알루미늄 전기 모터 케이스 : 설계, 제조, 보호 및 정밀도

알루미늄 전기 모터 케이싱의 열 흐름을 최대화합니다

엔지니어가 논의 할 때 알루미늄 전기 모터 케이스 열 소산 , 그들은 구리 권선 또는 고정자 라미네이션에서 요크 및 장착 기능으로, 케이싱 벽, 외부 표면을 가로 질러 주변 공기 또는 액체로, 마침내 공기 또는 액체로의 열 저항 체인 관리에 대해 실제로 이야기하고 있습니다. 이 체인의 약한 링크는 핫스팟 온도를 높이고 성능 마진을 압축합니다. 철 주택과 비교하여 알루미늄의 높은 열전도율은 가장 먼저 선택이지만, 이점은 사려 깊은 재료 선택, 접촉 설계 및 표면 공학에 달려 있다는 것을 깨닫게됩니다. 목표는 단순히 열을 움직이는 것이 아닙니다. 체중, 제조 가능성 및 비용을 제어하면서 열을 예측할 수 있습니다.

하우징 내부의 열 경로

케이싱 내부, 열은 고정자 치아와 멍에를 전도하여 옮기고 프레스 핏, 본딩 인터페이스 또는 포팅 화합물을 통해 하우징으로 교차합니다. 연속적이고로드 된 접촉 인터페이스는 접촉 저항을 줄입니다. 실용적인 단계에는 밀접하게 허용 된 프레스 핏, 얇고 균일 한 인터페이스 재료 및 왜곡을 피하는 고의적 인 클램핑 압력이 포함됩니다. 포팅 또는 갭 필러가 필요한 경우, 점도와의 전도도 균형을 선택하여 공기를 포획하지 않고 미시적 인 습윤성을 선택하십시오. 설계자는 종종 고정자 치아를 확장하거나 경로 길이를 단축시키는 구리 셜트를 추가하여 전도를 향상시킵니다. 알루미늄은 강철보다 더 많이 확장되기 때문에 작동 온도에서의 차동 팽창을 고려해야합니다. 조작 중에 어셈블리에서의 간섭이 너무 많아 질 수 있으며, 가장 필요한 경우 열전달이 저하 될 수 있습니다.

지느러미 형상, 공기 흐름 및 표면 처리

케이싱 밖에서 대류가 지배적입니다. 직선 지느러미는 단순하고 비용 효율적이지만 루버 또는 물결 모양의 지느러미는 경계층을 방해하고 저속 공기 흐름에서 성능이 우수 할 수 있습니다. FIN 간격은 파울링 위험 및 제조 초안 각도를 설명해야합니다. 표면 처리는 반 직관적 일 수 있습니다. 미세 분쇄 된 표면은 전도도가 약간 감소하더라도 난기류를 트립함으로써 대류 열 전달을 증가시킬 수 있으며, 어두운 양극 층은 방사선이 무시할 수없는 곳에서 중요합니다. 모터가 슈라우드 또는 하류 환경 내부에 사는 경우, 알려진 속도 프로파일을 가진 덕트 공기 흐름은 부수적 인 흐름에 의존하는 것보다 더 신뢰할 수 있습니다. 먼지 나 곤충이 가능하면 시간이 지남에 따라 성능을 보존하기 위해 더 넓은 간격으로 더 두꺼운 지느러미를 선택하십시오.

재료 등급 및 열전도도

다른 알루미늄 등급은 주파수와 강도에 대한 무역 전도성입니다. 하이 실리콘 다이 캐스팅 합금은 아름답게 흐르고 얇은 지느러미를 채우지 만 열전도도는 단조 등급보다 낮습니다. 대조적으로, 단조 6xxx 시리즈 압출은 탁월한 전도성과 가공 가능성을 제공하지만 복잡한 형상에 도달하기 위해 더 많은 가공을 요구할 수 있습니다. 재료 선택이 프로세스와 상호 작용하기 때문에 결정은 툴링 및 조각 분당 비용에 대한 열 이득을 측정해야합니다. 다음 비교는 전체 테이블 요약 전에 숫자를 컨텍스트에 넣습니다.

