Az elektromos járművek burkolatának anyagai összehasonlítva: alumínium, acél és rozsdamentes vezető

Otthon / Hírek / Ipari hírek / Az elektromos járművek burkolatának anyagai összehasonlítva: alumínium, acél és rozsdamentes vezető

Az elektromos járművek burkolatának anyagai összehasonlítva: alumínium, acél és rozsdamentes vezető

Szinte minden térfogatú akkumulátoros elektromos jármű lebontása kétszer is elmeséli ugyanazt a történetet: a vontatómotort öntött alumíniumba csomagolják, míg a mellette lévő hűtőfolyadék-szivattyú, hűtőventilátor és HVAC ventilátor ugyanilyen valószínű, hogy hegesztett acélt kopik. Mindkét választás helyes, és mindkettő egy kérdésre válaszol: melyik EV motorház anyagai megtérülnek egy adott munkaciklus alatt? Válaszoljon rá hanyagul, és a számla később érkezik többlettömegként, korróziós garanciális igényként vagy lakhatási költségként, amely nem éli túl a beszerzési tárgyalásokat. Ez az útmutató összehasonlítja a fontos fémeket azokkal a számokkal, amelyekről a mérnöki és beszerzési csapatok ténylegesen vitatkoznak.

2-3x

Az alumínium kétszer-háromszor jobban mozgatja a hőt, mint a szénacél, ennek ellenére az acél továbbra is az elektromos járművek segédmotorjainak nagy részét hordozza, mert a merevség, az egységköltség és a korróziós stratégia ugyanannyi házprogramot határoz meg, mint a fizika.

Mik azok az elektromos járművek házának anyagai?

Működési definíció

EV motorház anyagai are the structural metals used to build a motor's outer shell: the component that clamps the stator stack, locates the bearings, drains winding heat to coolant or ambient air, and shields the windings from water, salt, dust and road debris.

A motoranyagokról szóló beszélgetések gyakran az elektromos acélok és a laminált bevonatok közé sodródnak. Ez külön döntés, mert a rétegelt lemezek a mágneses áramkörben élnek, míg a ház szerkezeti és termikus rész. Magában a házban négy anyagcsalád dominál:

  • Öntött alumíniumötvözetek, mint például az ADC12 és az A380: az EV vontatómotorok alapértelmezése, egy lövéssel öntve hűtőköpennyel és rögzítőhüvellyel.
  • Sajtolt és hegesztett szénacél: segédmotorok, ventilátormotorok, szivattyúk és ipari hajtások igáslója.
  • 304 rozsdamentes acél: akkor van megadva, ha hűtőfolyadékkal érintkezik, sópermet vagy lemosás kizárja a bevonatos szénacélt.
  • Nehézfalú acélcső és vastag lemez: nagy terhelésű, ütésnek kitett és hajtóműves motorokhoz van fenntartva.

Miért nyeri az alumínium az elektromos járművek vontatómotorházát?

Az alumínium két számon veszi fel a vontatási ház feladatát: a sűrűség és a hő. 2,7 g/cm3, szemben az acél 7,85 g/cm3-ével, nagyjából 65%-kal csökkenti a ház tömegét azonos térfogat mellett, és a tömeget eltávolítják a motor visszatérési tartományából. A hővezető képesség ugyanilyen fontos, mert a ház az állórész hűtőbordájaként működik: a hűvösebb tekercsek több folyamatos nyomatékot tartanak fenn a leértékelés előtt.

2.7 g/cm3: alumínium sűrűség
65% azonos térfogatú acélnál könnyebb
3-5 mm tipikus öntött falvastagság

A présöntés az integrációt is nyeri. A nagynyomású présöntvény ADC12 vagy A380 ház egyetlen részben, 3-5 mm-es falakkal hordozza a vízköpenyét, az érzékelő furatait és a rögzítőhüvelyeket. A büntetés a szerszámozás: az öntőszerszámok drágák, és csak a nagy volumenű programok során amortizálódnak, pontosan ezért az alumínium uralja az évi 200 000 darabos vontatási piacot, és nem a 20 000 darabos kiegészítő piacot.

Közönséges házfémek hővezető képessége (W/mK)
Alumínium 6061 167
Öntött A380 96
Szürke öntöttvas 50
Szénacél 50
Rozsdamentes 304 16
Hozzávetőleges szobahőmérséklet értékek tipikus házötvözetekhez.

