2023年6月26-27日，由NE时代主办，巨力自动化总冠名，巨一动力、中车时代电气、上海电驱动战略合作，华为数字能源、智新科技生态合作的“2023（第三届）全球xEV驱动系统技术暨产业大会”在上海嘉定如期举行。

在27日驱动电机新技术和新工艺分论坛上，苏州范斯特机械科技有限公司技术研发部总监项源先生分享的主题是“新能源驱动电机铁芯粘胶技术”。项源先生认为粘胶铁芯损耗明显降低，能够有效提升电机效率，并详细阐述了粘结铁芯的关键技术及工艺。

以下是演讲实录。

范斯特铁芯解决方案

随着现在国内新能源汽车技术的不断发展，包括我们的一些主机厂以及电机厂在追求高功率密度以及高转速甚至高效率技术要求下，我们范斯特也做了一些这样的技术储备。

以下是我们铁芯解决方案：

1.材料薄板化。现在大家都在做从以前的0.35到现在的0.25材料，目前我们范斯特铁芯这一块大概是50%项目是在使用0.25材料，我相信在未来1-2年，0.2材料肯定是主流，目前我们跟一些我们的客户在做前期样品的开发，使用就是0.2的首钢的硅钢材料。

2.高牌号材料选型。使用高牌号的话，从以前1900到现在的1250，这一块材料选型，目前我们有些客户在自研使用这种为了满足高转速要求，选用0.35高强度的材料做转子， 0.25以及0.2的材料作为定子，目前我们范斯特也在做这样的研究，我们给他们的方案就是0.35转子做一套模具，定子再单独做一套模具，但是定子比较大，我们范斯特给他们一个方案，比如说定子外径是200，48槽，做成拼接方式提高我们材料使用率。

3.退火工艺。目前日系客户在用，包括我们现在也有两家新势力跟我们对接，目前来看退火工艺铁芯这块确实有很大的提升和帮助，目前日系的一些客户在使用退火工艺进行量产，但采用此工艺，铁芯的制造成本会有一定的提高。

4.粘胶工艺。这个粘胶工艺主要能够消除层间导电性，提高电机效率，提高产品本身产品的刚性，同时NVH也能得到很大改善，目前我们范斯特工艺有两种，点胶工艺和自粘结材料，自粘结材料技术难点还是在硅钢上面的涂层厚度的一致性，对材料的存储和时效性要求比较高，目前该材料的稳定性还有待提高。

大家可以看这张表，就是我们做的一些传统的典型结构跟我们粘胶结构的对比，电机整体效益做提升大概在0.3-0.4%。

这一块的话就是我们范斯特自己做的简单仿真，就是用粘胶铁芯以及我们常规的铁芯做对比，经过分析发现，粘胶的损耗是最小的。

胶粘铁芯关键技术

这方面我们关注四点：

1.胶水性能研究。目前我们范斯特胶水具备优异粘接性能，保证产品的粘接强度和耐油耐温性能。

2.供胶系统研究。根据产品结构，为产品供应适量、均匀、稳定的胶水，保证产品可靠性。

3.精密冲压模具。精密的冲压模具是保证产品尺寸的必要条件，粘胶模具比普通的扣点模具要求精度更高。

4.点胶过程研究。浇点设计、使用过程中如何保证胶水的一致性。

在胶水性能方面，目前我们关注四点：

1.环保性能我们已经满足要求。

2.胶水物理和应用性能，第一个粘度，粘度影响到我们模具喷胶的一致性。其次定位时间，在模具里面固化时间，固化时间直接决定我们模具冲压速度，影响我们整体效率。另外是胶水关注的几个重要指标，剪切强度、T剥离等等。我们还要更多关注匹配硅钢材料的涂层，目前范斯特客户群体比较多，使用的材料牌号不一样、涂层不一样，所以在胶水这一块我们目前已经完成了首钢几款产品的认证。

3.胶水耐老化性能，高低温循环实验、热老化、低温包含高低温冲击以及双85实验，下面有实验结果可以分享给大家。

4.胶水本体的性能。

还有一些是测试条件。第一个就是高温耐油试验，我们自己也做了这样的测试，在180度1000个小时之后的一个老化实验数据，从这个数据来看150度的时候，初始强度12兆帕，经历1000小时之后，强度保持率能够达到96%，180度后强度能够保持率70%，这几个温度目前来看是够用的。

第二个就是耐高低温冲击，我们做了从负40度到180度1072个循环做的结果，强度保持率能够达到保证75%。

这一块就是应力疲劳循环测试，大家可以看一下，这是我们双85测试数据，在85%湿度1000小时，强度保持率86%，以及后面我们耐热，耐热在我们空气下，做的试验大概能够95%的保持，，所以我们胶水不管从热老化也好还是其他实验来看，我们胶水完全具备我们铁芯的强度能力。