• 알루미늄은 일반적으로 실온에서 스테인레스 강보다 여러 배 더 나은 열을 전도적으로 수행하여 동일한 열유속의 온도 상승으로 더 작은 온도 상승으로 해석 할 수 있습니다.
• 알루미늄 패밀리 내에서, 낮은 실리콘 또는 단조 합금은 일반적으로 얇은 벽을 쉽게 주조하는 비용으로 고 실리콘 다이 캐스팅 합금보다 더 잘 작동합니다.
• 마그네슘은 가볍지 만 일반적으로 일반 알루미늄 등급보다 효과적으로 열을 수행하며 부식 관리를 복잡하게 할 수 있습니다.

테스트 방법 및 설계 피드백 루프

열 모델은 학습을 가속화하지만 측정에 의해 고정되어야합니다. 적외선 열 화상학은 어깨와 갈비뼈 교차로를 돌보는 주변의 핫스팟을 보여줍니다. 알려진 하중으로 보정 된 열 담화 테스트는 CFD를 검증하는 반면 열 충격 사이클링은 수명에 대한 인터페이스 저하를 노출시킵니다. 가장 효과적인 프로그램은 열 벤치마킹을 특별 행사가 아니라 설계 릴리스에서 일상적인 게이트로 취급합니다. 이 시스템 접근 방식은 궁극적으로 문구를 바꾸는 것입니다 알루미늄 전기 모터 케이스 열 소산 검색 쿼리에서 현장의 경쟁 우위로.

생산 경로 선택 및 파트너 평가

프로세스 선택 및 심사 다이 캐스트 알루미늄 모터 하우징 공급 업체 다중 변동 운동입니다. 다이 캐스팅은 얇은 벽과 통합 지느러미로 높은 볼륨으로 뛰어납니다. 모래 주조는 두꺼운 섹션의 비용으로 유연성과 툴링 투자가 낮습니다. 압출 플러스 CNC 가공은 더 간단한 형상을위한 훌륭한 표면 마감 및 전도도를 제공합니다. 그리고 영구적 인 대조 주조는 중간 런을 위해 모래와 다이 캐스팅 사이에 있습니다. 올바른 선택은 지오메트리, 공차, 화장품 및 총 소유 비용의 균형을 유지합니다. 두 개의 경로가 실행 가능한 것처럼 보이면 먼저 문장으로 비교하고 표로 된 스코어 카드로 확인하여 트레이드 오프가 엔지니어링, 품질 및 소싱 팀 모두에 투명합니다.

다이 캐스팅 대 모래 주조 대 압출 CNC

다이 캐스팅은 일반적으로 많은 얇은 핀이 필요한 곳에서 승리하고 반복성이 긴밀한 벽 두께가됩니다. 모래 주조는 거칠 으면 대형 하우징과 빠른 디자인 반복을 지원합니다. 압출 CNC 가공은 선형 지느러미 또는 간단한 덕트를 재고에서 절단 할 수있는 원통형 또는 프리즘 쉘에 적합합니다. 또한 단조 알루미늄의 열전도율이 높아집니다. 투자 캐스팅은 세부적인 세부 사항을 달성 할 수 있지만 종종 더 큰 부품의 비용으로지면을 잃습니다. 표면 마감은 밀봉, 페인팅 및 열 방출에 영향을 미치기 때문에 각 경로가 성능 및 미용 대상을 치는 데 필요한 가공 또는 후 처리가 얼마나 필요한지 고려하십시오.

