EVモーターハウジングの材質の比較: アルミニウム、スチール、ステンレスガイド

ほぼすべての量のバッテリー式電気自動車の分解では、同じことが 2 回語られます。トラクション モーターはダイカスト アルミニウムで包まれていますが、その横にある冷却剤ポンプ、冷却ファン、HVAC 送風機も同様に溶接された鋼材が摩耗している可能性があります。どちらの選択肢も正解であり、両方とも 1 つの質問に答えます。 EVモーターハウジング材料 与えられたデューティサイクルで自分自身の費用を支払いますか？不注意に答えると、後で請求書が超過質量、腐食保証請求、または調達交渉に耐えられない住宅費として届きます。このガイドでは、重要な金属と、エンジニアリング チームと購買チームが実際に議論している数値を比較します。

EVモーターハウジング材料とは何ですか?

モーターの材料に関する話題は、しばしば電磁鋼板や積層コーティングの話に移ります。ハウジングは構造部品であり熱部品であるのに対し、積層体は磁気回路内に存在するため、これは別の決定となります。ハウジング自体については、次の 4 つの材料ファミリーが支配的です。

• ADC12 や A380 などのダイカスト アルミニウム合金: EV トラクション モーターのデフォルトであり、冷却ジャケットと取り付けボスとともに一発で鋳造されます。
• 打ち抜きおよび溶接された炭素鋼: 補助モーター、ファンモーター、ポンプ、産業用ドライブの主力製品です。
• 304 ステンレス鋼: クーラントとの接触、塩水噴霧、または洗浄によってコーティングされた炭素鋼が除外される場合に指定されます。
• 厚肉鋼管と厚板: 高負荷、衝撃にさらされるギア一体型機器モーター用に予約されています。

アルミニウムがEVトラクションモーターハウジングに採用される理由

アルミニウムは、密度と熱という 2 つの数値でトラクションハウジングの役割を果たします。スチールの 7.85 g/cm3 に対して 2.7 g/cm3 では、同じ体積でハウジングの質量が約 65% 削減され、モーターの戻り範囲から除去された質量が得られます。ハウジングがステーターのヒートシンクとして機能するため、熱伝導率も同様に重要です。より低温の巻線は、定格を下げる前により多くの連続トルクを保持します。

ダイカストは統合においても優れています。高圧ダイカスト製の ADC12 または A380 ハウジングは、ウォーター ジャケット、センサー ボア、取り付けボスを 3 ～ 5 mm の壁を持つ単一の部品に収めています。ペナルティは金型です。鋳造金型は高価で、大量生産プログラムでのみ償却されます。これがまさに、アルミニウムが年間 20,000 台の補助市場ではなく、200,000 台のトラクション市場を支配している理由です。

総コストでスチール製モーターハウジングがアルミニウムを上回る場合

年間生産量が中程度である場合、負荷が大きい場合、またはハウジングが薄い鋳物をへこませるような酷使に耐える必要がある場合には、スチールが合理的な選択であり続けます。生の鋼のコストは 1 キログラムあたりアルミニウムの約 3 分の 1 で、プレスと溶接のラインはダイカスト セルよりも工具のコストがはるかに安いため、鋳造金型が償却される体積以下では、完成したハウジングあたりのコストでは鋼が勝ちます。

もっと静かな議論もあります。それは、熱膨張です。ステータスタックはケイ素鋼であるため、鋼製ハウジングは、保持する積層とほぼ同じ速度で膨張および収縮し、熱サイクル全体にわたる締り嵌め時の応力が低下します。溶接された鋼製ハウジングは、鋳物では許容できないプログラムの後半で再機械加工および修正することもできます。

内径 260 厚肉モーターハウジング、ベース付き 溶接端子台、リフティングラグ、取り付け脚を備えた壁厚 5mm のスチール製ハウジングで、大型の産業用モーターや頑丈なモーターに適しています。これは、熱的に適合した溶接鋼と遅い再機械加工が問題となる場合に発生します。 製品を見る→

このレーンは、鋼製モーター筐体、社内でのプレス、溶接、機械加工、表面処理を 40 年にわたり手がけ、年間生産能力が 500 万台を超えると報告されている江蘇裕豊電気有限公司などの住宅専門会社が占めているレーンです。サプライヤー側の全体像を知りたいバイヤーは、これを利用して作業できます。 スチールモーターハウジングバイヤーガイド パートナーを最終候補に出す前に。

内径127の厚肉モーターハウジング 壁厚 7.9 mm のシームレス鋼管で作られたこのハウジングは、厳しい産業用途に耐える高い剛性、ねじり強度、耐疲労性を備え、サプライヤーの能力と材料選択に関する議論の橋渡しをします。 製品を見る→

クーラントと腐食に強い 304 ステンレス鋼ハウジング

敵が重量ではなく腐食である場合、304 ステンレス鋼は議論に終止符を打ちます。電化機器のモーターは、グリコール冷却剤ループ、バッテリーパック、アンダーボディのスプラッシュゾーンのそばに設置されることが増えています。コーティングされたカーボンスチールのハウジングは、コーティングに傷がついた瞬間に故障しますが、約 18% のクロムと 8% のニッケルを含む 304 ステンレスは、不動態酸化層を再構築し、傷や溶接の後も保護し続けます。

内径180 304SSモーターハウジング 3mmの壁と溶接されたリフティングラグを備えた304ステンレスハウジングは、湿気、酸、アルカリ、塩水噴霧に耐性があります。腐食マージンがステンレスの低い熱伝導率を上回る、湿式または腐食性のサービスに最適です。 製品を見る→

トレードオフは現実のものです。ステンレス 304 は、炭素鋼の約 3 分の 1 である約 16W/mK しか伝導せず、重量も同じ 7.9 g/cm3 であるため、設計者はフィン、追加の表面積、または強制空気流で補います。そのため、304 は、その腐食マージンが熱的損失を上回る、湿式または腐食環境で使用される補助モーター、ポンプ、および機器に最も頻繁に発生します。

グレード、仕上げ、シーリング戦略の詳細については、これを参照してください。 ステンレス製モーターハウジングガイドによる耐食モーター設計 .

EV モーターのハウジング材料: 簡単な比較と選択のチェックリスト

表はトレードオフを 1 つのビューに圧縮し、チェックリストはそれらをプログラムが実際に実行できるプロセスに変換します。

マテリアルをロックする前に、次のシーケンスを実行します。

1. 最初に熱経路をマッピングします。連続負荷とピーク負荷、冷却剤がハウジングに接触するか、それとも熱が周囲の空気にのみ到達する必要があるかなどです。
2. 腐食戦略の価格を決定します。耐用年数全体にわたるステンレスのプレミアムに対するコーティングとテストのコストを比較します。
3. 年間のユニット数: 鋳造金型は多額の償却が行われますが、スタンピングおよび溶接工具の経済性ははるかに低いままです。
4. 一体化荷重を確認します。取り付けベース、ブラケット、および外力によって、いつ厚壁構造が必要になるかが決まります。
5. サプライヤーのプロセス チェーンを監査します。スタンピング、溶接、機械加工、表面処理を 1 つ屋根の下で行うことで、公差が変動した場合の修正ループを短縮します。

FAQ: EVモーターハウジング材料