Duvar kalınlığına sahip bir mikro motor kabuğu 0,3 mm ve içinde bir yuvarlaklık toleransı 0,01 mm Rotor dengesizliğini ve çalışma gürültüsünü doğrudan azaltır. Derin çekilmiş paslanmaz çelik 304 kabuk kullanılarak yatak yuvası eşeksenliliği elde edilir 0,02 mm titreşim genliğini kesen %30 Standart CNC ile döndürülmüş alüminyum kabuklarla karşılaştırıldığında, çekirdeksiz ve adımlı motorlarda sabit hava boşluğu ve uzun fırça ömrü sağlar.
Malzeme Seçimi Mikro Motor Kabukları
Kabuk malzemesi manyetik performansı, ısı dağılımını ve korozyon direncini yönetir. Aşağıdaki tablo minyatür motor muhafazalarında kullanılan en yaygın üç metali karşılaştırmaktadır.
| Malzeme | Yoğunluk (cm3 başına g) | Isıl İletkenlik (mK başına W) | Manyetik Geçirgenlik |
|---|---|---|---|
| Paslanmaz Çelik 304 | 7.9 | 16 | İhmal edilebilir (östenitik) |
| Alüminyum 6061 | 2.7 | 167 | Manyetik olmayan |
| Pirinç C360 | 8.5 | 116 | Manyetik olmayan |
Manyetik olmayan yapısı kalıcı mıknatıs alanını bozmadığından, elektromanyetik koruma ve korozyon direnci kritik olduğunda paslanmaz çelik 304 tercih edilir. Alüminyum 6061 şunları sunar: mK başına 167 W termal iletkenlik Paslanmaz çeliğin on katından fazla olan bu değer, bobin sıcaklığı artışının aşağıda kalması gereken yüksek akımlı drone motorları için en iyi seçimdir. 15 derece C ortamın üstünde.
Kritik Boyut Toleransları ve Rulman Yuvası Hassasiyeti
Kabuk, yatak sistemi için birincil konumlayıcıdır. Rulman yuvasındaki herhangi bir sapma doğrudan mil salgısına ve akustik gürültüye neden olur. Yukarıdaki toleransların üzerinde çalışan bir mikro motor için aşağıdaki toleranslar zorunludur: 10.000 devir/dakika .
- Rulman yuvası iç çap toleransı artı 0,005 mm ila artı 0,012 mm rulman dış bileziğinin üzerinde yuvarlanma yolu deformasyonu olmadan hafif bir presleme sağlar.
- Ön ve arka yatak deliklerinin eş eksenliliği aşılmıyor 0,015 mm TIR . 0,03 mm'lik bir uyumsuzluk, duyulabilir gürültüyü artıran şaft eğimine neden olur 4 ila 6 dB .
- Kabuk iç deliği yuvarlaklığı 0,008mm veya daha iyisi, düzgün bir hava boşluğunu korumaktır. 0,025 mm'lik bir yuvarlaklık hatası, 0,025 mm'lik bir vuruntu tork dalgalanması yaratır %8 anma torku.
- Toplam kabuk uzunluğu toleransı artı eksi 0,03 mm uç kapağının sıkılmasından veya segman takılmasından sonra rulmanlarda eksenel ön yük değişimini önlemek için.
Bir üretim çalışması 20.000 paslanmaz çelik kabuk çok istasyonlu bir transfer kalıbı kullanarak Cpk değerini korudu 1.67 Rulman deliği çapı açısından bu durum, derin çekme işleminin yüksek hacimli, küçük çaplı parçalar için CNC tornalama prosesi kapasitesini sürekli olarak yenebileceğini göstermektedir.
Kabuk Duvar Kalınlığı Yoluyla Termal Yönetim
Kabuk, bir mikro motor için birincil ısı emici görevi görür. Duvar kalınlığının azaltılması, iletken termal direnci azaltarak termal iletimi artırır. Fırçalanmış bir motor dağıldığında 2 Watt sürekli olarak, 0,5 mm'lik paslanmaz çelik bir kabuktaki sıcaklık düşüşü yaklaşık olarak 12 derece C 0,3 mm'lik bir mermi bu düşüşü azaltırken 7 derece C iç sargı sıcaklığını yalıtım sınıfı sınırının altında tutmak 130 derece C .