툴링, 리드 타임 및 총 소유 비용

총 소유 비용 (TCO)은 상각 된 툴링, 피스-파트 가격, 스크랩,화물 및 품질 위험을 결합합니다. 다이 캐스팅은 툴링이 높지만 사이클 시간은 낮습니다. 모래 주조는 그것을 뒤집습니다. 연간 규모가 불확실한 경우 모래 주조 또는 압출로 시작하면 프로그램에 위험을 감수하고 하드 툴링을 저지르기 전에 실제 수요 데이터를 제공 할 수 있습니다. 반대로, 런칭 예측이 단단하고 지오메트리가 적합 할 때, 일찍 죽기로 이동하면주기 시간과 가공 컨텐츠를 수축함으로써 툴링을 빠르게 지불 할 수 있습니다. 공급 업체 위치는 물류 위험 및 리드 타임에 영향을 미칩니다. 일반적인 검사 계획과 교환 가능한 도구를 사용한 이중 소싱은 공급을 안정화시킬 수 있습니다.

품질 시스템 및 공급 업체 평가

선별 할 때 주사위 알루미늄 모터 하우징을 주조하십시오 공급 업체 , 공칭 기능을 넘어보십시오. 유사한 하우징에 대한 프로세스 흐름 다이어그램, PFMEA 예제 및 통계 기능 데이터를 요청합니다. 다공성 및 차가운 슈트 제어에 대한 금속계 보고서를 검토하고 게이팅/오버플로 전략이 얇은 핀의 가스 포획을 어떻게 줄이는 지 물어보십시오. 좌표 측정 장비 및 압력 테스트 장비가 검사 계획과 일치하는 것을 확인하십시오. 성숙한 공급 업체는 공동 DFM/DFMEA 워크숍을 환영하여 철강이 절단되기 전에 위험을 줄입니다.

환경 보호 및 밀봉 전략

설계 a 부식성 알루미늄 모터 인클로저 IP65 물, 먼지, 화학 물질, 온도 사이클링 및 갈바니 커플에 대해 전체적으로 생각하는 것을 의미합니다. IP65는 먼지가 가중 건설과 물 제트의 보호를 나타내지 만 실험실 테스트를 한 번 통과하는 것은 해당 현장에서 몇 년 동안 번성하는 것과 다릅니다. 실제 환경은 소금 스프레이, 전도성 먼지, 오일 및 열광도를 결합하여 마이크로 갭을 통해 수분을 펌핑합니다. 성공하려면 밀봉 기능이 관대해야하고 코팅은 호환되어야하며, 이종 금속은 분리되어야합니다. 부식은 시스템 문제이기 때문에 많은 고장이 벌크 알루미늄 자체보다 방해하는 인터페이스 (형식, 보스 및 커버)로 추적됩니다.

IP 등급, 개스킷 및 호흡기

노화 후 압축을 유지하는 개스킷 형상을 선택하여 시작하십시오 : 저 물 유입을위한 스폰지 폐쇄 셀 엘라스토머 또는 강력한 플랜지 참여를위한 성형 프로파일. 공차 스택 업을 설명하는 대상 압축 범위; 플라스틱 덮개에 압축 한계를 사용하여 과잉 소각을 피하십시오. 케이싱이 가열되고 냉각되는 경우, 막 브리더는 압력을 동일하게하고 과거 수분을 과거로 당기는 경향을 줄입니다. 케이블 글 랜드 및 도관 항목은 입력 목표와 일치해야합니다. 하나의 스펙 글 랜드조차도 훌륭한 디자인을 저하시킬 수 있습니다.

코팅, 양극 화 및 부식 테스트

코팅되지 않은 알루미늄은 산화물을 형성하지만 염화물이 풍부한 환경은 더 많은 것을 요구합니다. 양극화는 내식성 및 표면 경도를 증가시킨다. 파우더 코팅은 거칠고 매력적인 마감 처리를 제공합니다. 변환 코팅은 페인트 접착력을 향상시킵니다. 스테인리스 패스너로 부품을 조립할 때는 절연 와셔 또는 실란트를 사용하여 갈바니 잠재력을 완화하십시오. 평평한 패널이 아니라 실제 조인트를 대표하는 틈새 쿠폰을 포함하는 중성 소금 스프레이 및 사이클 성 부식 테스트로 코팅 시스템을 검증하십시오. 모범 사례는 강력한 밀봉을 환경에 맞춰진 마감과 결합한 다음 가속화 된 테스트로 확인하는 것입니다.