第二个关键技术就是供胶系统的研究，大家可以看一下，就是我们现在图片上所看到的，就是我们采用集中发散式方式，大的点就是我们定子外圈上的胶点，小点产品的槽齿处，这个模拟仿真可以看到我们胶点一致性还是很均匀的。

第三个就是胶水控制系统研究，目前我们粘胶工艺目前有3个项目在量产，已定点在开发的还有6个项目。我们通过多种监控实施反馈我们各种胶水出胶状态，实现闭环控制，在我们模具上面设定了一些胶量监控装置，通过实时监控数据反馈到PLC，再反馈到我们冲床上面，当出现问题的时候我们冲床停机，这样能够减少我们产品的报废。

第四个关键技术就是超精密模具及零件的加工工艺，目前我们震裕集团下有一个模具事业部，是在铁芯模模细分领域里绝对是一个龙头，目前所有粘胶铁芯模具在恒温恒湿超精密车间进行加工、装配、调试。模具事业部建超精密车间，也是为了应对以后我们做0.25以下硅钢冲压，因为我们用0.2的材料，模具间隙比较小，对我们模具加工精度提出更高的要求。

第五个就是关键技术，因为我们这是常温固化胶水，产品的拉力要求，外观要求跟胶点设计有强相关，前期我们新项目拿到之后，我们会进行胶点设计，并人通过理论计算我胶水跟促进剂配比，前期设计中我们会做数据分析，为我们项目在开发过程中，输出一些喷胶工艺参数，缩短我们开发的周期。

这是我们粘胶工艺对比跟我们常规的焊接工艺对比，从这个流程图来看，相对于我们粘胶工艺比较简单，冲压，冲压完之后是产品的检验和包装，大大缩短了我们生产周期包括过程的周转，对我们产品质量生产效率有明显的优势。当然我们在散片焊接工艺范斯特也做了深入研究，像我们现在给几家客户做的散片焊接的，散片焊接优势大家也比较了解，能够提高电机效率。

这就是我们粘胶工艺，跟常规的生产工艺类似，主要在第三部分冲压这一块，我们模具里面设计有最右边我们模具的一个喷胶系统，再加前面喷促进剂的结构，主要还是在冲压这一块，正常冲压完之后上我们我们在粘胶工艺上，首先会进行前期测试，包括我们清洁度检测，包括到后面看胶量一致性，到后面产品包装以及发货，工艺相对来说比较简单。这个大家可以看一下我们做的动画。

关于粘胶的话我们范斯特也获得了一些专利，在国内，目前我们是唯一一家有量产经验并拥有粘胶工艺方面专利的企业。

目前一些在量产的铁芯优势

1.产量，这个我们铁芯模具粘胶在模具里面一次成形，外观上来看要优于我们焊接产品，因为焊接是段与段之间焊接，产品的外观以及应力的释放导致产品外形会有轻微的台阶。

2.我们采用喷胶工艺速度能够控制在160-180，常规焊接工艺也就差不多200左右。最下面的图就是我剥开看胶点的一致情况，相对来说点一致性还是比较好的。第二块关于强度这一块，我们也做了一些测试，做数据，目前来看拉力还是相对来说比较稳定的，相对焊接来说，强度至少它的两倍以上，当然粘胶如果想要更高的拉力的话，我们可以适当在产品设计的时候，多加一些胶点。

第三个就是紧密性指的是产品的叠压系数，目前我们扣点焊接叠压系数97%以上，但是粘胶工艺的话至少能够达到98%以上，粘胶产品很结实的，对后工序的打绝缘纸，插线等工艺过程要求会低一些，提升后工序的合格率。

第四个电机性能方面，我们也做了粘胶跟焊接铁损对比，大家可以看一下数据，相对来说粘胶铁芯优势还是比较明显的。这是尺寸稳定性这一块，我们也做了内径尺寸、外径尺寸，CPK数据，比我们常规焊接数据好很多。

成本，目前我们也在跟一家电机厂合作，在等效要求下，可以使用0.3毫米硅钢+粘胶工艺代替0.25硅钢+扣点工艺，节约我们原材料成本，包括我们以后0.2材料会越来越多，关于成本这一块我想说明一点，目前我们粘胶工艺还未大批量应用，胶水的制造成本和开发成本比较高，我们范斯特在成本优化方面做了一些调整，大面积推广我们的粘胶工艺，然后我们的胶水能够批量做，尽可能做到跟我们现在的焊接工艺的成本相当。

以上是我这边的分享，谢谢大家！