PL219237B1 - Sposób wytwarzania kompozytu z materiałów proszkowych zwłaszcza do wirników maszyn elektrycznych - Google Patents

Abstract

Hybrydowy kompozyt z materiałów proszkowych zwłaszcza do wirników maszyn elektrycznych ma co najmniej dwa obszary (1, 2), przy czym co najmniej jeden obszar (1) jest wypełniony materiałem magnetycznie miękkim oraz co najmniej jeden obszar jest wypełniony materiałem przewodzącym. Sposób wytwarzania hybrydowego kompozytu z materiałów proszkowych zwłaszcza do wirników maszyn elektrycznych polega na tym, że przed procesem zasypywania przygotowuje się mieszankę proszków przewodzących elektrycznie zawierającą przewodzący proszek bazowy oraz proszek przewodzący pełniący funkcję spajającą. Następnie w matrycy na granicy obszarów umieszcza się cienką pierścieniową przekładkę z tworzywa sztucznego lub metalu. Matrycę zasypuje się proszkiem magnetycznie miękkim i mieszanką proszków przewodzących, nasypane proszki równomiernie rozprowadza się i wstępnie zagęszcza poprzez stosowanie ciśnienia prasowania o obniżonej wartości wynoszącej 1-25% ciśnienia roboczego. Następnie pierścieniową przekładkę usuwa się a proszki prasuje się pod ciśnieniem 700-900 MPa i utwardza w temperaturze 150-500°C w czasie 1-3 h.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kompozytu z materiałów proszkowych zwłaszcza do wirników maszyn elektrycznych.

Dotychczas znane silniki indukcyjne z wirnikiem litym mają wirnik wykonany w postaci litego walca, pierścienia lub tarczy z materiału ferromagnetycznego. Znane są również konstrukcje z wirnikami dwuwarstwowymi.

Znany z opisu patentowego nr WO 2007030572 A2 sposób otrzymywania elementów silnika elektrycznego polega na zasypaniu proszkiem magnetycznym uzwojeń lub litych elementów przewodzących, a następnie zagęszczeniu proszku wykorzystujące technikę prasowania izostatycznego na gorąco (ang. hot isostatic pressing). Sposób ten wymaga precyzyjnego umieszczenia i kontrolowania w czasie prasowania ułożenia elementów przewodzących prąd elektryczny.

Hybrydowy kompozyt wytwarzany jest w procesie zasypywania matrycy proszkiem magnetycznie miękkim i mieszanką proszków przewodzących, następnie tak usypana struktura jest prasowana i utwardzana. Mieszankę proszków przewodzących otrzymuje się w wyniku domieszkowania przewodzącego proszku bazowego proszkiem przewodzącym o niższej temperaturze topnienia. Stosowana temperatura utwardzania ma zbyt niską wartość, by zespolić ziarna przewodzącego proszku bazowego, dlatego też wprowadza się domieszkę proszku przewodzącego o niższej temperaturze topnienia. Przewodzący proszek domieszkujący pełni funkcję substancji spajającej.

Sposób wytwarzania hybrydowego kompozytu z materiałów proszkowych zwłaszcza do wirników maszyn elektrycznych według wynalazku polega na tym, że przed procesem zasypywania matrycy przygotowuje się mieszankę proszków przewodzących elektrycznie zawierającą przewodzący proszek bazowy oraz proszek przewodzący pełniący funkcję spajającą. Następnie w matrycy na granicy obszarów umieszcza się cienką pierścieniową przekładkę z tworzywa sztucznego lub metalu, po czym matrycę zasypuje się proszkiem magnetycznie miękkim i mieszanką proszków przewodzących. Nasypane proszki równomiernie rozprowadza się i wstępnie zagęszcza poprzez stosowanie ciśnienia prasowania o obniżonej wartości wynoszącej 1 - 25% ciśnienia roboczego, po czym pierścieniową przekładkę usuwa się. Następnie proszki prasuje się pod ciśnieniem 700 - 900 MPa i utwardza w temperaturze 150 - 500°C w czasie 1-3 h.

Przykład realizacji sposobu według wynalazku przedstawiono na przykładzie wykonania kompozytu na rysunku, który stanowi przekrój poprzeczny kompozytu.

P r z y k ł a d

Hybrydowy kompozyt z materiałów proszkowych w kształcie walca zawiera dwa obszary 1 i 2, z których jeden znajduje się wewnątrz drugiego. Walcowy obszar wewnętrzny 2 stanowi materiał magnetycznie miękki - izolowany proszek żelaza Somaloy 500, a pierścieniowy obszar zewnętrzny 1 stanowi materiał przewodzący - miedź domieszkowana cyną.

Przed procesem zasypywania matrycy przygotowuje się mieszankę proszków przewodzących elektrycznie zawierającą przewodzący proszek bazowy - proszek miedzi oraz przewodzący proszek cyny pełniący funkcję spajającą. Następnie w osi symetrii matrycy umieszcza się cienką pierścieniową przekładkę z tworzywa sztucznego. Obszar wewnątrz przekładki umieszczonej w matrycy zasypuje się proszkiem magnetycznie miękkim a obszar po stronie zewnętrznej przekładki zasypuje się mieszanką proszków przewodzących. Następnie wyrównuje się powierzchnię proszków i wstępnie zagęszcza poprzez stosowanie ciśnienia prasowania o obniżonej wartości wynoszącej 5% ciśnienia roboczego, po czym usuwa się pierścieniową przekładkę, następnie tak usypane proszki sprasowuje się pod ciśnieniem 800 MPa i utwardza w temperaturze 180°C w czasie 2 h.

Claims (1)

1. Sposób wytwarzania hybrydowego kompozytu z materiałów proszkowych zwłaszcza do wirników maszyn elektrycznych polegający na zasypywaniu matrycy proszkami, prasowaniu i utwardzaniu, znamienny tym, że przed procesem zasypywania przygotowuje się mieszankę proszków przewodzących elektrycznie zawierającą przewodzący proszek bazowy oraz proszek przewodzący pełniący funkcję spajającą, następnie w matrycy na granicy obszarów umieszcza się cienką

   PL 219 237 B1 pierścieniową przekładkę z tworzywa sztucznego lub metalu, po czym matrycę zasypuje się proszkiem magnetycznie miękkim i mieszanką proszków przewodzących, nasypane proszki równomiernie rozprowadza się i wstępnie zagęszcza poprzez stosowanie ciśnienia prasowania o obniżonej wartości wynoszącej 1 - 25% ciśnienia roboczego, po czym pierścieniową przekładkę usuwa się, następnie proszki prasuje się pod ciśnieniem 700 - 900 MPa i utwardza w temperaturze 150 - 500°C w czasie 1-3 h.