패스너, 인터페이스 및 이종 금속

갈바니 커플은 많은 현장 문제를 이끌어냅니다. 스테인리스 패스너가 필요한 경우 포로 와셔로 알루미늄에서 분리하고 호환 가능한 방지 방지를 바르고 방수 형상을 피하십시오. 강철 괄호가 케이싱에 볼트로 볼트를 볼 때 조인트의 실란트를 사용하여 틈새 부식을 줄입니다. 마지막으로, 접지 지점과 페인트 파손을 의도적으로 의도적으로 처리하므로 보호 시스템은 의도하지 않게 손상되지 않습니다. 훈련 된 접근 방식은 "IP 테스트 패스"를 견고한 것으로 바꿉니다. 부식성 알루미늄 모터 인클로저 IP65 그것은 실제 날씨와 세척에서 번성합니다.

현대 드라이브 트레인의 질량 감소

전기 화는 무게와 패키지 효율에 대한 프리미엄을 배치하여 EV 모터 용 경량 알루미늄 모터 케이싱 슬로건 이상. 질량이 낮을수록 차량 효율성을 향상시키고 열 헤드 룸을 넓히고 조립 취급을 완화시킵니다. 그러나 무게 컷은 케이싱 강성, 베어링 정렬 또는 음향 거동을 손상시킬 수 없습니다. 이 예술은 부하 경로와 열 성능을 유지하면서 구조가 최소에 기여하는 그램을 제거하는 것입니다. 이 작업을 수행하면 토폴로지 최적화, 캐스팅 친화적 인 늑골 및 신중한 가공을 혼합하여 스트레스 라이저 또는 다공성에 취약한 얇은 부분을 생성하지 않습니다.

구조 토폴로지 및 중량 목표

강성 중심의 토폴로지로 시작하십시오 : 베어링 하중, 기어 박스 반응 및 장착 제약 조건을 정의 한 다음 솔버가 대부분의 응력을 전달하는 재료의 복구를 식별하도록하십시오. 결과를 균일 한 벽 전환, 넉넉한 필레 및 일관된 초안으로 캐스트 가능한 갈비뼈와 웹으로 변환하십시오. 원통형 하우징의 경우 열이 퍼지는 고리로 두 배가되는 통합 리브 밴드를 고려하십시오. 체중 및 강성 목표를 조기에 설정하여 DV 테스트 중에 발견되지 않고 설계 검토 중에 트레이드 오프가 보이도록합니다.

열-구조적 트레이드 오프

체중 감소는 때때로 냉각과 충돌합니다. 얇은 벽은 전도 영역을 줄이지 만, 더 얇은 지느러미는 주조가 허용되면 대류 영역을 회복시킬 수 있습니다. CFD가 장착 보스 근처에 핫 존을 보여 주면 국부 열 스프레더 리브가 글로벌 벽 두께 증가를 능가 할 수 있습니다. 마찬가지로, 어둡고 내구성있는 코팅은 방사율을 높이고 구조적 형벌없이 열 마진을 회수 할 수 있습니다. 트릭은 하나의 헤비급 수정에 의존하기보다는 몇 가지 완만 한 개선 사항을 결합하는 것입니다. 물-글리콜 재킷이 실현 가능하면 통합 된 채널은 열 정권을 완전히 이동하여 과열없이 벽 두께가 낮아질 수 있습니다.

NVH, 강성 및 통합

가벼운 부품은 울릴 수 있습니다. 유지하려면 EV 모터 용 경량 알루미늄 모터 케이싱 조용하고 갈비뼈 간격 및 두께를 조정하여 패널 모드를 분해하고 실현 가능한 비대칭 리브 패턴을 사용하십시오. 로터-엔드 실드, 인버터 마운트 또는 냉각수 매니 폴드를 결합한 통합은 무게와 복잡성을 더하는 괄호와 패스너를 흡수합니다. 두 가지 옵션을 단어로 비교 한 다음 간단한 테이블로 확인하십시오. 통합 하우징은 8-12% 질량과 10 개의 패스너를 절약 할 수 있으며 모듈 식 접근 방식은 약간의 가중치로 서비스를 단순화 할 수 있습니다. 체중만이 아니라 조립 전략 및 현장 수리 가능성의 맥락에서 결정을 내립니다.

