KR102395755B1 - 다이나모일렉트릭 회전 기계를 위한 재료층 및 재료층 구조체를 제조하기 위한 방법 - Google Patents

다이나모일렉트릭 회전 기계를 위한 재료층 및 재료층 구조체를 제조하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 0.5 내지 500㎛의 층 두께(d)를 갖는 재료층(1)을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 이 방법은: 그린 바디(green body)를 얻기 위해 템플릿을 통해 베이스 면 위에 적어도 하나의 결합제 및 고체 입자를 포함하는 현탁액을 도포하는 단계, 특히 디바인더링(debindering)에 의해 그린 바디로부터 결합제를 축출하는 단계, 가열에 의해 그리고/또는 압축에 의해, 특히 소결에 의해 고체 입자의 영구적 응집물을 생성하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 재료층(1), 다이나모일렉트릭 회전 기계(15)의 회전자(11)용 재료층 구조체(9)를 제조하기 위한 방법, 재료층 구조체(9), 이러한 재료층 구조체(9)를 포함하는 다이나모일렉트릭 회전 기계(15)의 회전자(11) 및 이러한 회전자(11)를 포함하는 다이나모일렉트릭 회전 기계(15)에 관한 것이다.

Description

다이나모일렉트릭 회전 기계를 위한 재료층 및 재료층 구조체를 제조하기 위한 방법
본 발명은 0.5 내지 500㎛의 층 두께를 갖는 재료층을 제조하는 방법에 관한 것이다.
다이나모일렉트릭(dynamoelectric) 회전 기계의 자기 회로에는 고정자와 회전자가 속한다. 회전자와 고정자는 능동 부품이라고도 불리는 다이나모일렉트릭 회전 기계의 전력 발생 컴포넌트(power-generating components)를 가리키며, 지금까지 적층 코어(laminated cores)로서 제조되어 왔다.
특허공보 WO 2013/126546 A1호는, 경화성 엘라스토머, 섬유, 색분산 화합물 및 카본 블랙을 포함하는, 고정자 또는 그 일부를 형성하기 위한 조성물을 개시하고 있다.
특허공보 EP 3 255 758 A1호는, 축방향으로 교대로 배열된 전도체 슬라이스 및 절연 슬라이스를 구비한 자기저항 전동기(reluctance machine)용 회전자를 개시하고 있으며, 상기 전도체 슬라이스는 자속 전도 전도체 영역을 갖고, 절연 슬라이스는 전기 절연성이다. 회전자는 적어도 부분적으로 적층 제조에 의해 제조된다.
지금의 적층 코어는 연자성 재료(soft-magnetic)로 된 대형 압연 판금으로부터 절단되거나 스탬핑된 판금들을 포함한다. 이들 판금은 이어서 패키징되어 적층 코어를 형성한다.
종래의 압연에 의한 대형 판금 제조 시에는, 100㎛보다 얇은 판금을 제조할 수 없다. 게다가, 대형 판금으로부터 판금을 절단하거나 스탬핑할 때 폐기물이 발생한다.
따라서, 본 발명의 과제는 다이나모일렉트릭 회전 기계용 판금의 제조를 개선하는 것이다.
상기 과제는 제1항에 따른 방법, 즉, 0.5 내지 500㎛의 층 두께를 갖는 재료층을 제조하기 위한 방법으로서,
- 그린 바디(green body)를 얻기 위해 템플릿(template)를 통해 베이스 면 위에 적어도 하나의 결합제 및 고체 입자를 포함하는 현탁액을 도포하는 단계,
- 특히 디바인더링(debindering)에 의해 그린 바디로부터 결합제를 축출하는 단계,
- 가열에 의해 그리고/또는 압축에 의해, 특히 소결에 의해 고체 입자의 영구적 응집물을 생성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 해결된다.
상기 과제는 또한, 청구항 8에 따른 재료층 및 청구항 13에 따른, 다이나모일렉트릭 회전 기계의 회전자를 위한 재료층 구조체를 제조하는 방법에 의해 해결된다.
나아가 상기 과제는, 다이나모일렉트릭 회전 기계의 회전자를 위한, 청구항 15에 따른 재료층 구조체로서, 서로 상하 적층식으로 배치된 복수의 재료층을 갖는 재료층 구조체, 이러한 유형의 재료층 구조체를 갖는 다이나모일렉트릭 회전 기계의 회전자, 및 다이나모일렉트릭 회전 기계에 의해 해결된다.
