JP2023551689A - 材料層、電気機械の材料層積層体および材料層の製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、材料層（２）が第１の層（４）を有し、この層が平面範囲に第１の材料（６）を含み、この第１の材料の平面範囲に沿って第２の材料（８）が境接し、これらの２つの材料（６、８）が第１の接続部（１０）に沿って互いに材料結合し、第１の材料（６）が第２の材料（８）より低い比透磁率μ_τを有する電気機械用材料層において、材料層（２）は第１の層（４）に材料結合された第２の層（１２）を有し、少なくとも部分的に後者を平面側面（１４）で覆うようにし、さらに第２の層は少なくとも２つの材料、すなわち第３の材料（１６）および第４の材料（１８）を含み、これらの層は平面範囲で第２の接続部（２０）に沿って接続され、第３の材料（１６）の領域または第４の材料（１８）の領域は第１の接続部（１０）と少なくとも部分的に重複するようにする。

Description

本発明は、請求項１記載のプリアンブルによる材料層、請求項１１記載の材料層積層体、請求項１２記載の電気機械、および請求項１３に記載の材料層の製造方法に関する。

スクリーン印刷またはステンシル印刷は、電気機械のためのマグネットシートを製造するための新規な方法を構成する。この方法では金属粉末から出発して、最初に印刷ペーストが製造され、その後スクリーンまたはステンシル印刷技術によって、圧膜プロセスにおいてグリーン体が形成される。次に得られたグリーン体を熱処理、例えばバインダ除去および焼結によって、金属状に構造化された鋼板状部材に移行させる。この種の技術は例えば特許文献１から知られている。

例えば電気機械の回転子又は固定子が複数の能動部品からなり、従って複数の材料、例えばステンレス鋼からなる非磁性支持構造と鉄およびコバルトの合金等の軟質磁性の電流を流す能動部品とからなる場合、多構成鋼板を製造することが大きな課題である。特に鋼板部材の生産中のグリーン体の取扱いは、その厚さが僅かなために高レベルの技術的労力を必要とする。電気機械の製造においては、通常、このような多数の鋼板積層体を組み合わせて積層コアを形成し、これを金属導体で包む。この種の積層コアは、通常はコイルから鋼板が打ち抜かれる。しかし、このような鋼板は１つの材料のみからなるので、原理的には全表面にわたって同じ材料特性を有する。

引用された従来技術に記載された一つまたは複数の鋼板は、電気機械の回転子または固定子内に積層コアを構築するのには役立つ。２つの機能的に異なる材料からの複合アセンブリのため、および生産プロセスのために、ここでは鋼板とは言わずにより一般的な形で材料層という用語が使用される。

国際公開第２０２００１１８２１Ａ１号

本発明の課題は、従来技術と比較してグリーン体を製造するために少ない労力しか必要とせず、したがって、製造費用が有利である材料層および材料層積層体、電気機械、および材料層を製造するための方法を提供することである。

これらの課題は、請求項１の特徴を有する材料層、請求項１１の特徴を有する材料層積層体、請求項１２の特徴を有する電気機械、並びに請求項１３の特徴を有する材料層の製造方法によって解決される。

請求項１は、電気機械用の材料層に関するもので、材料層は第１の材料を平面範囲内に含む第１の層を有し、第１の材料には平面範囲に沿って第２の材料が境接する。この２つの材料は、第１の接続部に沿って互いに材料結合する。第１の材料は第２の材料より低い比透磁率μ_τを有する。材料層には第２の層が設けられ、この層が第１の層に材料結合されてこの層を一方の平面側面で少なくとも部分的に覆い、さらに少なくとも２つの材料層、すなわち第３の材料と第４の材料を含むことを特徴とする。また第２の層では、第３および第４の材料が平面上に第２の接続部に接続される。この場合第２の層は第１の層に対して、第１の接続部が第２の層の２つの材料のうちの１つによって、すなわち第３の材料または第４の材料のいずれかによって、少なくとも部分的に重なるように位置決めされる。これは逆に言えば、第１の接続部が第１の層において、第２の接続部の下側では合同に作動しないことを意味する。第２の層の２つの材料のうちの１つが、第１の接続部の上に重なっている。第１の材料と第２の材料との間の境界線は、したがって第２の層の２つの材料のうちの１つ、すなわち第３および第４の材料によって覆われる。