정밀 가공 및 검증

거친 캐스팅을 완성 된 구성 요소로 바꾸면 정밀한 힌지 - 문구로 캡처 CNC 가공 알루미늄 모터 케이싱 공차 0.01mm . 모든 기능이 10 마이크론 제어를 요구하는 것은 아니지만 구멍과 짝짓기면을 자주하는 경우가 종종 있습니다. 이를 달성하려면 유능한 기계 이상이 필요합니다. 데이텀 전략, 안정적인 비품, 열 제어 및 공정 기능 모니터링에 따라 다릅니다. 가공을 설계 의도와 기계적, 열 및 밀봉 성능을 정렬 할 수있는 마지막 기회로 생각하십시오.

구멍과 적합을 베어링하기위한 GD & T

케이싱이 서비스에서 제한되는 방식을 반영하는 데이텀을 정의하십시오. 베어링 보어의 동심성 또는 위치는 로터 정렬을 보존하기 위해 장착면과 반대 보어를 참조해야합니다. 베어링 생명을 보호하기 위해 소수의 미크론 수준에서 원형과 원형 자리가 필요할 수 있습니다. 덮개 및 기어 인터페이스의 평탄도는 개스킷 압축 및 기어 메쉬를 지원합니다. 모든 공차를 과도하게 촉진하는 대신 시스템 동작을 제어하는 ​​기능에 정밀도를 집중시키고 다른 곳에서 관대 한 공차가 비용을 줄일 수 있습니다.

비품, 프로세스 기능 및 검사

왜곡없이 얇은 벽 캐스팅을 잡는 것은 공예입니다. 적절한 경우 형태에 맞는 둥지와 진공을 사용하고 타원형 구멍을 피하기 위해 클램핑 력을 제어하십시오. 스테이지 가공 너무 많은 재고 제거가 정밀한 기능 전에 발생합니다. 쫓을 때 냉각수 온도 및 기계 워밍업 문제 CNC 가공 알루미늄 모터 케이스 공차 0.01mm ; 열 안정성이 없으면 측정 드리프트와 기능이 어려워집니다. CMM 및 에어 게이지로 중요한 특성을 확인하고 SPC로 모니터링하여 부품이 탈출하기 전에 트렌드가 잡히십시오. 유능한 프로세스는 제어 차트가 통제 불능 조건을 신호 할 때 명확한 반응 계획과 함께 안전 크리티컬 치수에서 CP/CPK> 1.33을 보여 주어야합니다.

문서, SPC 및 릴리스 기준

강력한 문서는 암묵적 노하우를 반복 가능한 결과로 변환합니다. 제어 계획은 작업을 생성 한 특성 및이를 확인하는 기기에 연결해야합니다. 1- 아카티클 검사는 인쇄 해석을 확인하는 반면, 진행중인 감사는 고정 장치, 절단기 및 프로그램이 승인 된 상태와 일치하는지 확인합니다. 얼굴을 밀봉하려면 표면 마감 검사를 평탄도와 결합하십시오. 나사산 구멍의 경우 위치와 피치 품질을 확인하십시오. 인서트에 대한 동봉 된 볼륨 및 토크 각각 검증의 최종 누출 테스트는 패키지를 완성하여 완성 된 케이싱이 라인을 떠날 때 성능, 내구성 및 어셈블리 목표를 충족시킬 수 있도록합니다.

빠른 참조 비교

아래의 비교는 빠른 트레이드 오프 결정과 교차 기능 검토를 지원하기 위해 단일 관점에서 위의 이야기 진술을 요약합니다.