재료층은 바람직하게 종래의 회전자 적층 코어에서 내재적으로 종래의 판금의 기존 기능을 가지며, 판금의 과제를 수행한다.
바람직하게 재료층의 둘레는 본질적으로 판금의 둘레에 상응한다.
재료층은 바람직하게 더 얇게 제조되고, 그리고/또는 하나의 판금보다 더 얇게 제조될 수 있다.
재료층 구조체는 바람직하게 회전자 적층 코어의 기존 기능을 내재적으로 갖고 있으며, 회전자 적층 코어의 과제를 수행한다.
재료층들은 재료층 구조체를 생성하기 위해 서로 상하 적층식으로 배치된다. 바람직하게는 재료층들이 재료층 구조체의 회전축의 방향으로, 달리 말하면 회전축을 따라 배열된다.
바람직하게는 적어도 2개의 재료층이 인접하는 형태의 다른 배열도 고려 가능하다.
재료층은 바람직하게는, 실질적으로 중앙에 배치된 실질적으로 둥근 재료 절결부를 갖는다. 재료층 구조체는 바람직하게 샤프트에 연결을 위한 회전축을 따른 원통형 재료 절결부를 갖는다.
매우 안정적인 재료층 구현 시, 재료층은 바람직하게 10 내지 100㎛의 층 두께를 갖는다.
현탁액은 바람직하게 스크레이퍼(scraper)로 도포된다.
현탁액은 특히 디바인더링에 의해 축출될 수 있는 하나 이상의 결합제 및 고체 입자를 포함한다.
결합제는 바람직하게는 유기 결합제이다. 결합제는 바람직하게 가열에 의해 완전히 또는 거의 완전히 기체 성분으로 해리되도록 제공된다.
고체 입자는 바람직하게는 분말로서 존재한다. 고체 입자는 바람직하게는 적어도 하나의 자기 전도성 및/또는 전기 전도성 재료를 포함한다.
고체 입자는 바람직하게는 0.1 내지 100㎛의 직경을 갖는다.
특정 실시예에서, 고체 입자는 바람직하게는 0.5 내지 10㎛의 직경을 갖는다. 고체 입자의 직경이 작을수록, 더 얇은 재료층이 제조될 수 있다. 예를 들어, 0.5㎛의 직경을 갖는 고체 입자를 갖는 현탁액은 0.5㎛의 얇은 재료층을 생성한다.
분말은 오직 하나의 재료의 고체 입자이거나, 적어도 두 가지의 상이한 재료를 포함하는 분말 혼합물일 수 있다.
분말은 강도, 자기적 특성, 전기적 특성 및 열전도와 관련하여 조정될 수 있다.
고체 입자들은 가열에 의해 그리고/또는 압축에 의해, 특히 소결에 의해 영구적으로 결합된다.
소결은 바람직하게, 특히 사용된 재료에 좌우되는 열처리 공정이다. 예를 들어, 온도 또는 온도 범위는 재료의 합금, 다른 첨가제 및 원하는 (소결 후) 결과에 좌우된다.
템플릿은 바람직하게, 원하는 형상 및/또는 윤곽선 및/또는 패턴 및/또는 절결부 등을 전사하기 위한 패턴이다. 템플릿은 원하는 만큼 자주 사용될 수 있다.
템플릿을 이용하여 원하는 재료층 형상이 정확하게 형성될 수 있다. 따라서 폐기물이 발생하지 않는다. 하나의 재료층을 위해 2개 이상의 템플릿이 사용될 수도 있다.
템플릿은 신속하고 유리하게 (특히 스탬핑 다이보다 더 신속하게) 수정될 수 있다.
세선 세공(filigree) 형상도 템플릿에 의해 재현될 수 있다. 세선 세공 형상의 재료층은 특히 다이나모일렉트릭 회전 기계의 경량 구조, 냉각 및 자기 누설에 유리하다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서는, 재료층 상으로 층의 하나 이상의 면에 절연 재료가 도포된다.