この構成は、第２の層を重ねることによって第１の接続部を強化し、従来技術と比較して材料層を特にグリーン体の状態、すなわち未完成状態、特に熱処理又は焼結プロセスの前の段階で取り扱いやすくすることにより、製造コストを低減する。また完成状態であっても、このようにして製造された材料層は、従来技術による材料層および積層体よりも高い曲げ強度と高い引張強度を有する。

同様に従来技術、すなわち積層コア用のマグネットシートの製造に対する利点として、上述の材料層はその平面範囲において種々の材料特性を有する。第１の材料は高強度で設計することができ、最終構成要素に課せられる機械的要求を満たすことができ、第１の層の第２の材料は材料層の磁気特性に課せられる高い要求に合致する。したがって上記の材料層は、一体の構成要素における材料特性の所期の局所的設計に合致する。

本発明のさらなる有利な実施形態は、第２の層の第３の材料が第２の層に同様に位置する第４の材料よりもより低い比透磁率μ_τを有することからなる。したがって第２の層も、第１の層と同様に局所的に可変な材料特性を提供することができる。特に第２の層において第１の層から第２の材料を好適に覆う第４の材料は、これと同様に高い比透磁率を有する少なくとも同様に良好な磁気特性を有する。これは、第１および第２の層の互いに上下に位置する材料がそれぞれ同様の特性を有することを意味し、したがって第１および第３の材料が特に高い強度を有し、第２および第４の材料が良好な磁気特性を有するので有利である。

本発明のさらなる実施形態では、第５の材料および第６の材料を含む第３の層が用意される。第３の層は、第２の層と同様に、第２の層と反対の平面側面で第１の層上に配置される。この場合第３の層は、第２の層の対向側面で第１の層のさらなる安定化をもたらす。第３の層も第３の接続部を有し、第３の層の２つの材料のうちの１つは、第１の層の安定度を高めるために類似の方法で、第１の層の第１の接続部と重なる。したがってこの場合には、第４の材料および／または第６の材料のいずれか一方が、第１の接続部に重なる。特に有利なのは第４および第６の材料が重なり合う接続部である。なぜなら第４および第６の材料が良好な磁気特性を有し、第４および第６の材料の材料成分の第１の材料への拡散が第３および第５の材料の第２の材料への拡散よりもその特性に対する感受性が低いことである。特に５０を超える高い比透磁率を有する第２の材料の材料特性は、第１の材料よりも第２および第３の層の材料からの可能な拡散プロセスにより敏感である。したがって、より良好な磁気特性を有する材料、すなわち第４および第６の材料が第１の層の第１の接続部に重なるようにすることがより好ましい。

第３、第５の材料および第１の材料の比透磁率、すなわち高強度を付与しようとする材料の比透磁率は、第２、第４および第６の材料より低く、特に５より低くする。これとは逆に、第１、第３および第５の材料は、非常に高い引張強度、特に８００ＭＰａ以上または好ましくは１０００ＭＰａ以上の引張強度を有するようにされる。

原理的には第１、第３および第５の材料は同じ組成を有することができる。そしてそれらは、スクリーン印刷プロセスのための同じ出発材料にも由来する。第２、第４、第６の材料についても同様に同じ材料特性を持つこともできる。しかしながら材料特性に関して第１、第２、および第３の層にわたって勾配を生成するために、第１、第３および第５の材料、ならびに第２、第４および第６の材料の材料特性についてはわずかに異なり、勾配の形態を変化させることが好都合であり得る。

本発明のさらなる実施形態では、材料層は、実質的に回転対称の構造を有し、したがって、電気機械用の回転子に適している。

ここで用いられる専門用語は以下のように定義される。材料層は、電気機械例えば電動機または発電機の従来の積層コアにおける鋼板に機能的に対応する。従来の鋼板とは材料構造や生産プロセスが異なるため、鋼板の代わりに材料層という用語が用いられている。同様に積層コアの代わりに材料積層体という用語が用いられており、これは従来の積層コアよりも機能的にすぐれた特性を有する。

材料層は、座標系のｘ－ｙ面においてｚ方向よりも実質的により大きな範囲を有する平面構造である。したがって平面的な範囲という用語は、ｘ－ｙ面における材料層の範囲を意味すると理解される。第１の材料の範囲の端部では、ｘ－ｙ面に対して理想的には垂直に延びる、すなわちｚ方向に延びる端面が生成される。実際には端面は、濡れ効果および表面効果のため一般に垂直ではないが、ｚ方向に依然として実質的な成分を有する。第１の材料および第２の材料はそれぞれの端面で互いに隣接し、互いに材料結合されている。２つの材料が接続される端面の進路は、ｚ方向から見た場合接続部と呼ばれる。またｚ方向から見ると、第１の層の平面側面はｘ－ｙ面内に延在し、平面側面は端面よりもその範囲が実質的に大きい。

