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eldec 的感應(yīng)技術(shù)：用于電動(dòng)機(jī)制造的完美加熱和淬火解決方案

2019-12-20 來源：埃馬克作者：-

電動(dòng)汽車潮即將到來。根據(jù)德國汽車管理中心 (CAM) 的估計(jì)，到2025 年，15% 的新車將采用電力驅(qū)動(dòng)。然而如今，緩步上升的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)量已對(duì)生產(chǎn)規(guī)劃人員提出了挑戰(zhàn)。在許多應(yīng)用領(lǐng)域中，他們必須引進(jìn)全新的生產(chǎn)解決方案，快速可靠地生產(chǎn)電動(dòng)機(jī)的部件——eldec 公司的感應(yīng)技術(shù)專家們也經(jīng)常參與到這個(gè)持續(xù)發(fā)展的過程中。例如，在熱套裝配之前加熱電機(jī)外殼時(shí)、在焊接之前預(yù)熱轉(zhuǎn)子軸時(shí)，或者在轉(zhuǎn)子軸和齒輪淬火時(shí)，感應(yīng)加熱能發(fā)揮其巨大的優(yōu)勢(shì)。此工藝與許多替代方案相比，更迅速、更精確且工藝更可靠。此外，還可完美集成到任何生產(chǎn)環(huán)境中。這對(duì)整個(gè)電動(dòng)機(jī)制造過程均極為有利。

在2017 年歐洲機(jī)床展 (EMO) 上，埃馬克eldec 推出了一款基于VLC 100 IH 的轉(zhuǎn)子軸感應(yīng)淬火解決方案。VLC 100 IH 整合了埃馬克的上下料工件輸送系統(tǒng)及埃馬克eldec 的感應(yīng)技術(shù)，適用于電動(dòng)機(jī)制造行業(yè)中的快速淬火過程。

批量大、精度高、生產(chǎn)靈活——這都是近幾十年來，汽車制造行業(yè)日常生產(chǎn)中面臨的關(guān)鍵問題。這當(dāng)然也劃定了電動(dòng)機(jī)制造的框架條件。但目前許多電動(dòng)汽車的生產(chǎn)數(shù)量還難以與汽車制造行業(yè)的常規(guī)生產(chǎn)數(shù)量相匹敵。問題在于：采用哪種技術(shù)可建立高效、安全的大批量生產(chǎn)過程？在許多情況下，制造商們都會(huì)采用eldec 的感應(yīng)技術(shù)，eldec公司的Stefan Tzschupke解釋了原因所在：“電動(dòng)機(jī)中有多種部件，例如轉(zhuǎn)子、定子或齒輪，這些部件在熱套裝配或焊接之前必須加熱，或必須經(jīng)過淬火處理。對(duì)于這類應(yīng)用，感應(yīng)是最為理想的技術(shù)。”

eldec 的集成式MIND 淬火系統(tǒng)將多種淬火過程整合到一臺(tái)機(jī)床中，例如：同時(shí)對(duì)多個(gè)工件區(qū)域進(jìn)行淬火、回火過程、幾何尺寸和工件檢查等。上下料可通過多種開關(guān)盤配置在主生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)同時(shí)完成。

