回転子巻線は、回転子を一方の端からもう一方の端まで貫通する回転子バーで構成され、両端の短絡リングによって互いに接続されます。 ローター ウェッジ バーは、電気モーターや発電機の構造に使用される重要な部品であり、その形状は長方形または台形が一般的です。 多くの場合、電気損失を最小限に抑え、効率的なエネルギー伝達を確保するために、銅、銅合金、アルミニウムなどの高導電性材料で作られています。 ローター ウェッジ バーはローターのスロットに挿入され、ウェッジで所定の位置に固定されます。 電気モーターや発電機の構造において重要な部品です。 高温、遠心力、電気的ストレスなどの機械内部の過酷な動作条件に耐えるように設計されているため、CuNi2Si (DIN 13388:2008-08、CW111C、材料番号 2.0855、商品名: NIBROFOR/K、CuNi2Si) /K) は、ローター ウェッジ プロファイルとして一般的な銅合金です。
生産工程
CuNi2Si 製ローターバーの製造プロセス管理は非常に重要であり、次のような厳密な製造フローに従う必要があります。
√ 銅、ニッケル、シリコン、その他の化学組成、製錬 → 化学組成分析 →
√ インゴット押出 → フライス加工 (酸化物除去) → ソーイング →
√ 押出（固溶体、水中で急冷、固溶体強化の役割を果たす） →
√ 超音波検査 →
√ 完成品サイズへの図面→
√ 矯正 → 表面品質と寸法公差の検査 → 所定の長さに切断 →
√ 時効処理（低温焼鈍、450度から550度の温度で4時間以内） →
√ ゴー＆ノーゴーゲージの検査と寸法チェック →
√ 機械的性能試験 →
√ 水素脆化試験 →
√ 超音波検査 →
√ 染料浸透テスト →
√ 梱包と保管
1 製錬
2 銅・銅合金の分析
3 押出銅ビレット
4 固溶体
5 オンライン超音波検査
6 冷間引抜
7 矯正
8 老化
9 表面品質チェック
10 機械的試験
11 投影チェック
12 導電率チェック
13 寸法チェック
14 染料浸透テスト
15 金属組織検査
品質管理プロセス
各生産プロセスは制御された方法で実行され、各バッチは長手方向と垂直方向をカバーする化学分析と機械的テストを通過する必要があります。 非破壊検査については、渦電流検査を行わない場合には ISO 3452 に基づく表面亀裂検査を実施する。 さらに、100% 超音波テストを固溶後とエージング処理後の 2 回実施し、すべてのチェックとテストを次の情報とともに完全に文書化する必要があります。
√ PO 番号
√ 素材
√ バッチ番号
√ 熱処理データ（硬化温度）
√ 冷間加工度（校正の%）
上記の情報は、以下のすべてのテスト ドキュメントに含める必要があります。
1.ワカサギ分析
2.機械試験（各バッチの押出バーの開始部分から少なくとも2個の試験片を採取）、および引張試験はローターバーの長手方向と垂直方向の両方から採取したサンプルに基づくものとし、試験はISOに基づくものとする。 6892-1。 減少面積は、降伏強度と伸びのもう 1 つの重要な要素です。
3.導電率試験 15MS/m以上
4.寸法検査（サンプルの開始、中間、終了）
5.真直度、ねじれ、表面品質検査
6.100%超音波試験。1回目は固溶後、もう1回はエージングプロセス後に2回実施され、多くの特定の
次の観点から超音波検査を行う方法が求められます。
6.1 ローターバーの検査量
6.2 ローターウェッジバーの表面状態
6.3 接触媒質。試験品の品質に悪影響を及ぼさないものとし、試験対象物への音の伝達を妨げないものとする。
6.4 試験装置は、バーの厚さが 20mm を超える場合、2.5 ～ 5 MHz の周波数範囲を放出するものとします。
1.25-2.5MHz はバーの厚さが 100mm を超える場合に推奨されます。 周波数、結晶寸法、波の種類、ビーム角度、ビーム広がり、ニアフィールド長などの多くのテストパラメータを完全に文書化する必要があります。
6.5 検査手順と校正
6.6 発生率の記録
6.7 後壁反射の損失などの許容基準 6 dB 以上
√ 染料浸透テストは、2回目の超音波テスト後に100%テストされ、品質エンジニアは梱包前にサーフェイサーの品質を確認するために100%目視検査を行う必要があります。
ローターバーの設計
ローターバーには多くのデザインオプションがあり、円形、正方形、長方形などの単純な断面のものもあれば、ウェッジ、ティアドロップ、キーホールの断面にすることもできます。 一部の設計では、内側のケージと外側のケージで構成される二重ケージ構造を使用しており、材質は真鍮やその他の複雑な銅合金などの合金にすることができます。
ローターバーの材質
ローターバーの材料の選択は、動作条件 (速度、温度、負荷) の導電率要件、機械的強度要件、耐食性、およびコストを考慮したさまざまな要因によって決まります。
人気のある素材は次のとおりです。
√ アルミニウム
√ 銅
√ 銅合金
CuNi2Si にとってエージングはなぜ重要ですか?