절연 재료는 바람직하게 세라믹, 특히 비자성(amagnetic) 산화물 세라믹, 예를 들어 지르코늄 산화물 또는 알루미늄 산화물이다.
도포된 절연 재료는 바람직하게는 전기 절연에 사용된다.
특히, 재료층 구조체를 만들기 위한 적어도 2개 이상의 재료층이 서로 상하 적층식으로 배치될 경우, 도포된 절연 재료는 바람직하게는 하나의 재료층을 적어도 하나의 다른 재료층에 대해 전기적으로 절연하는 데 사용된다.
따라서, 바람직하게 도포된 절연 재료는 하나의 재료층으로부터 다른 재료층으로의 전류 전도를 방지한다.
본 발명의 또 다른 한 바람직한 실시예에서, 재료층 상으로 층의 양면에 절연 재료가 도포된다.
절연 재료가 재료층의 한 쪽 면에만 도포되면, 재료층이 더 얇아진다. 절연 재료가 층의 양면에 모두 도포되면, 재료층이 더 양호하게 절연된다.
본 발명의 또 다른 한 바람직한 실시예에서, 재료층에 바니시(varnish), 특히 열경화성 바니시가 도포된다.
바니시, 특히 열경화성 바니시는 절연 재료일 수 있다. 또는, 바니시와 절연 재료가 두가지 상이한 재료일 수도 있다.
바람직하게 도포된 열경화성 바니시는, 재료층이 특히 재료층 구조체 내에서 인접한 다른 재료층에 대해 전기적으로 우수하게 절연될 수 있게 한다.
더욱이 재료층은, 특히 열경화성 바니시에 의해, 인접한 재료층 또는 인접한 재료층들로 보강될 수 있다.
바람직하게 도포된 열경화성 바니시는, 재료층들이 면대면 방식으로 연결되기 때문에, 재료층 구조체의 높은 강도 및 강성을 가능하게 한다. 이는 진동과 소음도 감소시킨다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 고체 입자는 전기 전도성 및/또는 자기 전도성 재료로 된 입자, 특히 금속 입자를 포함한다.
전기 전도성 재료는 바람직하게 은, 구리, 금, 알루미늄, 텅스텐, 철 및/또는 강 및/또는 이들의 합금이다. 그러나 또 다른 전기 전도성 재료도 고려 가능하다.
자기 전도성 재료는 바람직하게 강자성 재료이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 고체 입자는 연자성 재료로 된 입자를 포함한다.
예를 들어, 연자성 재료는 철, 니켈, 코발트 및/또는 이들의 합금이다. 그러나, 다른 자기 전도성, 특히 강자성 재료도 고려 가능하다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 현탁액은 유사소성(pseudoplastic)이다.
이는, 그린 바디를 생성하기 위해 현탁액이 베이스 면 상에 바람직하게는 스크레이퍼로 도포되는 동안, 상기 현탁액의 점성이 낮고, 템플릿을 통해 원하는 형상이 최적으로 전사될 수 있다는 점에서 유리하다. 도포가 종료되면, 그린 바디는 원하는 형상을 유지한다.
그 밖에도 본 발명은 전술한 방식으로 제조된 재료층에 관련되며, 이 재료층은 0.5 내지 500㎛, 특히 10 내지 100㎛의 층 두께를 갖고, 연자성 재료를 포함하며, 층의 하나 이상의 면에 절연 재료를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 재료층은 층의 양면에 절연 재료를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 재료층은 바니시, 특히 열경화성 바니시를 갖는다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 재료층은 적어도 하나의 다른 재료층으로 보강될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 재료층은 실질적으로 중앙에 배치된 재료 절결부를 갖는다.
재료 절결부는 바람직하게 실질적으로 원형이다. 재료 절결부는 샤프트로의 연결을 가능하게 한다.
본 발명은 또한 다이나모일렉트릭 회전 기계의 회전자를 위한 재료층 구조체를 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 이 방법은:
- 제1 재료층의 적층 제조(additive manufacturing) 단계, -이때, 제1 재료층은 적어도 하나의 재료 슬라이스를 포함함-
- 제1 재료층에 절연 재료를 도포하는 단계,
- 적어도 하나의 또 다른 재료층의 적층 제조 단계, -이때, 적어도 하나의 또 다른 재료층은 적어도 하나의 재료 슬라이스를 포함함-
- 상기 적어도 하나의 또 다른 재료층에 절연 재료를 도포하는 단계,
- 상기 제1 재료층과 상기 적어도 하나의 또 다른 재료층을 결합하는 단계,
- 재료층들을 상호 보강하는 단계를 포함한다.