Ahol az acél motorházak felülmúlják az alumíniumot a teljes költség mellett

Az acél marad a racionális választás mindenhol, ahol az éves mennyiség mérsékelt, a terhelés nagy, vagy a háznak túl kell élnie az olyan visszaéléseket, amelyek behorpadhatnak egy vékony öntvényt. A nyersacél kilogrammonként nagyjából az alumínium harmadába kerül, és a sajtoló- és hegesztősor sokkal olcsóbb szerszámmal, mint egy présöntőcella, így az öntvényszerszámok amortizációs mennyisége alatt az acél nyeri a kész házra jutó költséget.

Az acél modulusa körülbelül 210 GPa, szemben az alumínium durván 70 GPa-val, ami háromszorosa a merevségnek, így a vékonyabb acélfal továbbra is ellenáll a horpadásoknak, és a csapágyfuratokat rezgés hatására is egy vonalban tartja.

Van egy halkabb érv is: a hőtágulás. Az állórész köteg szilícium acélból készült, így az acél ház közel ugyanolyan ütemben tágul és húzódik össze, mint a benne lévő rétegelt rétegek, így csökken a hőciklusok közötti interferencia illesztések feszültsége. A hegesztett acélházak a program késői szakaszában is újra megmunkálhatók és átdolgozhatók, amit egy öntvény nem tolerál.

Inner Diameter 260 Heavy-Wall Motor Housing With Base Belső átmérő 260 nehézfalú motorház talppal 5 mm-es falú acélház hegesztett sorkapocsléccel, emelősaruval és rögzítőtalppal, nagy ipari és nagy teljesítményű motorokhoz. Ott jelenik meg, ahol termikusan illeszkedő hegesztett acél és késői újramegmunkálás. Termék megtekintése →

Ezt a sávot lakhatási szakemberek foglalják el, mint például a Jiangsu Yufeng Electric Co., Ltd., amely 40 éves acélmotorházak, házon belüli bélyegzés, hegesztés, megmunkálás és felületkezelés területén dolgozik, és éves kapacitása meghaladja az ötmillió darabot. Azok a vásárlók, akik teljes beszállítói oldali képet szeretnének, át tudják dolgozni ezt acél motorház vásárlási útmutató partnerek rövidlistázása előtt.

Adja meg az alumíniumot, mikor

  • A távolsági célok minden kilogrammot számítanak
  • Az éves mennyiségek indokolják az öntőszerszámokat
  • A folyadékhűtő köpenyeket be kell önteni
  • Vékony, összetett geometria szükséges

Adja meg acél mikor

  • A kötetek közepesek, vagy a műsorok élettartama rövid
  • Ütés, vibráció vagy külső terhelés erős
  • A rögzítési alapok, konzolok és a szervizelhetőség számít
  • Tervezési átdolgozások az indulás után várhatók
Inner Diameter 127 Heavy-Wall Motor Housing Belső átmérő 127 Nehézfalú motorház A 7,9 mm-es falú varrat nélküli acélcsőből készült ház nagy merevséget, torziós szilárdságot és fáradásállóságot kínál az igényes ipari feladatokhoz, áthidalva a szállítói képességek és az anyagválasztás vitáját. Termék megtekintése →

304 Rozsdamentes acél házak hűtőfolyadékhoz és korrózióhoz

Ha az ellenség inkább a korrózió, mint a súly, a 304-es rozsdamentes acél véget vet a vitának. Az elektromos berendezések motorjai egyre gyakrabban helyezkednek el a glikol hűtőfolyadék hurkok, az akkumulátorok és a karosszéria alatti fröccsenő zónák mellett. A bevonatos szénacél ház meghibásodik abban a pillanatban, amikor a bevonat megkarcolódik, míg a 304 rozsdamentes, nagyjából 18 százalék krómot és 8 százalék nikkelt tartalmaz, újjáépíti passzív oxidrétegét, és folyamatosan véd a karcolások és hegesztések után.

Inner Diameter 180 304SS Motor Housing Belső átmérő 180 304SS motorház 304-es rozsdamentes ház 3 mm-es falakkal és hegesztett emelősaruval, amely ellenáll a nedvességnek, savaknak, lúgoknak és sópermetnek. Ideális nedves vagy korrozív használathoz, ahol a korróziós határ meghaladja a rozsdamentes acél alacsonyabb hővezető képességét. Termék megtekintése →

A kompromisszumok valósak. A rozsdamentes 304 csak körülbelül 16 W/mK-t vezet, ami nagyjából a szénacél egyharmada, súlya pedig ugyanennyit 7,9 g/cm3, ezért a tervezők lamellákkal, nagyobb felülettel vagy kényszerített légárammal kompenzálnak. Ezért a 304 leggyakrabban a segédmotorokon, szivattyúkon és a nedves vagy korrozív üzemben lévő berendezéseken jelenik meg, ahol a korróziós határ meghaladja a termikus kárt.

