eldec的感应技术:用于电动机制造的完美加热和淬火解决方案

国际金属加工网 2020年01月15日

电动汽车潮即将到来。根据德国汽车管理中心 (CAM) 的估计,到 2025年,15%的新车将采用电力驱动。然而如今,缓步上升的电动机产量已对生产规划人员提出了挑战。在许多应用领域中,他们必须引进全新的生产解决方案,快速可靠地生产电动机的部件—— eldec公司的感应技术专家们也经常参与到这个持续发展的过程中。例如,在热套装配之前加热电机外壳时、在焊接之前预热转子轴时,或者在转子轴和齿轮淬火时,感应加热能发挥其巨大的优 势。此工艺与许多替代方案相比,更迅速、更精确且工艺更可靠。此外,还可完美集成到任何生产环境中。这对整个电动机制造过程均极为有利。

批量大、精度高、生产灵活——这都是近几十年来,汽车制造行业日常生产中面临的关键问题。这当然也划定了电动机制造的框架条件。但目前许多电动汽车的生产数量还难以与汽车制造行业的常规生产数量相匹敌。问题在于:采用哪种技术可建立高效、安全的大批量生产过程?在许多情况下,制造商们都会采用 eldec的感应技术,eldec公司的 Stefan Tzschupke解释了原因所在:“电动机中有 多种部件,例如转子、定子或齿轮,这些部件在热套装配或焊接之前必须加热,或必须经过淬火处理。对于这类应用,感应是最为理想的技术。”

热套装配:精准加热可以保护工件

以热套装配为例,为您展示具体详情。在生产电动机时,这种工艺技术较为理想的适用于两个部件之间形成动力啮合的连接。举例来说,转子铁芯叠片可通过感应加热到 180至 220摄氏度。之后将转子轴以较小力度热套装配到转子铁芯叠片中。最重要的是转子在加
热时不会受到任何损坏,不会因温度导致金属部件脱色,——也就 是说精确的温度至关重要。由 eldec公司提供的 ECO LINE感应电源在此起到了决定性的作用,这台感应电源的输出功率达到 70 kW,可用作感应加热的能量源。它可以进行个性化配置满足不同任务需求。另外,所施加的电磁场在频率、功率以及磁场特性方面都与工件完美匹配。实际上只有精准定义的区域加热到 180到 220摄氏度之间,并同样达到精准定义的程度。此外,许多工件也要求极高的加工速度。以转子铁芯叠片为例,加热时间仅 90秒。另外,在加热电机外壳以进行定子的热套装配时,或者在加热齿轮以进行轴的热套装配时,也可以通过类似的方式使用感应技术。“一个决定性的优势是我们的技术能够非常简便地集成到更大、更复杂的生产系 统中。为此,我们可以灵活组合谐振电路、感应电源控制系统(包括连接至客户端工艺技术的接口)以及单路或多路输出端等各种配置,”Tzschupke补充说。

淬火:完美集成到生产流程中

对于电动机制造行业的用户来说,eldec的集成式淬火机及其床身、能量源、感应器、冷却系统和工件输送系统等主要部件同样极具吸引力。通过使用不同的频率,该集成系统可根据客户需求确保硬度模式,例如齿轮或转子轴等部件。。加热可在需要的淬火范围内进行,齿轮仅需两到三秒,转子轴则仅为 1.3秒。决定性因素是 MIND 机床可根据工件尺寸和所需硬度进行模块化配置——eldec的设备可以很好的适应前后加工步骤。因此,这款设备始终可以作为手动上料的独立解决方案,或是具有按生产线节拍时间作业能力的淬火单元(通过机械手或桁架机械手上料)。淬火机也是制造过程中不可或缺的组成部分。

电动机制造行业的需求越来越大

最后通过两个示例来展示 eldec技术在电动机制造行业中的灵活多变性,由 eldec提供的 ECO LINE感应电源输出功率达到 30 kW:在浸渍线圈之前将定子加热到 110至 130摄氏度。对许多生产过程 来说,焊接之前的感应预热也同样重要,例如转子轴。它能有效防止部件在极高的焊接温度作用下产生裂纹。“正如预期的那样,电动汽车的兴起,电动机的需求几乎每个月都在增长。同时,我们的技术已在此行业的多个应用领域内得到广泛应用,”Tzschupke说, “我们为这一发展趋势做好了充分的准备,因为我们在复杂工件的加热、淬火或退火方面拥有极其丰富的经验,并能充分利用这些经验,最终为客户提供高效且安全的生产流程。”

在 2017年欧洲机床展 (EMO) 上,埃马克 eldec推出了一款基于 VLC 100 IH的转子轴感应淬火解决方案。VLC 100 IH整合了埃马克的上下料工件输送系统及埃马克 eldec的感应技术,适用于电动机制造行业中的快速淬火过程。

eldec 的集成式 MIND淬火系统将多种淬火过程整合到一台机床中,例如:同时对多个工件区域进行淬火、回火过程、几何尺寸和工件检查等。上下料可通过多种开关盘配置在主生产时间内同时完成。

eldec ECO LINE——中档产品:配备单路或多路输出的能量源,可作为单机解决方案,也可集成到整套系统中(中频和高频 5–150 KW)。

Stefan Tzschupke,埃马克 eldec感应电源业务发展部负责人

(埃马克)

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