この文脈において、材料結合とは、接続パートナーが原子間力または分子間力によって互いに保持されている結合を意味する。同時にそれらは、接続部の破壊によってのみ分離することができる着脱不能な接続部である。材料結合による接続は、例えば拡散プロセス、焼結プロセスまたは化学反応によって達成することができる。

透磁率μは磁束Ｂと磁界Ｈの商で決まり、比透磁率μ_τは測定透磁率μと真空透磁率μ₀の比から生じる。従ってμ_τは無次元量である。

本発明のさらに別の対象は、請求項１から１０のいずれか１項に記載の互いに積み重ねられた複数の材料層を含む、電気機械用の材料層積層体である。このような材料積層体は、すでに言及した回転子用積層鉄心、または電動機や発電機などの電気機械の回転子または固定子用の上述の積層コアに対応する。相応して固定子または回転子の一部として、請求項１１に記載の材料積層体を備えた電気機械も本発明の対象である。

本発明のさらに別の対象は材料層の製造方法であり、ここではスクリーン印刷プロセスによって材料層の複合グリーン体が以下のプロセスを実行することにより作られる。

まず第１の材料を基板上に印刷して乾燥すると、第１のグリーン体が形成され、続いて第２の材料を基板上に印刷および乾燥すると、第１のグリーン体から自由な基板の領域が覆われ、第１のグリーン体が第２のグリーン体と第１の接続部に沿って互いに上下に接触して、第１の層が作られる。続いて第３の材料の第３のグリーン体を第１の層の第１のグリーン体上に印刷する。さらに第４のグリーン体と第４のグリーン体との間に第２の接続部を有する第２の層が形成されるように第１の層の上に第４の材料の第４のグリーン体を印刷する。この場合第３のグリーン体の領域または第４のグリーン体の領域は、第１の接続部が少なくとも一部重なるように配置する。次にこのようにして形成された複合グリーン体の熱処理プロセスが行われる。

本発明による方法の利点は、請求項１による材料層に関して既に説明されている。特に製造中のハンドリング特性が改善され、材料層自体も多層プロセスおよび第１の層における接続部のオーバーラップのためにより大きな強度を有する。

本発明のさらなる実施形態においては、第４のグリーン体の領域第１の接続部と少なくとも部分的に重なり、第４のグリーン体から形成された材料が５０以上の比透磁率μ_τを有するようにされる。局所的に設計された材料特性のためのこれらの利点は、材料層に関しても既に説明されている。グリーンボディ材では材料特性がすでに予想されており、そこから実際の材料が熱処理によって作られる。

スクリーン印刷法とは、粘性ペースト（スクリーン印刷ペースト）を、ドクターブレードまたは同等の強固な補助手段を用いて、微細目のスクリーンを通してプレスし、ペースト層が基材に付着したままになるようにする処理を意味するものと理解される。スクリーンにはステンシルを設けることができ、したがってステンシルのネガ像が基板上に生成される。使用されるペーストには、生産する材料の基材が含まれている。このペーストを基材に塗布して乾燥させると、グリーン色の状態になるという。乾燥プロセスでは、特にペースト層から溶媒を除去する。グリーン体は好ましくは基板から着脱可能にされる。ここで説明するように、異なる材料組成を有する複数のグリーン体が互いに一緒に置かれ、および／または複数の層で互いに上下に取り付けられる場合、これは複合グリーン体と呼ばれる。基板は非常に平滑な表面を有することが好ましく、ガラス、金属、セラミックス、プラスチックまたは複合材料が基板材料として好適である。この熱処理プロセスは、異なるプロセス圧力を用いる複数の温度および雰囲気の場合でも複数のプロセスを含むことができる。特に焼結プロセスは、例えば拡散プロセスの形態で起こり、その結果グリーン体の材料が最終機能材料に移行される。