재료층은 적어도 하나의 재료 슬라이스, 즉, 고체 입자의 슬라이스를 포함한다. 그 결과, 재료층이 매우 얇다. 그러나 안정적인 재료층을 얻기 위해서는, 서로 상하 적층식의 2개 이상의 재료층이 바람직하다.
한 바람직한 실시예에서, 도포된 절연 재료는 바니시, 특히 열경화성 바니시이다. 열경화성 바니시의 도포는 간단하게, 그리고 열경화에 의해 2개 이상의 재료층이 상호 보강될 수 있다.
절연 재료, 특히 열경화성 바니시 및 재료층은 바람직하게 재료 접합 방식으로 연결된다.
한 대안적 실시예에서, 절연 재료는 세라믹이다.
절연 재료로서 그 외에도 가용성 유리(soluble glass) 및 또 다른 유리도 고려 가능하다.
또 다른 절연 재료도 가능하다.
세라믹 절연 재료의 도포는, 고체 세라믹 입자 및 축출될 수 있는 결합제를 포함하는 세라믹 현탁액이 스크레이퍼로 재료층에 도포될 경우에 특히 성공적이다. 고체 세라믹 입자는 바람직하게 세라믹 분말로서 존재한다.
고체 세라믹 입자는 산화마그네슘, 이산화티타늄, 탄화규소, 질화규소, 탄화 붕소, 질화붕소 및 / 또는 질화알루미늄을 포함할 수 있다. 다른 재료들도 고려 가능하다.
그러나, 산화 세라믹, 특히 산화지르코늄 및/또는 산화알루미늄이 바람직하다.
고체 세라믹 입자는 바람직하게 실질적으로 0.1 내지 2㎛의 직경을 갖는다.
고체 세라믹 입자의 직경이 작을수록, 더 얇은 절연 재료층이 제조될 수 있다. 예를 들어, 0.5㎛의 직경을 갖는 고체 입자를 포함하는 현탁액과 1㎛의 직경을 갖는 고체 세라믹 입자를 포함하는 현탁액으로 한쪽 면에 1.5㎛의 얇은 절연 재료층을 생성하거나, 양면 모두에 2.5㎛의 얇은 절연 재료층을 생성할 수 있다.
특히 얇은 재료층 구현 시, 재료층은 1㎛의 층 두께를 갖는다.
세라믹 고체 입자는 하나 이상의 재료 슬라이스를 형성한다. 또는 2개 이상의 재료 슬라이스도 가능하다.
세라믹 분말은 단 하나의 재료로 된 세라믹 고체 입자를 포함할 수 있거나, 적어도 두 가지의 상이한 세라믹 재료를 포함하는 세라믹 분말 혼합물일 수 있다.
세라믹 고체 입자들은 가열에 의해 그리고/또는 압축에 의해, 특히 소결에 의해 영구적으로 결합된다. 세라믹 고체 입자들은 바람직하게 가열에 의해 그리고/또는 압축에 의해, 특히 소결에 의해 고체 입자들과 영구적으로 결합된다. 영구 결합은 바람직하게 재료 접합식 결합이다.
본 발명의 또 다른 한 바람직한 실시예에서, 재료층 구조체는 0.5 내지 500㎛의 층 두께를 갖는 복수의 재료층에 의해 제조된다.
재료층 구조체는 다이나모일렉트릭 회전 기계의 회전자에 적합하고, 이때 재료층 구조체는 재료층 구조체의 회전자 축의 방향으로 배열된 복수의 재료층을 갖는다.
다이나모일렉트릭 회전 기계의 회전자는 상기 유형의 재료층 구조체를 갖는다.
본 발명은 또한 상기 유형의 회전자를 구비한 다이나모일렉트릭 회전 기계에 관한 것이다.
다이나모일렉트릭 회전 기계는 서로 상하 적층식으로 배치된 복수의 재료층을 갖는 회전자를 포함한다. 재료층들은 바람직하게 각각 개별적으로 서로에 대해 전기적으로 절연되도록 형성된다. 이를 위해, 배열 평면들은 바람직하게 자속의 방향에 평행하게 구성된다.
