3D打印可以制造性能更好的铜金属绕组
随着电动汽车的快速发展,各家厂商们对高效率的电机需求是越来越强烈。因此,一些创业者就将目光投向了电机市场。Maxxwell Motors就是一家专门从事电机设计的创业公司。
他们突破的第一步就是重新设计了定子绕组。定子是电机中的重要组成部件,起产生旋转磁场的作用,对电机的效率有着直接的影响,一般由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。其中定子绕组的结构起主导作用。
目前,电机的定子绕组都是使用铜线圈来制作,在结构造型方面有一定的局限性。这就给了Maxxwell Motors发挥的空间。他们基于电磁原理,设计了一种更优化的定子绕组结构。然后通过3D打印的方式将其制作了出来,这样不仅能提升效率,还能减少线圈缠绕、弯曲、加工等步骤。
为了3D打印这种新的定子绕组,Maxxwell Motors和3D打印公司ExOne进行了合作,采用了粘合剂喷射3D打印技术来制作这些定子绕组。铜对于3D打印人来说,算是一种又爱又恨的金属材料了吧。一方面铜是一种优质的金属材料,应用非常广泛,因此铜3D打印的需求也比较多。另一方面,铜对光的反射率高,导热性强,导致铜不是那么容易打印。
好在经过厂商们的努力,现在铜的3D打印也不是那么困难了。主流的方式主要:1、使用绿色激光进行粉末烧结;2、使用粘合剂喷射打印;3、定向能量沉积,使用铜线作为原材料,多束激光集中在一个点,快速热熔金属线材,挤出成型。
在性能方面,3D打印的铜定子绕组无疑更优秀,至于能否商用主要取决产能和成本。目前3D打印的铜定子绕组的成本还是高于传统铜线圈绕组的。但如果考虑使用成本的话,3D打印的铜定子绕组的成本其实更低。但厂商要和消费者说明这一点还是很有难度的。
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