本発明のさらなる対象は、複合グリーン体の熱処理プロセスの前に後者を基板から取り外し、第２の層が基板上に載るように回転させ、第５の材料の第５のグリーン体および第６の材料の第６のグリーン体を有する第３の層を第２の層に類似して第１の層に印刷する方法である。処理中のさらなる強化と取扱性の改善を確実にすることから成る第３層の利点も、第１の材料層に関してすでに説明した。

本発明のさらなる実施形態およびさらなる利点について、以下の図を参照してより詳細に説明する。これらは純粋に概略的な実施形態であり、保護の範囲の制限を示すものではない。

２つの異なる材料がＸＹ面にある材料層の平面図を示す。 ＹＺ面における図１の材料層の横断面を示す。 材料層の概略３次元図を示す。 種々の接続部を有する種々に形成された材料層の平面図を示す。 電気機械用回転子の一部としての材料層積層体の概略横断面図を示す。 材料層の製造方法の概略シーケンスを示す。

図１は、ｘｙ方向に平面的に延在して示されている材料層２の平面図を示している。図１にＩＩで示した部分は、横断面図として図２に概略的に示されている。材料層２の横断面は中心に第１の層４を有し、これは図２において、上から下に第２の層１２および第３の層２２によって少なくとも部分的に覆われている。第１の層４は、第１の材料６および第２の材料８を含む。図２において第１の層４の上に配置された第２の層１２は、第３の材料１６および第４の材料１８を有する。第１の層４の下方に配置される第３の層２２は、第５の材料２４および第６の材料２６を有する。第２の層１２は、第１の層の平面側面１４に載置され、第３の層２２は第１の層４の別の平面側面２８に当接される。

個々の材料６、８、１６、１８、２４、２６は、異なる材料特性を有する。一方ではこれらは特に引張強度に関係し、他方では比透磁率に関係する。第１の材料６は好ましくは８００ＭＰａ以上、特に好ましくは１２００ＭＰａ以上である比較的高い引張強度を有する。引張強度１５００ＭＰａ、最大４０００ＭＰａの材料も有効であり実現可能である。これとは対照的に、第２の材料８は特に良好な磁気特性を有する。例えば第２の材料８は比透磁率μ_τを有しており、これは５０以上が好ましく、１００以上がより好ましい。

第２の層１２および第３の層２２は、第３の材料１６および第４の材料１８と、第５の材料２４および第６の材料２６と共に、それぞれ同様の材料特性を有しており、これらの材料特性については、第１および第２の材料について既に説明した。回転の際に内側にある材料、すなわち第３の材料１６および第５の材料２４は、好ましくは第１の材料６と同様の高い強度を有し、回転の際に外側にある材料、すなわち第４の材料１８および第６の材料２６は、第２の材料８と同様の良好な磁気特性を有する。また第１の材料６、第３の材料１６および第５の材料２４を同じ基材で構成することも好都合である。第２の材料８、第４の材料１８および第６の材料２６についても同様である。ただし設計上材料特性の段階的な相違も可能である。

第１の材料６および第２の材料８は、図１に従って既に説明したように、ＸＹ面において端面３０で互いに接続されている。端面３０は、図２においてＸＹ面（図１）に対して垂直に、またはＹ方向に対してはZ方向に垂直に示されている。これは明らかに単純化したもので、実際にはこのような垂直な端面３０の構成は不可能である。端面３０のある程度の角度またはある程度の一定の湾曲線輪郭が実際には生じている。端面３０を図１によるＸＹ面図に移せば、端面３０からは接続部、すなわち第１の層４の第１の接続部１０と、第２の層１２の接続部２０と、第３の層２２の第３の接続部３１とが形成されることになる。

接続部１０および２０は、図１のＸＹ面内においてより良く見ることができる。第１の層４に存在し第２の層１２によって重ね合わされる第１の接続部１０は、破線で示される。第２の接続部２０は、第３の材料１６と第４の材料１８との間の第２の層１２における分離を示す。材料層２は、好ましくは実質的に回転対称であり、図６を参照してさらに説明する孔３２を有する。

こうして第１の接続部１０は、端面３０に沿って第１の材料６と第２の材料８とを分離する。第２の層１２および第３の層２２は、材料層２の安定度を高めるために設けられている。すでに述べたように、第２の層１２および第３の層２２の材料の組み合わせは、第１の層４と同様の特性を有し、従って引張強度又は磁気特性に関して同様の材料が第１の層４の材料に重ねられる。境界領域にのみ、すなわち接続部１０の領域にのみ第２の層１２における第４の材料１８が、図２および図１による本実施形態における第１の接続部１０に重なり合う。第４の材料１８は第２の材料８と同様の磁気特性を有する。しかしながらこの第４の材料１８は第１の層４の端面３０に沿って接続部１０を覆い、従って第１の材料６と第２の材料８との間の接続を安定化させる。

