺。该突破预计将推动电机小型化和节能化,目标市场涵盖小型移动设备及航空航天产业。
电机核心由旋转的转子核心和外部定子核心构成。新技术采用厚度仅为25微米(百万分之一米)的非晶态薄板,通过模具冲压加工并层迭至所需高度。团队通过优化模具材料与结构,克服了非晶态材料高硬度带来的加工难题。
非晶态材料因其无晶体结构,与玻璃类似,硬度极高,传统上难以加工。茨城大学的相马宪一特聘教授表示:“此前虽已有非晶态材料冲压技术,但普遍认为无法通过弯曲工艺进行铆接。这次突破使核心制造可以在无粘合剂的干燥环境下完成。”
采用非晶态材料的电机核心,能有效减少电磁转换时的能量损失。与传统电磁钢板相比,铁损可降低至原来的十分之一。在2023年1月进行的实验中,使用粘合剂层压的1千瓦磁铁电机相较于同等级的工业用感应电机,重量减少至五十分之一。
未来,该技术团队将进一步优化铆接工艺参数和模具寿命,以提升核心的填充率和结构强度,推动其实际应用。