재료층들은 매우 얇은 층 두께를 갖기 때문에, 와전류 손실이 상당히 감소한다. 그 이유는, 와전류가 재료층의 층 두께 내에서만 형성될 수 있어서, 얇은 재료층에서는 와전류 강도가 현저히 감소하기 때문이다.
개별 재료층들 간의 절연은, 와전류가 중첩하여 손실이 큰 와전류가 야기되는 것을 방지한다.
본 발명은 바람직하게 다이나모일렉트릭 회전 기계에 적용된다. 그러나, 본 발명은 예를 들어 변압기와 같은 다른 에너지 변환기에도 사용될 수 있다.
더욱이 본 발명은 다이나모일렉트릭 회전 기계의 고정자에 적용될 수 있다. 이와 관련하여, 서로 상하 적층식으로 배치된 복수의 재료층이 바람직하게 종래의 고정자 적층 코어를 대체한다.
본 발명은 특히 비행기, 헬리콥터 및 포뮬러 E 경주용 자동차에서 저중량으로 높은 출력을 요구하는 엔진에 특히 적합하다.
본 발명은 도면들에 도시된 실시예들을 토대로 이하에 더 상세히 기술되고 설명된다.
도 1은 0.5 내지 500㎛의 층 두께를 갖는 재료층을 제조하기 위한 본원 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 2는 재료층을 도시한 도면이다.
도 3은 재료층의 측면도이다.
도 4는 다이나모일렉트릭 회전 기계의 회전자를 위한 재료층 구조체를 제조하기 위한 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 다이나모일렉트릭 회전 기계의 회전자를 도시한 도면이다.
도 6은 다이나모일렉트릭 회전 기계의 측면도이다.
도 1은 0.5 내지 500㎛의 층 두께를 갖는 재료층을 제조하기 위한 본 발명의 방법을 도시하고 있다.
바람직하게는, 안정적인 재료층을 위해 층 두께가 10 내지 100㎛이다.
방법 단계 S1에서, 적어도 하나의 결합제 및 고체 입자를 포함하는 현탁액이 그린 바디를 얻기 위해 템플릿을 통해 베이스 면 위에 도포된다. 여기서 도포는 바람직하게 현탁액이 스크레이퍼로 베이스 면 위에 도포됨을 의미한다.
방법 단계 S2에서, 결합제가 특히 디바인더링에 의해 그린 바디로부터 축출된다.
방법 단계 S3에서, 가열에 의해 그리고/또는 압축에 의해, 특히 소결에 의해 고체 입자의 영구적 응집물이 생성된다.
방법 단계 S4에서, 층의 한쪽 면에 절연 재료가 도포된다. 여기서 도포라 함은 바람직하게, 층의 면들에 절연 재료가 스크레이퍼로 도포되거나, 층 면이 코팅 도구로 코팅되거나, 또는 층 면이 절연 재료가 들어 있는 용기 내에 침지됨을 의미한다.
절연 재료는 바람직하게는 바니시, 특히 열경화성 바니시이다.
그러나, 다른 절연 재료도 고려 가능하다. 절연 재료는 예를 들어, 적어도 하나의 결합제 및 세라믹 고체 입자를 포함하는 세라믹 현탁액에 의해 층 면에 도포될 수 있고, 결합제는 특히 디바인더링에 의해 축출될 수 있다.
또한, 도시되지 않은 방법 단계 S4a에서 절연 재료를 도포하고, 추가로 도시되지 않은 방법 단계 S4b에서 바니시, 특히 열경화성 바니시를 도포할 수 있는 가능성이 존재한다.
층의 양면에 절연 재료 및/또는 바니시를 제공해야 하는 경우("b?" 및 "예"로 표시됨), 이는 방법 단계 S41에서 수행된다.
층의 한쪽 면에만 절연 재료 및/또는 바니시를 제공해야 하는 경우, 프로세스에서 "b?" 및 "아니오"를 거쳐 재료층이 방법 단계 S5에서 완성된다.
도 2는 재료층(1)을 도시하고 있다.
재료층(1)은 층 두께(d)를 갖는다. 재료층은 바람직하게는 단일 부재이다.
