CN113695574A - 电机线圈及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电机线圈及其制备方法，本申请的电机线圈由制备方法制得，其中制备方法包括喂料制备：将铜粉与粘结剂混合制成喂料；注射成型：将喂料通过注射机成型为生胚；脱除粘剂：将生胚置入脱脂炉中脱出粘结剂；烧结成型：将脱出粘结剂的生胚置入烧结炉中进行致密烧结。本申请的有益之处在于提供一种可以通过制备方式提高槽满率的电机线圈及其制备方法。
Description
技术领域
本申请涉及一种电机线圈及其制备方法。
背景技术
传统电机线圈是等截面圆线或等截面扁线绕制成形。这样往往存在槽满率较低的问题，从而影响电机的转矩密度和功率密度。
发明内容
一种电机线圈的制备方法，包括：喂料制备：将铜粉与粘结剂混合制成喂料；注射成型：将喂料通过注射机成型为生胚；脱除粘剂：将生胚置入脱脂炉中脱出粘结剂；烧结成型：将脱出粘结剂的生胚置入烧结炉中进行致密烧结。
进一步地，所述铜粉的粒度小于等于10微米。
进一步地，所述粘结剂包括POM。
进一步地，所述粘结剂包括聚乙二醇。
进一步地，所述粘结剂包括硬脂酸。
进一步地，所述铜粉与所述粘结剂的体积比的取值范围0.55至0.65。
进一步地，所述生胚在脱脂炉中的处理时间的取值范围为1小时至4小时。
进一步地，所述生胚在烧结炉中的处理时间的取值范围为7小时至12小时。
进一步地，所述注射机注射所述喂料的速度取值范围为9cm3/s至12cm3/s。
作为本申请的另一方面，本申请还提供一种如前所述的制备方法所制备的电机线圈。
本申请的有益之处在于：提供一种可以通过制备方式提高槽满率的电机线圈及其制备方法。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请一种实施例的电机线圈的结构示意图；
图2是根据本申请一种实施例的制备所用模具的示意图；
图3是根据本申请一种实施例的制备方法步骤示意框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本申请的电机线圈的制备方法，包括：喂料制备：将铜粉与粘结剂混合制成喂料；注射成型：将喂料通过注射机成型为生胚；脱除粘剂：将生胚置入脱脂炉中脱出粘结剂；烧结成型：将脱出粘结剂的生胚置入烧结炉中进行致密烧结。
具体而言，所述铜粉的粒度小于等于30微米。
具体而言，所述粘结剂包括POM。
具体而言，所述粘结剂包括聚乙二醇。
具体而言，所述粘结剂包括硬脂酸。
具体而言，所述铜粉与所述粘结剂的质量比的取值范围1.5至9。或者，铜粉与粘结剂的体积比的取值范围为0.55至0.65。
具体而言，所述生胚在脱脂炉中的处理时间的取值范围为1小时至4小时。采用催化脱脂，脱脂温度范围集中在120℃至180℃，时间1至4小时。
作为具体方案，采用催化脱脂，脱脂温度范围集中在120℃至180℃，时间1至4h。根据产品厚度不同，按照1mm/小时脱脂效率，脱脂时间在1至4小时。脱脂温度在160至200℃。使用无水草酸，二段式催化脱脂温度110至145°C及160至190°C，当生胚最低脱脂率达到9.4%时，可以终止脱脂制程,脱脂后不宜放置太久。需注意脱脂过程中炉膛内的氧含量不能高于4.5%（体积分数），超过此极限可能会发生爆炸；由于脱脂后坯体易吸收空气中的水分，因此不建议用脱脂率判断脱脂工艺是否完成，而以产品中无POM夹层为宜。
脱脂时使用刚玉支架，保证脱脂过程线圈不塌陷不变形。脱脂率在7%至9%时，将整托待烧结线圈，平稳快速的转移到烧结炉。脱脂完成的产品通过特定的治具定位和固定（包括陶瓷治具、完全埋入固定等方法），进入烧结炉，确保产品烧结过程中的结构和尺寸。