Duvar kalınlığına sahip alüminyum kabuklar 0,4 mm ve siyah anodize kaplama ısı yayar %22 daha verimli Kararlı durum koşulunda kızılötesi termal görüntülemeyle doğrulandığı gibi, çıplak paslanmaz çelikten daha iyidir. Anodik katman yüzey emisyonunu yaklaşık olarak artırır. 0,2 ila 0,85 motorun çalışmasına izin vererek 9 derece C daha soğuk mühürlü bir muhafazada.
Üretim Süreci Karşılaştırması
Derin çekme, CNC tornalama ve metal enjeksiyon kalıplamanın her biri mikro motor kabukları üretir, ancak bunların doğruluk ve maliyet profilleri keskin bir şekilde farklılık gösterir. Aşağıdaki tablo bunların pratik sınırlarını özetlemektedir.
| Süreç | Minimum Duvar Kalınlığı | Ulaşılabilir Yuvarlaklık | Yıllık Hacim Uygunluğu |
|---|---|---|---|
| Hassas Derin Çekme | 0,15mm | 0,005 mm'den 0,010 mm'ye | 50.000 birimin üzerinde |
| CNC İsviçre Tornalama | 0,25 mm | 0,003 mm ila 0,008 mm | 5.000 adede kadar prototip |
| Metal Enjeksiyon Kalıplama | 0,35 mm | 0,010 mm'den 0,025 mm'ye | 20.000 ila 100.000 adet |
Derin çekme, ilerici işleme amorti edildikten sonra en düşük parça başına maliyetle en ince kabukları sunarken İsviçre tornalama, yüksek hassasiyetli prototipler veya aşağıda bir yuvarlaklık gerektiren düşük hacimli özel motorlar için temel olmaya devam ediyor 0,005mm .
Yüzey İşlemleri ve Korozyon Koruması
Mikro motor kabukları sıklıkla yüksek nemli veya tuz püskürtmeli ortamlarda çalışır. Doğru yüzey kaplaması çukurlaşmayı önler ve tıbbi ve tüketici cihazlarının gerektirdiği temiz estetiği korur.
Paslanmaz Çelik için Elektro-parlatma
Elektro-parlatma yüzey katmanını kaldırır 0,005mm to 0.010 mm ve pasif bir krom oksit filmi bırakır. Bu şekilde işlenen bir kabuk dayanıklıdır 500 saatlik tuz spreyi ASTM B117'ye göre kızıl pas olmadan 120 saat çizilmiş bir kabuk için.
Alüminyum için Eloksal
Tip II sülfürik eloksal, 5 ila 15 mikrometre Yüzeyi yaklaşık olarak sertleştiren kalın oksit tabakası 300 HV . Bu katman aynı zamanda dielektrik kırılma voltajının üzerinde olan bir elektrik yalıtkanı görevi de görür. 500V , dahili bir sarma telinin kabukla temas etmesi durumunda kısa devreleri önler.
Montaj Entegrasyonu ve Rulman Tutma
Kabuğun son işlevi motor grubunu bir arada tutmaktır. Yatağı ve uç kapağı sabitleyen iki ana yöntem vardır ve her biri kabuğun gerilim durumunu farklı şekilde etkiler.
- Termal büzüşmeli bağlantı kabuğu ısıtır 120 derece C yatağın sıfır kuvvetle düşmesine izin verir. Kabuk soğuduğunda büzülür ve düzgün bir radyal sıkıştırma uygular. 15 ila 25 MPa yatağın dış bileziğine, segman olmadan kilitleyin.
- Sıkma veya haddeleme açık uçtaki bir dudak uç plakayı tutar. Kıvırma kuvveti, kabuğun akma mukavemetini aşmamalıdır. 205 MPa 304 paslanmaz çelik için, aksi takdirde kabuk içe doğru bükülür ve rotoru sıkıştırır.
Kabuğun aşırı ısındığı durumlarda uygun olmayan büzülme bağlantısı 200 derece C pirinç veya alüminyumun tane yapısının kalıcı olarak yumuşamasına neden olur ve kabuğun çember mukavemeti azalır. %18 ve sonrasında rulmanın terk edilmesine yol açıyor 1.000 termal döngü .
