În ciuda marii dezbateri cupru vs aluminiu, există producători de motoare care folosesc sârmă de aluminiu în motoarele lor mai mici. Acesta este un beneficiu imens pentru producător, deoarece reduce costul de producție.
Provocarea este conectarea corectă a capetelor firului de aluminiu pentru a asigura conductivitatea. Pentru a face acest lucru, ei folosesc conectori de sertizare perforați de înaltă presiune.
Cost scăzut
În comparație cu oțelul, aluminiul este mult mai ieftin. De asemenea, are o conductivitate termică și electrică superioară. Aceasta înseamnă că poate disipa căldura mai rapid și mai eficient. Ca rezultat, reduce pierderile de motor și crește performanța. În plus, are o densitate mai mică și este mai ușor de turnat sub presiune.
Din aceste motive, nu este de mirare că tot mai multe companii trec la motoare electrice din aluminiu . Tendința este și mai evidentă în industria auto, unde aluminiul a devenit un material important. Nemak, de exemplu, a câștigat contracte pentru a produce componente din aluminiu pentru carcasa bateriilor în valoare de până la 830 de milioane de dolari.
Un corp de motor din aluminiu complet închis, neventilat, este potrivit pentru scenariile care conțin murdărie și umezeală. De asemenea, este sigur pentru mediile care conțin gaze din grupa B (hidrogen, butadienă, oxid de propilenă și oxid de etilenă) și praf de cărbune. Cu toate acestea, nu formează un cadru etanș și are nevoie de ventilatoare de răcire. Acest tip de motor trebuie plasat într-o carcasă antiexplozie aprobată de UL.
Rezistent la coroziune
În ciuda faptului că aluminiul este un metal reactiv, are proprietăți bune de rezistență la coroziune datorită formării unei pelicule de oxid de protecție pe suprafața sa. Acest strat este dur și aderent de metal, astfel încât orice abraziune accidentală este reparată automat.
Această acoperire poate fi aplicată prin acoperire cu pulbere, un proces electrostatic în care o pulbere de aluminiu încărcată negativ este depusă pe suprafața corpului motorului din aluminiu. Acoperirea este apoi întărită cu căldură. Procesul este prietenos cu mediul și produce un strat dur, durabil, rezistent la apă și la coroziune.
Aliajele aluminiu-cupru utilizate la motoarele electrice au o rezistență foarte bună la coroziune. Cu toate acestea, ele nu pot fi utilizate în atmosfere explozive. Aceste aliaje conțin cupru, care este inflamabil și, prin urmare, nu este acceptabil în carcasele rezistente la explozie. În plus, aceste aliaje pot provoca scântei dacă sunt frecate cu alte metale. Aceasta nu este o problemă în utilizarea normală, dar poate fi o problemă atunci când încercați să lipiți înfășurările.
Putere mare
Utilizarea aluminiului în designul unui motor poate oferi economii semnificative de costuri. Greutatea redusă a aluminiului înseamnă că sunt necesare mai puține șuruburi de fixare, economisind materiale și timp de asamblare. Ductilitatea sa le permite inginerilor să folosească mai mult spațiul din interiorul motorului, crescând eficiența și puterea de ieșire.
Construcția firului magnetic al unui motor este, de asemenea, o oportunitate pentru câștiguri de performanță. În timp ce cuprul este materialul standard al firului magnetic, aluminiul este o alternativă disponibilă comercial. Cu toate acestea, datorită conductivității mai scăzute a aluminiului, ar fi necesare diametre mai mari ale firului pentru a obține aceleași puteri de ieșire.
Din fericire, noile tehnici de fabricație, cum ar fi Advanced Liquid Pressure Forming, pot consolida în mod selectiv zonele unei componente cu unul dintre aceste materiale de performanță, reducând diametrul firului și îmbunătățindu-i conductivitatea. Această abordare poate fi utilă în special într-un vehicul electric în care costul ridicat al producției de baterii motivează urmărirea unor strategii de ușurare. Aceste abordări pot ajuta la echilibrarea relației inverse dintre rezistența mecanică și conductivitatea electrică, care a afectat de mult timp materialele de fir magnet.
Ușoare
Aluminiul este un material ușor, ceea ce facilitează instalarea motoarelor electrice într-un vehicul. Acest lucru permite un centru de greutate mai scăzut și, prin urmare, o eficiență mai mare a combustibilului.
În plus, aluminiul poate rezista la condiții de mediu dure. Acest lucru îl face o alegere bună pentru utilizarea în motoare care sunt expuse la murdărie și umiditate. Wellste oferă multe tipuri de carcase de motoare din aluminiu, inclusiv corpuri de motor din aluminiu rezistente la explozie.
Pe măsură ce cererea de vehicule electrice crește, companiile care produc piese din aluminiu se confruntă cu o creștere puternică a afacerilor lor. Aceasta include Nemak din Mexic, Linamar din Canada și Constellium din Franța. De exemplu, Linamar investește în producerea tăvii pentru baterii pentru vehiculele electrice, care ar putea reprezenta 20% din volumul vânzărilor sale până în 2023. Acest lucru se datorează faptului că multe dintre aceleași procese care sunt utilizate pentru mașinile tradiționale alimentate cu ICE pot fi reutilizate pentru a face vehicule electrice. componente. Acest lucru va reduce atât timpul, cât și costul producției de vehicule electrice.