具体而言，所述生胚在烧结炉中的处理时间的取值范围为7小时至12小时。
在氢气保护气氛中烧结，以3℃/min升温速率 加热到300℃保温1h；再以3℃/min升温速率升温至500℃保温1h；再以3℃/min升温至600℃保温1h；再以3℃/min升温速率升温至700℃保温1h；再以3℃/min升温速率升温至800℃保温1h，再以3℃/min升温速率升温至900℃保温2h，再以5℃/min 升温速率升温至1050℃保温2h，随后随炉冷却。
更具体而言，按照一定的升温速度，比如3℃/分钟，进行升温；分段升温达到指定为温度，进行保温，不断实现稳定升温、保温过程，最终温度处理时间在10至24小时，最高烧结温度在1030至1050℃）。典型烧结周期如下: 由室温以 5°C/分钟 升到600°C,持温60分钟，再以5°C/分钟升到1050°C，持温180分钟，然后随炉冷却，氢气保护气氛烧结。
具体而言，所述注射机注射所述喂料的速度取值范围为9cm3/s至12cm3/s。
按照一定的升温速度，比如3℃/分钟，进行升温；分段升温达到指定为温度，进行保温，不断实现稳定升温、保温过程，最终温度处理时间在10至24小时，最高烧结温度在1030至1050℃）。典型烧结周期如下:由室温以5°C/分钟升到600°C，持温60分钟，再以5°C/分钟升到1050°C
具体而言，所述注射机注射所述喂料的速度取值范围为9cm3/s至12cm3/s。
作为本申请的另一方面，本申请还提供一种如前所述的制备方法所制备的电机线圈。
该方法可以用来制造形状复杂的电机线圈获得变截面扁线（为了使线圈的电阻最小，铜的面积在每圈保持恒定）成型绕组，该绕组线圈可以充分利用铁心槽内空间，与传统圆线线圈绕组相比，能大幅提高槽满率，进而提升电机的转矩密度和功率密度；另外，根据粉末注射成型工艺，使得线圈的每匝的层高可以接近0.6mm，可以有效减少由涡流带来的导线损耗；线圈最适合用于有集中绕组的电机，由于没有弯曲半径，可以实现短端绕组。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电机线圈的制备方法，其特征在于：
所述制备方法包括：
喂料制备：将铜粉与粘结剂混合制成喂料；
注射成型：将喂料通过注射机成型为生胚；
脱除粘剂：将生胚置入脱脂炉中脱出粘结剂；
烧结成型：将脱出粘结剂的生胚置入烧结炉中进行致密烧结。
2.根据权利要求1所述的电机线圈的制备方法，其特征在于：
所述铜粉的粒度小于等于30微米，氧含量小于0.05%。
3.根据权利要求1所述的电机线圈的制备方法，其特征在于：
所述粘结剂包括POM。
4.根据权利要求1所述的电机线圈的制备方法，其特征在于：
所述粘结剂包括聚乙二醇。
5.根据权利要求1所述的电机线圈的制备方法，其特征在于：
所述粘结剂包括硬脂酸。
6.根据权利要求1所述的电机线圈的制备方法，其特征在于：
所述铜粉与所述粘结剂的体积比的取值范围0.55至0.65。
7.根据权利要求1所述的电机线圈的制备方法，其特征在于：
所述生胚在脱脂炉中的处理时间的取值范围为1小时至4小时。
8.根据权利要求1所述的电机线圈的制备方法，其特征在于：
所述生胚在烧结炉中的处理时间的取值范围为7小时至12小时。
9.根据权利要求1所述的电机线圈的制备方法，其特征在于：
所述注射机注射所述喂料的速度取值范围为9cm3/s至12cm3/s。
10.一种由权利要求1至9任意一项所述的制备方法所制备的电机线圈。
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| GR01 | Patent grant | ||
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