Η κύρια πρώτη ύλη για τους πυρήνες των κινητήρων είναι τα φύλλα πυριτίου-χάλυβα. Σήμερα, τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα είναι τα φύλλα ψυχρής έλασης 470, 600 και 800, μεταξύ των οποίων τα φύλλα 470 και 600 χρησιμοποιούνται συχνότερα σε κινητήρες υψηλής απόδοσης.
1. Χαμηλή απώλεια.
Η απώλεια πυρήνα σε μια ορισμένη συχνότητα και ένταση μαγνητικής επαγωγής είναι ένας σημαντικός δείκτης των φύλλων ηλεκτρικού χάλυβα. Η απώλεια πυρήνα αποτελείται από δύο μέρη: την απώλεια υστέρησης και την απώλεια δινορρεύματος. Η απώλεια υστέρησης είναι η κατανάλωση ενέργειας που προκαλείται από την εναλλασσόμενη μαγνήτιση του πυρήνα, η οποία σχετίζεται με τη σύνθεση του υλικού και το μέγεθος των κόκκων, και μπορεί να αναπαρασταθεί από την περιοχή του βρόχου υστέρησης. Η απώλεια δινορρεύματος είναι η απώλεια αντίστασης που προκαλείται από το δινορρεύμα που παράγεται κατά την εναλλασσόμενη μαγνήτιση του πυρήνα, η οποία σχετίζεται με την ειδική αντίσταση και το πάχος του υλικού. Επομένως, για τη μείωση των απωλειών πυρήνα, τα φύλλα ηλεκτρικού χάλυβα έχουν μικρότερο πάχος και υψηλότερη ειδική αντίσταση.
2. Υψηλή μαγνητική αγωγιμότητα.
Όσο υψηλότερη είναι η μαγνητική αγωγιμότητα, τόσο μικρότερη μπορεί να είναι η διατομή του μαγνητικού κυκλώματος όταν η ροή παραμένει σταθερή, εξοικονομώντας έτσι τον χαλκό που χρησιμοποιείται στην περιέλιξη διέγερσης και μειώνοντας το μέγεθος του κινητήρα.
3. Καλές ιδιότητες πλαστικοποίησης.
Οι ηλεκτρικές χαλύβδινες πλάκες πρέπει να έχουν κατάλληλη σκληρότητα, ούτε πολύ εύθραυστη ούτε πολύ μαλακή. Η επιφάνεια πρέπει να είναι λεία, επίπεδη και ομοιόμορφη σε πάχος (με την απαίτηση για έλεγχο της διαφοράς των πλακών), κάτι που ευνοεί τη διάτρηση του καλουπιού και τη βελτίωση του συντελεστή στοίβαξης. Το ίδιο καλούπι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για χαλύβδινες πλάκες ψυχρής έλασης και η διάρκεια ζωής του μπορεί να παραταθεί σημαντικά σε σύγκριση με τις χαλύβδινες πλάκες θερμής έλασης. Ορισμένες χαλύβδινες πλάκες ψυχρής έλασης με ανόργανες ή οργανικές επιστρώσεις μπορούν να αυξήσουν τον αριθμό των διαδρομών διάτρησης ανά πέρασμα του καλουπιού σχεδόν δέκα φορές μετά από μία μόνο λείανση. ● Χαμηλό κόστος και ευκολία στη χρήση. Εκτός από τις παραπάνω απαιτήσεις, ορισμένοι κινητήρες συχνά έχουν υψηλότερες απαιτήσεις για μαγνητικά αγώγιμα υλικά. Για παράδειγμα, μικρή μαγνητική αστοχία και μικρή μαγνητική διαστολή. Αυτές οι απαιτήσεις είναι ποικίλες και πρέπει να ληφθούν υπόψη διεξοδικά.