바람직하게는 각각의 재료층(1)이 층의 하나 이상의 면에 절연 재료를 갖는다. 본 도면은, 각각의 재료층(1)이 층의 양면에 절연 재료를 갖는 실시예를 도시하고 있다. 본 도면에서 절연 재료는 바니시, 특히 열경화성 바니시이다. 이는 바람직한 실시예에 대응한다.
절연 재료 및 재료층은 바람직하게 재료 접합 방식으로 연결된다.
재료층(1)은 층의 상면에 절연 두께(2d)를 갖는 바니시(2) 및 층의 하면에 절연 두께(d3)를 갖는 바니시(3)를 갖는다.
재료층(1)이 다른 종류의 절연 재료 및 추가로 바니시를 갖는 것도 가능하다. 재료층(1)이 층의 한쪽 면에는 다른 종류의 절연 재료를 갖고, 층의 또 다른 면에는 바니시를 갖는 것도 가능하다. 재료층(1)이 다른 종류의 절연 재료 및 바니시로 구성된 혼합 형태를 갖는 것도 가능하다.
본 도면은 또한 중앙에 배치된 재료 절결부(5)(샤프트로의 후속 연결용, 도 5 참조)를 도시하고 있다.
재료 절결부(5)의 중심점을 통과하여 회전축(R)이 연장된다.
기재된 참조 부호들은, 이들이 실시예들에 존재하는 한, 이하의 도면들에 대해서도 유효하며, 편의상 다시 설명하지 않는다.
도 3은 재료층(1)을 측면도로 도시하고 있다.
본 도면은 재료층(1)의 가장 얇은 실시예를 도시하고 있는데, 그 이유는 단 하나의 고체 입자 슬라이스만이 재료층(1)을 형성하고 있기 때문이다. 도면에서 고체 입자들은 입상 재료이다. 달리 말하면, 고체 입자들은 서로 인접하여 놓여 있고, 바람직하게는 도 1에 설명된 소결에 의해 서로 결합되는 작은 구체들이다.
도면에서 층 두께(d)는 고체 입자의 직경에 상응한다.
본 도면도 마찬가지로, 층의 상면에 있는 단 하나의 절연 재료(2) 슬라이스 및 층의 하면에 있는 단 하나의 절연 재료(3) 슬라이스를 도시하고 있다. 절연 두께(d2) 및 절연 두께(d3)는 도면에서 세라믹 고체 입자 또는 바니시 고체 입자의 직경에 상응한다.
또는, 서로 상하 적층식으로 배치된 2개 이상의 고체 입자가 재료층(1)을 형성할 수도 있다. 서로 상하 적층식으로 배치된 2개 이상의 세라믹 고체 입자가 절연체를 형성할 수도 있다. 서로 상하 적층식으로 배치된 2개 이상의 바니시 고체 입자가 절연체를 형성할 수도 있다.
도 4는 다이나모일렉트릭 회전 기계의 회전자를 위한 재료층 구조체를 제조하기 위한 방법을 도시하고 있다.
방법 단계 S10에서, 제1 재료층이 적층식으로 제조되고, 이때 제1 재료층은 적어도 하나의 재료 슬라이스를 포함한다.
방법 단계 S11에서, 절연 재료가 제1 재료층에 도포된다. 여기서, 절연 재료는 바람직하게는 바니시, 특히 열경화성 바니시이다. 물론 절연 재료는 세라믹 또는 다른 원료일 수도 있다.
방법 단계 S12에서, 적어도 하나의 추가 재료층이 적층식으로 제조되고, 이때 상기 적어도 하나의 추가 재료층은 적어도 하나의 재료 슬라이스를 포함한다.
방법 단계 S13에서, 상기 적어도 하나의 추가 재료층에 절연 재료가 도포된다.
방법 단계 S14에서, 제1 재료층과 적어도 하나의 추가 재료층이 접합된다.
방법 단계 S15에서, 상기 재료층들이 상호 보강된다. 열경화성 바니시가 방법 단계 S11 또는 S13에서 재료층들에 도포되었다면, 이들 재료층은 열경화에 의해 서로 보강된다.