16 W/mK

Az a szám, amely eldönti, hogy a 304-es rozsdamentes hova tartozik: bárhol, ahol a korrózióvédelem felülmúlja a hő terjedését, a hűtőfolyadék melletti szivattyúmotoroktól a mosó- és kültéri berendezésekig.

A minőségek, felületek és tömítési stratégiák mélyebb áttekintéséhez lásd ezt rozsdamentes motorház útmutató a korrózióálló motortervezéshez .

EV-motorok házának anyagai: Gyors összehasonlítás és kiválasztási ellenőrzőlista

A táblázat egyetlen nézetbe tömöríti a kompromisszumokat, az ellenőrzőlista pedig olyan folyamattá alakítja őket, amelyet a program ténylegesen futtathat.

A négy legelterjedtebb EV-motorház-anyag tulajdonságainak összehasonlítása.
Anyag Sűrűség (g/cm3) Vezetőképesség (W/mK) Korrózióállóság Relatív költség Tipikus EV feladat
Öntött alumínium (ADC12/A380) 2.7 96-110 Jó bevonattal Közepesen magas Vonómotorok
Szénacél, stamped and welded 7.85 Körülbelül 50 Bevonatot igényel Alacsony Segéd-, ventilátor- és szivattyúmotorok
304 rozsdamentes acél 7.9 16 Kiváló Magas Nedves, korrozív és lemosható
Nehéz falú acél 7.85 Körülbelül 50 Bevonatot igényel Alacsony-medium Magas-load equipment drives

Az anyag lezárása előtt futtassa a következő sorrendet:

  1. Először térképezze fel a hőpályát: a folyamatos a csúcsterheléssel szemben, és hogy a hűtőfolyadék érintkezik-e a házzal, vagy a hőnek egyedül a környezeti levegőt kell elérnie.
  2. A korróziós stratégia ára: a bevonat és a tesztelés költségei a rozsdamentes prémiumhoz képest a teljes élettartam alatt.
  3. Egységek száma évente: az öntőszerszámok nagy mennyiségben amortizálódnak, míg a sajtoló- és hegesztőszerszámok sokkal alacsonyabbak maradnak a gazdaságosságban.
  4. Ellenőrizze az integrációs terhelést: a rögzítő alapok, a konzolok és a külső erők határozzák meg, hogy mikor van szükség nehéz falra.
  5. A beszállítói folyamatlánc auditálása: a bélyegzés, hegesztés, megmunkálás és felületkezelés egy fedél alatt lerövidíti a korrekciós hurkokat, ha a tűrések eltolódnak.
E lépések egyike sem függ a divattól; mindegyik átalakítja a lakhatási döntést olyan számokká, amelyeket egy beszerzési bizottság megvédhet.

GYIK: EV-motorok házának anyagai

Az acél helyettesítheti az alumíniumot az elektromos járművek vontatómotorjaiban?

Megteheti, és néhány haszongépjármű- és ipari program megteszi, de a személygépkocsi-vontatási programok szinte mindig az alumíniumnál maradnak, mivel a háztömege a főkönyv tartomány oldalán helyezkedik el. Az acél ott jelenik meg, ahol a lökésszerű terhelés, a költségplafon vagy a gyártási mennyiség kedvez neki.

A ház anyaga megváltoztatja a motor hatásfokát?

Nem közvetlenül, de megváltoztatja az üzemi hőmérsékletet, és a hőmérséklet megváltoztatja a réz ellenállását. A jobban hővezető ház csökkenti a tekercs hőmérsékletét, ami csökkenti a veszteségeket, és lehetővé teszi, hogy a motor tovább tartsa a folyamatos teljesítményt. A hatékonysági térképeket ezért általában rögzített hőmérsékleten adják meg.

Miért ritka a 304 rozsdamentes a vontatómotorokban, de gyakori máshol?

Mert 16 W/mK vezetőképessége és 7,9 g/cm3 sűrűsége rossz kereskedelem a vontatási skálán, ahol a hő és a tömeg egyaránt felerősödik. Kisebb segédmotoroknál az abszolút büntetések csekélyek, míg a korróziós előnyök nagyok.

Milyen pontosságot érhet el egy hegesztett acélház?

Az alakítás és a hegesztés a durva geometriát állítja be, de a végső csapágyfuratok és a rögzítési felületek hegesztés után kerülnek megmunkálásra. A jól működő beszállítók a megmunkált csapágyfészkeket néhány századmilliméterre rögzítik, ezért nem az anyag, hanem a folyamatlánc dönt a pontosságról.

Termék konzultáció