第３の層２２は、第１の層４の反対の第２の平面側面２８から第１の接続部に重なり合う第６の材料２６と同じ効果を有する。磁気材料すなわち第４の材料１８または第６の材料２６が第１の接続部１０と重なり合うようにして、磁気材料が第１の材料６に対して平面側面１４および２８上に存在するようにすることが、ここでは好都合である。熱処理プロセス、例えば以下でより詳細に論じる焼結プロセス中に、第６の材料２６または第４の材料１８から第１の材料６内への拡散プロセスが発生する場合、第１の材料の良好な機械的特性はほとんどの場合、第３の材料１６または第５の材料２４と第２の材料８との間で拡散プロセスが発生する場合よりも、負の影響を受けにくい。これは、非常に高い磁気特性を有する材料が拡散プロセスの結果として生じる合金変化に対してより敏感に反応するためである。

原則として拡散バリア層および／または付着促進層（ここでは図示せず）は、すべての境界面すなわち端面３０上および平面側面１４上および平面側面２８上に適用されるか、または適用され得ることに留意されたい。

図１および図２と同様に、図３は同様の材料層２の３次元図を示し、ここでは座標系Ｘ、Ｙ、Ｚが３次元的に示されている。図３は、図１および図２に従った図のより良好な可視化のために使用され、それはこれらの図に関して既に例証された特徴を含む。

図４は、接続部１０および２０の形状に関して材料層２の更なる構成を示している。図１に類似した図が図４ａに示されている。図４ｂ、図４ｃおよび図４ｄは、接続部１０および２０の相互の配置が順に異なる。部分図４ｂ、４ｃ、および４ｄは、接続部２０の特別なプロファイルを有し、図４ｂの接続部２０の星形プロファイルは、図４ａの場合よりも、第１の層４上の特に回転剪断力を吸収することができる。図４ｃおよび図４ｄは、接続部１０と比較して、接続部２０のアンダーカットを示しており、これは材料層２に作用する遠心力または求心力をより良好に対抗するのに特に適している。

図５は、材料層２のそれぞれの孔３２を貫通するシャフト４２上に配置され、回転軸３４に沿って回転運動可能な材料層積層体３８を示す。材料層積層体３８またはそれぞれ設置された材料層２は、詳細には、前の図で説明されていない溝３９を有する。これらの溝３９は、導電体の巻線の装着に用いられる。従って材料層積層体３８は、電動機または発電機のような電気機械の回転子４０のベースを表わす。このタイプの材料層積層体は、通常は大きな鋼板から打ち抜かれた個々の電気積層体を積み重ねることによって構成される。従来の積層コアとの違いは、一方では、使用される材料層を従来の打抜き鋼板層よりもかなり薄くすることができることである。ここでの材料層は、好ましくは５０μｍと２００μｍとの間の厚さを有する。渦電流損は薄い鋼板によって低減され、したがって材料層積層体は従来の積層コアよりも熱くならない。このことは、このようにして製造された回転子４０が電気機械の限界温度に達するまでより高い回転速度を有することができることを意味する。したがって電気機械はより高い回転速度で、したがってより高い出力で動作することができる。既に説明されている局所的な材料設計は、比較的薄い材料層上のより高い回転速度での機械的負荷に耐えることができるように作用する。特に第１の層４の第１の材料６は、記載された高い引張強度を有し、したがって材料層２にまたは材料層積層体３８に高い回転速度で作用する高い遠心力さえも耐えることができる。一方では、材料層２と高強度の材料および非常に良好な磁気特性を有する材料との複合は、したがって高回転速度から生じる高い引張力を打ち消すことができる。同時に従来の板金材料と比較して、第２の材料８のターゲットとする時間によって磁気特性を改善することができる。

材料層２の製造プロセスについて図６を参照して概略的に以下に説明するが、これはプロセスの１つの可能な表現であり、他の処理ステップによっても材料層を製造することが可能である。特に図６による方法は完全であると主張するものではない。例えば拡散バリア層または付着促進層を使用するように、付加的な方法ステップも導入することができる。簡単のためにこれらの方法ステップは説明しない。

