EV-moottorin kotelon materiaalit verrattuna: alumiini, teräs ja ruostumaton ohjain

Lähes jokaisen volyymin akkusähköajoneuvon purkaminen kertoo saman tarinan kahdesti: vetomoottori on kääritty painevaletulla alumiinilla, kun taas jäähdytysnestepumppu, jäähdytystuuletin ja LVI-puhallin sen vieressä kuluvat yhtä todennäköisesti hitsattua terästä. Molemmat vaihtoehdot ovat oikeita, ja molemmat vastaavat yhteen kysymykseen: mikä EV-moottorin kotelon materiaalit maksaa itsensä takaisin tietyssä käyttöjaksossa? Vastaa huolimattomasti ja lasku tulee myöhemmin ylimääräisenä massana, korroosiotakuuvaatimuksena tai asumiskustannuksina, jotka eivät kestä hankintaneuvotteluja. Tässä oppaassa verrataan tärkeitä metalleja lukuihin, joista suunnittelu- ja ostotiimit todellisuudessa kiistelevät.

Mitä ovat sähköauton kotelomateriaalit?

Keskustelut moottorimateriaaleista ajautuvat usein sähköteräs- ja laminointipinnoitteisiin. Se on erillinen päätös, koska laminaatit elävät magneettipiirin sisällä, kun taas kotelo on rakenteellinen ja lämpöosa. Itse asunnossa hallitsee neljä materiaaliperhettä:

• Painevaletut alumiiniseokset, kuten ADC12 ja A380: oletusarvo sähköautojen vetomoottoreille, valettu yhdellä kertaa jäähdytysvaippojen ja kiinnitysulokkeiden kanssa.
• Leimattu ja hitsattu hiiliteräs: apumoottoreiden, puhallinmoottoreiden, pumppujen ja teollisuuskäyttöjen työhevonen.
• 304 ruostumaton teräs: määritetty, kun jäähdytysnestekontakti, suolasuihku tai huuhtelu sulkee pois pinnoitetun hiiliteräksen.
• Raskasseinämäinen teräsputki ja paksu levy: varattu suuren kuormituksen, iskunkestävälle ja vaihteistolla integroiduille moottoreille.

Miksi alumiini voittaa sähköauton vetomoottorin kotelon?

Alumiini ottaa vetokotelon työn kahdella numerolla: tiheys ja lämpö. 2,7 g/cm3 verrattuna teräksen 7,85 g/cm3:iin se vähentää kotelon massaa noin 65 prosenttia samalla tilavuudella, ja moottorin palautusalueelta poistettu massa. Lämmönjohtavuudella on yhtä paljon merkitystä, koska kotelo toimii staattorin jäähdytyselementtinä: viileämmät käämit pitävät jatkuvaa vääntömomenttia ennen alenemista.

Painevalu voittaa myös integroinnin. Korkeapaineinen painevalettu ADC12- tai A380-kotelo sisältää vesivaippansa, anturireiät ja asennusulokkeet yhdessä osassa, jossa on 3–5 mm seinät. Rangaistuksena on työkalut: valumuotit ovat kalliita ja kuluvat vain suurten volyymien ohjelmissa, minkä vuoksi alumiini hallitsee 200 000 yksikön vuodessa vetovoimamarkkinoita eikä 20 000 yksikön apumarkkinoita.

Missä teräsmoottorikotelot päihittävät alumiinin kokonaiskustannuksilla

Teräs pysyy järkevänä valinnana aina, kun vuotuiset volyymit ovat maltillisia, kuormitukset ovat raskaat tai kotelon on kestettävä väärinkäyttö, joka vahingoittaisi ohutta valua. Raakateräs maksaa noin kolmanneksen alumiinista kiloa kohden, ja meisto- ja hitsauslinja on paljon halvempi työkalu kuin painevalukenno, joten valumuotit kuluvat vähemmän, teräs voittaa valmiin kotelon kustannukset.

On myös hiljaisempi argumentti: lämpölaajeneminen. Staattoripino on piiterästä, joten teräsrunko laajenee ja kutistuu lähes samalla nopeudella kuin siinä olevat laminaatit, mikä vähentää jännitystä häiriösovituksissa lämpöjaksojen välillä. Hitsatut teräskotelot voidaan myös työstää uudelleen ja tarkistaa ohjelman myöhään, mitä valu ei siedä.