● Φύλλο χάλυβα πυριτίου
Κράμα χάλυβα που περιέχει πυρίτιο, το οποίο τυλίσσεται σε λεπτά φύλλα. Γενικά αναφέρεται ως φύλλο πυριτιούχου χάλυβα. Ανάλογα με τη διαδικασία κατασκευής, ταξινομείται σε φύλλο πυριτιούχου χάλυβα θερμής έλασης (το οποίο έχει σε μεγάλο βαθμό καταργηθεί) και φύλλο πυριτιούχου χάλυβα ψυχρής έλασης. Το φύλλο πυριτιούχου χάλυβα ψυχρής έλασης μπορεί να χωριστεί περαιτέρω σε προσανατολισμένους και μη προσανατολισμένους τύπους. Επί του παρόντος, τα φύλλα πυριτιούχου χάλυβα παρέχονται κυρίως σε μορφή φύλλου. Για τη βελτίωση των μαγνητικών ιδιοτήτων του φύλλου πυριτιούχου χάλυβα και τη μείωση της αντοχής του σε διάτμηση, τα εγχώρια φύλλα πυριτιούχου χάλυβα έχουν υποβληθεί σε επεξεργασία ανόπτησης στο έλαστρο.
● Χωρίς φύλλα πυριτίου
Ο πυρήνας του κινητήρα χρησιμοποιεί φύλλα πυριτίου χάλυβα αντί για χαλύβδινες πλάκες χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και καθαρό σίδηρο. Αυτή ήταν μια σημαντική πρόοδος στην ιστορία. Τα φύλλα πυριτίου χάλυβα χαμηλών απωλειών βελτίωσαν την απόδοση του κινητήρα και μείωσαν το μέγεθός του. Τώρα, αντί να χρησιμοποιούνται φύλλα πυριτίου χάλυβα, χρησιμοποιούνται φύλλα χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο (επίσης γνωστά ως ταινίες ηλεκτρικού χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα ή ταινίες ηλεκτρικού χάλυβα καθαρού σιδήρου) για την κατασκευή των πυρήνων μικρών κινητήρων, επειδή τα φύλλα χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο που παράγονται με σύγχρονη τεχνολογία διαφέρουν από τις αρχικές χαλύβδινες πλάκες χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα. Δεν έχουν μόνο υψηλή μαγνητική επαγωγική ισχύ, αλλά έχουν και απώλειες σιδήρου παρόμοιες με αυτές των φύλλων πυριτίου χάλυβα. Οι μικροί κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος που σχεδιάζονται και κατασκευάζονται με φύλλα χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο μπορούν να μειώσουν περαιτέρω το μέγεθος, να ελαφρύνουν το βάρος και να μειώσουν το κόστος. Επιπλέον, επειδή τα φύλλα χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο είναι μαλακότερα, μπορούν να αυξήσουν την ταχύτητα διάτρησης και να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής των καλουπιών. Τώρα, τα φύλλα χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο χρησιμοποιούνται ευρέως ως βασικό υλικό για μικρούς κινητήρες σε ξένες χώρες. Στις βιομηχανικές χώρες, η χρήση τους αντιπροσωπεύει περίπου το 50-60% της συνολικής παραγωγής χαλύβδινων φύλλων ηλεκτρικού χάλυβα.
Προς το παρόν, υπάρχουν δύο περιπτώσεις όπου το εργοστάσιο αυτοκινήτων χρησιμοποιεί φύλλα χάλυβα εκτός πυριτίου. Η μία είναι ότι τα φύλλα χάλυβα εκτός πυριτίου, μετά την ψυχρή έλαση, τρυπώνται απευθείας σε φύλλα και στη συνέχεια πραγματοποιείται επεξεργασία ανόπτησης στο εργοστάσιο αυτοκινήτων. Η άλλη είναι ότι τα φύλλα χάλυβα που έχουν υποστεί ανόπτηση και παρέχονται από το χαλυβουργείο τρυπώνται και χρησιμοποιούνται απευθείας από το εργοστάσιο αυτοκινήτων. Τα φύλλα χάλυβα εκτός πυριτίου είναι υλικά υψηλής μαγνητικής αγωγιμότητας και η ένταση και η απώλεια μαγνητικής επαγωγής τους είναι πολύ ευαίσθητες στις μηχανικές καταπονήσεις. Επομένως, μετά τη διάτρηση και πριν από τη χρήση, η εξάλειψη της ανόπτησης λόγω τάσης είναι ένα σημαντικό μέτρο για τη βελτίωση της μαγνητικής απόδοσης. Η θερμική επεξεργασία των φύλλων χάλυβα εκτός πυριτίου απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό θερμικής επεξεργασίας, αλλά τα περισσότερα εργοστάσια αυτοκινήτων στη χώρα μας δεν διαθέτουν ακόμη τέτοιες συνθήκες. Αυτό είναι ένα πρόβλημα που πρέπει να λυθεί κατά τη χρήση φύλλων χάλυβα εκτός πυριτίου.