まず第１のステップでは、図６の左上に示されるようにスクリーン印刷プロセスが使用される。スクリーン印刷プロセスは、同様にここでは非常に概略的に示されており、ドクターブレード６４によってのみ示され、その移動方向は２つの矢印方向に示されており、スクリーン６６によって示されている。この場合ドクターブレード６４は、スクリーン印刷プロセスによって図示された二重矢印に沿って移動され、ここでは図示されていないペーストがスクリーン６６を通して押圧される。このペーストは、スクリーン印刷技術において慣用的である水性又は有機溶媒、並びにさらなる処理プロセスにおいて分解または再び蒸発させる結合剤、特に有機結合剤を含む。さらにペーストは、機能性成分特に金属粉末を含み、これはまだ説明されていない焼結プロセスに従い、対応する材料特性を有する。ここでは示されていないペーストをドクターブレード６４によってスクリーン６６を介して基板４８上に押し付けた後に乾燥させると、基板４８の表面上にグリーン体が形成される。スクリーン６６は、好ましくは複数のステンシルを有しており、従ってペーストは、スクリーン６６がステンシルのために透過性である場合にのみドクターブレード６４によって塗布されるが、これはここには示されていない。

図６の上の２つの図では、第１の材料６のペースト層４６が最初に形成される。これは好ましくは、前記溶媒がペーストから蒸発し得るように、乾燥プロセス６２に供される。図６の第２段階内の更なるプロセスにおいて、第２の材料８のための基本物質を含有する第２のペーストが第２のスクリーン６６を介して塗布される。これにより第２の材料８の第２のペースト層５０が形成される。このペースト層５０もまた、乾燥プロセス６２に戻される。さらに図６の第３段階によれば、第４の材料１８のペースト層５２がこうして製造され、最終状態で材料層２の第１の層４に対応する第１の層に塗布される。乾燥プロセス６２と、第３の材料１６の第４のペースト層５４のさらなる取付けが続く。次に複合グリーン体４４とも呼ばれることもあるグリーン体アセンブリを基板４８から取り外し、このグリーン体アセンブリを回転させることが好都合である。第３の層２２は、第２の層１２と同様の方法で取付けられ、第５の材料の前駆体としての第５のグリーン体５８と、第６の材料２６の前駆体としての第６のグリーン体６０とが、第１の層４に取付けられる。このようにして作成された物体を複合グリーン体４４と呼ぶ。場合によってはさらなる乾燥プロセス６２と、その後の熱処理プロセス５６とが行われる。この場合複合グリーン体４４の焼結プロセスに至る温度が用いられる。温度は８００～１３５０°Ｃで、拡散過程と焼結ネック形成、そしてグリーン体中に存在する個々の粒子間で生じる粒成長過程がある。熱処理プロセス５６に続いて複合グリーン体４４は、今や材料層２と呼ばれる。後者はまた場合によっては再加工することができ、またはコーティングを備えることができ、例えば電気的に絶縁性のコーティングが適している。次にすでに図５を参照して説明した材料層積層体３８を形成し、回転子４０を組み立てるために、複数の材料層２が組み立てられる。

２ 材料層
４ 第１の層
６ 第１の材料
８ 第２の材料
１０ 第１の接続部
１２ 第２の層
１４ 平面側面
１６ 第３の材料
１８ 第４の材料
２０ 第２の接続部
２２ 第３の層
２４ 第５の材料
２６ 第６の材料
２８ 第２の平面側面
３０ 端面
３１ 第３の接続部
３２ 孔
３４ 回転軸
３６ アンダーカット
３８ 材料層積層体
３９ 溝
４０ 回転子
４２ シャフト
４４ 複合グリーン体
４６ グリーン体の第１の材料
４８ 基板
５０ グリーン体の第２の材料
５２ 第３のグリーン体
５４ 第４のグリーン体
５６ 熱処理加工
５８ 第５のグリーン体
６０ 第６のグリーン体
６２ 乾燥プロセス
６４ ドクターブレード
６６ スクリーン

Claims (13)