熱套裝配：精準(zhǔn)加熱可以保護(hù)工件

以熱套裝配為例，為您展示具體詳情。在生產(chǎn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，這種工藝技術(shù)較為理想的適用于兩個(gè)部件之間形成動(dòng)力嚙合的連接。舉例來說，轉(zhuǎn)子鐵芯疊片可通過感應(yīng)加熱到180 至220 攝氏度。之后將轉(zhuǎn)子軸以較小力度熱套裝配到轉(zhuǎn)子鐵芯疊片中。最重要的是轉(zhuǎn)子在加熱時(shí)不會(huì)受到任何損壞，不會(huì)因溫度導(dǎo)致金屬部件脫色，——也就是說精確的溫度至關(guān)重要。由eldec 公司提供的ECO LINE 感應(yīng)電源在此起到了決定性的作用，這臺(tái)感應(yīng)電源的輸出功率達(dá)到70kW，可用作感應(yīng)加熱的能量源。它可以進(jìn)行個(gè)性化配置滿足不同任務(wù)需求。另外，所施加的電磁場(chǎng)在頻率、功率以及磁場(chǎng)特性方面都與工件完美匹配。實(shí)際上只有精準(zhǔn)定義的區(qū)域加熱到180 到220 攝氏度之間，并同樣達(dá)到精準(zhǔn)定義的程度。此外，許多工件也要求極高的加工速度。以轉(zhuǎn)子鐵芯疊片為例，加熱時(shí)間僅90 秒。另外，在加熱電機(jī)外殼以進(jìn)行定子的熱套裝配時(shí)，或者在加熱齒輪以進(jìn)行軸的熱套裝配時(shí)，也可以通過類似的方式使用感應(yīng)技術(shù)。“一個(gè)決定性的優(yōu)勢(shì)是我們的技術(shù)能夠非常簡(jiǎn)便地集成到更大、更復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)中。為此，我們可以靈活組合諧振電路、感應(yīng)電源控制系統(tǒng)（包括連接至客戶端工藝技術(shù)的接口）以及單路或多路輸出端等各種配置，”Tzschupke 補(bǔ)充說。

eldec ECO LINE——中檔產(chǎn)品：配備單路或多路輸出的能量源，可作為單機(jī)解決方案，也可集成到整套系統(tǒng)中（中頻和高頻5–150KW）。

淬火：完美集成到生產(chǎn)流程中

對(duì)于電動(dòng)機(jī)制造行業(yè)的用戶來說，eldec 的集成式淬火機(jī)及其床身、能量源、感應(yīng)器、冷卻系統(tǒng)和工件輸送系統(tǒng)等主要部件同樣極具吸引力。通過使用不同的頻率，該集成系統(tǒng)可根據(jù)客戶需求確保硬度模式，例如齒輪或轉(zhuǎn)子軸等部件。。加熱可在需要的淬火范圍內(nèi)進(jìn)行，齒輪僅需兩到三秒，轉(zhuǎn)子軸則僅為1.3秒。決定性因素是MIND機(jī)床可根據(jù)工件尺寸和所需硬度進(jìn)行模塊化配置——eldec 的設(shè)備可以很好的適應(yīng)前后加工步驟。因此，這款設(shè)備始終可以作為手動(dòng)上料的獨(dú)立解決方案，或是具有按生產(chǎn)線節(jié)拍時(shí)間作業(yè)能力的淬火單元（通過機(jī)械手或桁架機(jī)械手上料）。淬火機(jī)也是制造過程中不可或缺的組成部分。

電動(dòng)機(jī)制造行業(yè)的需求越來越大

最后通過兩個(gè)示例來展示 eldec 技術(shù)在電動(dòng)機(jī)制造行業(yè)中的靈活多變性，由eldec 提供的ECO LINE 感應(yīng)電源輸出功率達(dá)到30 kW：在浸漬線圈之前將定子加熱到110至130攝氏度。對(duì)許多生產(chǎn)過程來說，焊接之前的感應(yīng)預(yù)熱也同樣重要，例如轉(zhuǎn)子軸。它能有效防止部件在極高的焊接溫度作用下產(chǎn)生裂紋。“正如預(yù)期的那樣，電動(dòng)汽車的興起，電動(dòng)機(jī)的需求幾乎每個(gè)月都在增長(zhǎng)。同時(shí)，我們的技術(shù)已在此行業(yè)的多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，”Tzschupke 說，“我們?yōu)檫@一發(fā)展趨勢(shì)做好了充分的準(zhǔn)備，因?yàn)槲覀冊(cè)趶?fù)雜工件的加熱、淬火或退火方面擁有極其豐富的經(jīng)驗(yàn)，并能充分利用這些經(jīng)驗(yàn)，最終為客戶提供高效且安全的生產(chǎn)流程。”

Stefan Tzschupke，埃馬克eldec 感應(yīng)電源業(yè)務(wù)發(fā)展部負(fù)責(zé)人

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