● Η περιεκτικότητα σε πυρίτιο και οι προσμίξεις πυριτίου έχουν καθοριστική επίδραση στην απόδοση των φύλλων πυριτίου-χάλυβα. Μετά την προσθήκη πυριτίου στον σίδηρο, η ειδική αντίσταση αυξάνεται και βοηθά επίσης στον διαχωρισμό των επιβλαβών προσμίξεων άνθρακα. Γενικά, όταν προστίθεται καθαρός σίδηρος με πυρίτιο, η ένταση της μαγνητικής επαγωγής μειώνεται ελαφρώς, αλλά η απώλεια σιδήρου μειώνεται σημαντικά. Καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε πυρίτιο, αυξάνονται η σκληρότητα και η ευθραυστότητα, γεγονός που δημιουργεί δυσκολίες στην έλαση, τη σφράγιση, τη διάτμηση και τη μηχανική επεξεργασία. Επί του παρόντος, η περιεκτικότητα σε πυρίτιο των φύλλων πυριτίου-χάλυβα δεν υπερβαίνει γενικά το 4,5%. Εάν η περιεκτικότητα σε πυρίτιο είναι υψηλότερη, είναι δύσκολο να εκτελεστεί έλαση και επεξεργασία.
●Πάχος.Λαμβάνοντας υπόψη ότι η απώλεια δινορρευμάτων στον πυρήνα σιδήρου είναι ανάλογη με το τετράγωνο του πάχους του χαλύβδινου φύλλου, για τον ίδιο τύπο φύλλου πυριτίου χάλυβα, όσο λεπτότερο είναι το πάχος, τόσο μικρότερη είναι η απώλεια πυρήνα σιδήρου, αλλά ο χρόνος κατασκευής του πυρήνα σιδήρου αυξάνεται και ο συντελεστής στοίβαξης μειώνεται. Γενικά, οι κινητήρες χρησιμοποιούν φύλλα πυριτίου χάλυβα με πάχος 0,5 χιλιοστών, και όταν οι απαιτήσεις απώλειας πυρήνα σιδήρου των μεγάλων γεννητριών ατμοστροβίλων είναι πολύ αυστηρές, χρησιμοποιούνται φύλλα πυριτίου χάλυβα πάχους 0,35 χιλιοστών.
●Στρες.Κατά τη διάρκεια των διαδικασιών διάτμησης, στοίβαξης ή περιέλιξης του πυρήνα σιδήρου, δημιουργείται τάση, η οποία επιδεινώνει τη μαγνητική απόδοση και αυξάνει την απώλεια σιδήρου. Στην περιοχή περίπου 1 χιλιοστού και στις δύο πλευρές της γραμμής κοπής (θραύσης), σχηματίζεται μια ορατή μαύρη λωρίδα υπολειμματικής τάσης. Γενικά, μπορεί να υιοθετηθεί επεξεργασία ανόπτησης για την εξάλειψη της τάσης και την αποκατάσταση της αρχικής μαγνητικής απόδοσης. Η μαγνητική απόδοση των φύλλων πυριτίου ψυχρής έλασης υψηλής απόδοσης είναι πιο ευαίσθητη στην τάση.
Ώρα δημοσίευσης: 04 Μαρτίου 2026