1. 材料層（２）が第１の層（４）を有し、前記第１の層（４）が平面範囲に第１の材料（６）を含み、前記第１の材料（６）の平面範囲で第２の材料（８）が境接し、前記２つの材料（６、８）が第１の接続部（１０）に沿って互いに材料結合し、前記第１の材料（６）が前記第２の材料（８）より低い比透磁率μ_τを有する電気機械の材料層において、
   前記材料層（２）が
   前記第１の層（４）に材料結合され、少なくとも部分的に前記第１の層（４）を平面側面（１４）で覆い、さらに少なくとも２つの材料を含む、第２の層（１２）と、
   第２の接続部（２０）に沿った平面範囲に沿って接続された第３の材料（１６）および第４の材料（１８）であって、前記第３の材料（１６）の領域または前記第４の材料（１８）の領域が、前記第１の接続部（１０）と少なくとも部分的に重なる、第３の材料（１６）および第４の材料（１８）と、
   第５の材料（２４）および第６の材料（２６）からなる第３の層（２２）と、
   を有し、
   前記第３の層（２２）が、前記第２の層（１２）と同様に前記第２の層（１２）に対向する平面側面（２８）の前記第１の層（４）上に配置され、
   前記第４の材料（１８）および前記第６の材料（２６）が前記第２の材料（８）と同じ材料であるが比透磁率が異なる、
   ことを特徴とする材料層。
2. 前記第３の材料（１６）が前記第４の材料（１８）よりも低い比透磁率μ_τを有することを特徴とする請求項１に記載の材料層。
3. 前記第４の材料（１８）および／または前記第６の材料（２６）が前記第１の接続部（１０）に重なり合うことを特徴とする請求項１または２に記載の材料層。
4. 前記第２の材料（８）、前記第４の材料（１８）および前記第６の材料（２６）が、５０よりも大きい比透磁率μ_τを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の材料層。
5. 前記第１の材料（６）、前記第３の材料（１６）および前記第５の材料（２４）が、５よりも小さい比透磁率μ_τを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の材料層。
6. 前記第１の材料（６）、前記第３の材料（１６）および前記第５の材料（２４）が、８００ＭＰａ以上、好ましくは１０００ＭＰａ以上の引張強度を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の材料層。
7. 前記材料層（２）はほぼ回転対称であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の材料層（１）。
8. 前記第２の接続部（２０）が、前記第３の材料（１６）と前記第４の材料（１８）との間の平面範囲でアンダーカット（３６）を形成するように延びていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の材料層。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の材料層が互いに上下に積層された複数の材料層（２）を含む、電気機械の材料層積層体。
10. 固定子または回転子（４０）の一部として請求項９に記載の材料層積層体を備える電気機械。
11. 材料層の複合グリーン体（４４）がスクリーン印刷プロセスによって製造される材料層（２）の製造方法であって、
    第１の材料（６）の第１のグリーン体（４６）を基板（４８）上に印刷するステップと、
    第２の材料（８）の第２のグリーン体（５０）を基板（４８）上に印刷するステップであって、前記第１のグリーン体（４６）が存在しない前記基板（４８）の領域が印刷され、前記第１のグリーン体（４６）が第１の接続部（１０）に沿って前記第２のグリーン体（５０）と互いに接触するように前記第２のグリーン体（５０）上に載置され、第１の層（４）が形成される、ステップと、
    前記第１の層（４）の第１のグリーン体（４６）上および第２のグリーン体（５０）の一部の上に、第３の材料（１６）の第３のグリーン体（５２）を印刷するステップと、
    第３のグリーン体と第４のグリーン体（５４）との間に第２の接続部（２０）を有する第２の材料（１２）が形成されるように、前記第１の層（４）上に第４の材料（１８）の第４のグリーン体（５４）を印刷するステップであって、前記第３のグリーン体の領域または前記第４のグリーン体の領域が少なくとも部分的に前記第１の接続部（１０）と重なる、ステップと、
    その後このような複合グリーン体（４４）の熱処理プロセス（５６）が行われるステップと、
    を実行することを製造方法。
12. 前記第４のグリーン体（５４）の領域が少なくとも部分的に前記第１の接続部（１０）と重なり、
    前記第４のグリーン体から形成された第４の材料（１８）が５０よりも大きな比透磁率μ_τを有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記複合グリーン体（４４）の前記熱処理プロセス（５６）の前に、前記複合グリーン体（４４）を基板（４８）から切り離し、前記第２の層（１２）が前記基板（４８）上に載るように回転させ、
    第５の材料（２４）の第５のグリーン体（５８）と第６の材料（２６）の第６のグリーン体（６０）を備えた第３の層（２２）が、前記第２の層（１２）と同様に前記第１の層（４）上に印刷される、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
    
    

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