まず、老化とは何かを理解しましょう。 CuNi2Si の時効とは、高温変化プロセス中に時間の経過とともに発生する微細構造の変化のプロセスを指し、硬度、強度、延性などの合金の特性に大きな影響を与える可能性があります。 CuNi2Si では、時効には通常、過飽和固溶体からのガンマ相として知られる二次相の析出が含まれます。 ガンマ相は、親ベータ相の分解の結果として形成されるニッケルが豊富な相です。 析出プロセスは、合金組成、温度、時間などのさまざまな要因の影響を受けます。 エージング中に、ガンマ相粒子が核形成し、ベータ マトリックス内で成長します。 これらの粒子の成長により、ベータ相とガンマ相からなる二相微細構造が形成されます。 ガンマ相粒子のサイズ、分布、体積分率は、合金の特性を決定する上で重要な役割を果たします。
したがって、時効処理は、合金の微細構造と特性の制御と変更を可能にするため、CuNi2Si 合金にとって重要なプロセスです。 経年劣化挙動を理解し、最適化することは、望ましい性能特性を備えた CuNi2Si コンポーネントを設計および製造するために不可欠です。
CuNi2Si の時効処理
以下の 3 つの主要な段階が関係します。
√ 初期段階では、ガンマ相粒子は小さく、ベータ マトリックス内に均一に分布しており、合金はこれらの粒子の形成により硬度と強度が徐々に増加します。
√ 中間段階では、ガンマ相粒子が成長して粗大化し続け、合金はこの段階で最高の硬度と強度に達します。 一方、粒子サイズと体積分率が増加すると、延性が低下します。
√ 過時効段階では、ガンマ相粒子が過度に大きく不安定になり、粒子の粗大化と凝集により硬度と強度が低下します。 粒子の間隔が広くなるにつれて、延性も向上し始める可能性があります。
CuNi2Si の時効挙動は、合金組成、熱処理パラメータ、冷却速度を制御することで調整できます。 時効プロセスを最適化することで、特定の用途に合わせて、高強度、良好な延性、耐摩耗性などの特性の望ましい組み合わせを達成することができます。 CuNi2Si 合金の時効温度と期間は、特定の合金組成と必要な特性によって異なります。
重要な経年変化パラメータ
1.老化温度:
1.1 ピーク時効温度は、合金が最大の硬度と強度に達する温度です。 CuNi2Si 合金の場合、ピーク時効温度は通常 450 度から 550 度 (842 度 F から 1022 度 F) の範囲です。
1.2 過老化は、ピーク老化温度よりも高い温度で発生します。 これらの温度では、ガンマ相粒子が過度に大きく不安定になり、硬度と強度の低下につながります。CuNi2Si 合金の過時効温度は通常約 600 度 (1112 度 F) です。
2.エージング期間
2.1 ピーク時効時間は、合金がピーク時効温度で最大の硬度と強度に達するのに必要な時間です。 CuNi2Si 合金の場合、ピーク時効時間は通常 1 ～ 4 時間の範囲です。
2.2 過時効は、合金が過時効温度に長時間保持されると発生します。これは、望ましい軟化レベルと特定の合金組成によって異なります。
CuNi2Si 合金の時効挙動は、合金組成、熱処理履歴、冷却速度などの要因に応じて変化する可能性があることに注意することが重要です。 したがって、お客様に最適な時効パラメータを設計できるよう、ご希望の特定の合金と用途を Fabmann にお知らせください。
ローターバーの寸法
ローター ウェッジはバーをローター スロット内の所定の位置に保持するために使用されるため、ローター ウェッジの寸法とローター ウェッジのプロファイルは相互に関連しています。 ローターウェッジとローターバーの寸法はモーターの性能に影響するため重要であり、ウェッジの高さはモーターのトルクに影響し、ウェッジの長さはモーターの効率に影響し、ウェッジプロファイルの幅はモーターのトルクに影響します。電流容量。 したがって、電気技術者は、ローター ウェッジとローター バーの特定の寸法を選択することで、特定の性能要件を満たすモーターを設計できます。 ファブマンは、ローター ウェッジ プロファイルとバーのカスタム製造に関してお客様の要件を満たすことができます。さらに、一貫した高品質のローター バーを提供するための厳格な製造プロセスを導入しています。
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