Sisähalkaisija 260 Raskasseinäinen moottorikotelo jalustalla 5 mm seinämäinen teräskotelo hitsatulla riviliittimellä, nostokorvakkeella ja asennusjalalla, sopii suuriin teollisuus- ja raskaisiin moottoreihin. Siellä näkyy lämpösovitettu hitsattu teräs ja myöhäinen uudelleentyöstö. Näytä tuote →

Tällä kaistalla toimivat asuntoasiantuntijat, kuten Jiangsu Yufeng Electric Co., Ltd., joka on valmistanut 40 vuotta teräsmoottorikoteloita, omaa leimaamista, hitsausta, koneistusta ja pintakäsittelyä ja raportoitu vuotuinen kapasiteetti yli viisi miljoonaa yksikköä. Ostajat, jotka haluavat täyden toimittajapuolen kuvan, voivat selviytyä tästä teräsmoottorikotelon ostajan opas ennen kumppaneiden listaamista.

Sisähalkaisija 127 Raskasseinäinen moottorikotelo Valmistettu saumattomasta teräsputkesta, jonka seinämä on 7,9 mm, tämä kotelo tarjoaa korkean jäykkyyden, vääntölujuuden ja väsymiskestävyyden vaativiin teollisiin töihin, mikä yhdistää keskustelun toimittajan kyvystä ja materiaalin valinnasta. Näytä tuote →

304 ruostumattomasta teräksestä valmistetut kotelot jäähdytysnestettä ja korroosiota varten

Kun vihollinen on korroosio painon sijaan, 304 ruostumaton teräs päättää väittelyn. Sähköistettyjen laitteiden moottorit sijaitsevat yhä useammin glykolin jäähdytysnestesilmukoiden, akkupakkausten ja alaosan roiskevyöhykkeiden vieressä. Pinnoitettu hiiliteräskotelo pettää pinnoitteensa naarmuuntumishetkellä, kun taas ruostumaton 304, jossa on noin 18 prosenttia kromia ja 8 prosenttia nikkeliä, rakentaa uudelleen passiivisen oksidikerroksen ja suojaa edelleen naarmuilta ja hitsauksilta.

Moottorin sisähalkaisija 180 304SS 304 ruostumaton kotelo 3 mm seinällä ja hitsatulla nostokorvakkeella, joka kestää kosteutta, happoja, emäksiä ja suolasumua. Ihanteellinen märkään tai syövyttävään huoltoon, jossa korroosiomarginaali on suurempi kuin ruostumattoman teräksen alempi lämmönjohtavuus. Näytä tuote →

Kompromissit ovat todellisia. Ruostumaton 304 johtaa vain noin 16 W/mK eli noin kolmanneksen hiiliteräksestä ja painaa samat 7,9 g/cm3, joten suunnittelijat kompensoivat ripoilla, lisätyllä pinta-alalla tai pakotetulla ilmavirralla. Siksi 304 esiintyy useimmiten apumoottoreissa, pumpuissa ja laitteissa märkä- tai syövyttävässä käytössä, missä sen korroosiomarginaali on suurempi kuin sen lämpövaurio.

Katso tästä syvempi läpikäynti laatuista, viimeistelyistä ja tiivistysstrategiasta ruostumattoman moottorin kotelon opas korroosionkestävään moottorin suunnitteluun .

EV-moottorin kotelon materiaalit: nopea vertailu ja valintatarkistuslista

Taulukko pakkaa kompromissit yhteen näkymään, ja tarkistuslista muuttaa ne prosessiksi, jota ohjelmasi voi todella suorittaa.

Suorita tämä sarja ennen materiaalin lukitsemista:

1. Kartoita ensin lämpöpolku: jatkuva vs. huippukuorma ja se, joutuuko jäähdytysnesteen koteloon vai onko lämmön saavutettava yksinään ympäröivään ilmaan.
2. Hinnoi korroosiostrategia: pinnoitus- ja testauskustannukset ruostumattoman teräksen hintaa vastaan ​​koko käyttöiän ajan.
3. Laske yksiköitä vuodessa: valumuotit kuluvat suurella volyymilla, kun taas leimaus- ja hitsaustyökalut pysyvät taloudellisesti paljon alhaisempana.
4. Tarkista integrointikuormat: asennusjalustat, kannakkeet ja ulkoiset voimat määräävät, milloin tarvitaan raskasta seinärakennetta.
5. Auditoi toimittajaprosessiketju: leimaus, hitsaus, koneistus ja pintakäsittely saman katon alla lyhentää korjaussilmukoita toleranssien ajautuessa.

UKK: EV-moottorin kotelomateriaalit