여기서, 열경화란, 재료층들이 바람직하게 압력과 열에 의해 서로 접착됨을 의미한다. 압력과 열에 의해 열경화성 바니시가 연화되면, 재료층들이 서로 점착되어 경화된다. 이는, 재료층들이 재료에 유해한 접촉점을 갖지 않는다는 점에서, 용접, 스탬핑 및 리벳팅(riveting)과 같은 다른 연결 가능성들에 비해 유리하다. 더욱이, 자속이 교란되지 않고, 재료 응력 및 재료 변형이 발생하지 않는다.
도시된 방법은 다이나모일렉트릭 회전 기계의 고정자에도 적합하다.
도 5는 다이나모일렉트릭 회전 기계의 회전자(11)를 도시하고 있다.
회전자(11)는 재료층 구조체(9)를 갖는다. 도면에서 재료층 구조체는, 회전축을 따라 서로 상하 적층식으로 배치된 복수의 재료층(1)을 포함한다. 재료층 구조체(9)는 샤프트(7)에 결합된다.
도면에서 재료층(1)은 적어도 하나의 또 다른 재료층으로 보강된다. 도면은 서로 보강된 복수의 재료층(1)을 도시하고 있다.
보강은 열경화성 바니시를 사용함으로써 특히 성공적일 수 있는데, 그 이유는 열경화성 바니시가 간단하게 도포될 수 있기 때문이다. 특히 후속하는 재료층(1)의 열경화를 통해 안정적이고 강인한 결합이 제공된다.
도 6은 다이나모일렉트릭 회전 기계(15)의 측면도를 도시하고 있다.
기계(15)는 샤프트(7) 및 재료층 구조체(9)를 포함하는 회전자(11)를 구비하고 있다. 회전자(11)는 고정자(12) 내에서 회전축(R)에 따라 회전할 수 있다.

Claims (15)

  1. 0.5 내지 500㎛의 층 두께(d)를 갖는 다이나모일렉트릭 회전 기계를 위한 회전자 또는 고정자의 적층제를 형성하는 재료층(1)을 제조하기 위한 방법이며,
    - 그린 바디를 얻기 위해 템플릿을 통해 베이스 면 위에 적어도 하나의 결합제 및 고체 입자를 포함하는 현탁액을 도포하는 단계,
    - 그린 바디로부터 결합제를 축출하는 단계,
    - 가열 및 압축 중 적어도 하나에 의해, 고체 입자의 영구적 응집물을 생성하는 단계를 포함하는, 재료층 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 재료층(1) 상으로 층의 하나 이상의 면에 절연 재료(2, 3)가 도포되는, 재료층 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 재료층 상으로 층의 양면에 절연 재료(2, 3)가 도포되는, 재료층 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 재료층(1)에 바니시가 도포되는, 재료층 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고체 입자는 전기 전도성 재료 및 자기 전도성 재료 중 적어도 하나의 재료로 된 입자를 포함하는, 재료층 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고체 입자는 연자성 재료로 된 입자를 포함하는, 재료층 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 현탁액은 유사소성인, 재료층 제조 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 다이나모일렉트릭 회전 기계(15)의 회전자(11)를 위한 재료층 구조체(9)를 제조하기 위한 방법으로서,
    - 제1항의 재료층 제조 방법에 따라 제1 재료층(1)을 적층 제조하는 단계, -이때, 제1 재료층(1)은 적어도 하나의 재료 슬라이스를 포함함-
    - 제1 재료층(1)에 절연 재료(2, 3)를 도포하는 단계,
    - 적어도 하나의 또 다른 재료층(1)을 적층 제조하는 단계, -이때, 적어도 하나의 또 다른 재료층(1)은 적어도 하나의 재료 슬라이스를 포함함-
    - 상기 적어도 하나의 또 다른 재료층(1)에 절연 재료(2, 3)를 도포하는 단계,
    - 상기 제1 재료층과 상기 적어도 하나의 또 다른 재료층(1)을 결합하는 단계,
    - 재료층들(1)을 상호 보강하는 단계
    를 포함하는, 재료층 구조체(9)를 제조하기 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서, 0.5 내지 500㎛의 층 두께(d)를 갖는 복수의 재료층(1)에 의해 재료층 구조체(9)가 제조되는, 재료층 구조체(9)를 제조하기 위한 방법.
  15. 삭제
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