關(guān)于鴻達

國內首創(chuàng )——鴻達三合一快速自粘結電工鋼的特點(diǎn)與應用

電工鋼發(fā)展趨勢

2024年，我國電工鋼總產(chǎn)量達到1610萬(wàn)噸。其中，無(wú)取向電工鋼產(chǎn)量為1315萬(wàn)噸，同比增長(cháng)9%，其中高牌號無(wú)取向電工鋼產(chǎn)量達到410.4萬(wàn)噸，新能源驅動(dòng)電機用高牌號無(wú)取向電工鋼產(chǎn)量為117.9萬(wàn)噸；取向電工鋼產(chǎn)量為295萬(wàn)噸，同比增長(cháng)11.9%。

在全球電動(dòng)化浪潮的強勁推動(dòng)下，電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)飛機、電動(dòng)船舶等新興產(chǎn)業(yè)正以前所未有的速度重塑工業(yè)格局。2024年，新能源汽車(chē)產(chǎn)量為1288.8萬(wàn)輛，同比增長(cháng)34.4%；銷(xiāo)量為1286.6萬(wàn)輛，同比增長(cháng)35.5%，新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)量達到汽車(chē)新車(chē)總銷(xiāo)量的40.9%。這些創(chuàng )新交通工具的核心動(dòng)力——高功率密度電機，對電工鋼材料提出了前所未有的挑戰：材料厚度從0.50mm、0.35mm、0.30mm、0.27mm、0.25mm、0.20mm、0.15mm、0.10mm、0.08mm到0.05mm的極薄化趨勢。

極薄材料對電機鐵心沖壓模具與疊裝帶來(lái)的問(wèn)題與挑戰，既是對材料性能的極限考驗，也催生了產(chǎn)業(yè)鏈的深度變革。然而，在電工鋼極薄化進(jìn)程中，沖壓成型與疊裝面臨著(zhù)新的挑戰，沖壓精度與生產(chǎn)效率之間的矛盾日益凸顯，已然成為制約行業(yè)發(fā)展的 “卡脖子” 難題。

為應對這一挑戰，在材料技術(shù)、模具技術(shù)、沖壓技術(shù)、疊裝技術(shù)、加工設備、沖壓設備以及送料設備等多個(gè)方面，都對行業(yè)提出了極高的要求。

三合一快速自粘結電工鋼試驗線(xiàn)

一

極薄材料沖壓技術(shù)痛點(diǎn)解析

1、對模具精度的挑戰

沖壓模具的凸模、凹模的沖壓間隙比較小。以沖壓厚度0.10mm的極薄電工鋼為例，此時(shí)凸模、凹模的沖壓間隙僅有單邊0.004～0.006mm，這種微米級的間隙要求極大增加了模具加工時(shí)的難度，在生產(chǎn)制造過(guò)程中，不僅導致加工報廢率明顯上升，相關(guān)的制造成本也會(huì )大幅增加。同時(shí)對模具的導向精度要求也變得更高，相應增加了模具制造成本。另外對加工設備精度也要求更高，需要使用進(jìn)口高精度設備。

皮帶漲緊縱剪生產(chǎn)線(xiàn)

2、對模具刃口材料的挑戰

對模具刃口材料的耐磨損、防崩刃性能要求更高。例如生產(chǎn)相同高度的鐵心，沖壓0.10mm電工鋼的模具沖次比沖壓0.30mm電工鋼要增加3倍之多，模具的總壽命需同步提高3倍，這對模具刃口材料的耐磨損性與防崩刃性提出了嚴苛的要求。極薄電工鋼在沖壓時(shí)因變形量相對較小，應力集中現象較為明顯。當模具刃口受到的應力超過(guò)材料的承受極限時(shí)，就容易出現崩刃現象。特別是在一些復雜形狀的沖壓加工中（如帶有尖角、凹槽等特征的沖壓件），模具刃口在這些部位所承受的應力會(huì )更大，崩刃風(fēng)險增高。崩刃不僅會(huì )導致模具損壞且無(wú)法正常使用，修復或更換會(huì )增加生產(chǎn)成本和停機時(shí)間，從而影響生產(chǎn)進(jìn)度，降低生產(chǎn)效率。

3、對沖床精度的挑戰

普通的國內沖床無(wú)法滿(mǎn)足要求，需要進(jìn)口的沖床設備。常規送料機無(wú)法滿(mǎn)足極薄鋼卷的送料要求，需采用一拉一送式送料機才能保證送料的穩定性。

4、對沖壓效率的影響

例如相同高度的電機鐵心，采用厚度0.10mm材料時(shí)，所需要的沖壓次數是采用0.30mm材料的3倍。要保證同等效率，需要采用3倍的沖壓設備和3倍的人工，以及3倍的能耗，且沖壓時(shí)一般只能單列沖壓，材料利用率較低，沖壓速度只能達到130次—150次/分鐘，大大增加了投資成本和生產(chǎn)成本，生產(chǎn)效率也比較低下。

400T-3700mm 寧波精達高精度高速沖床

5、對鐵心疊裝的技術(shù)挑戰

如采用厚度僅為0.10mm 的材料，由于這類(lèi)材料本身厚度較薄，其剛性較差，在疊裝過(guò)程中，這種特性極易導致沖片產(chǎn)生變形，進(jìn)而使疊裝效果大打折扣。以鐵心采用自扣方式為例，當使用極薄材料時(shí)，由于材料厚度過(guò)薄，沖出的扣點(diǎn)剛性不足。在鐵心疊裝過(guò)程中，扣點(diǎn)容易發(fā)生變形，出現扣不緊、易脫落等問(wèn)題。這些問(wèn)題會(huì )直接導致鐵心報廢率升高，產(chǎn)品合格率下降，不僅大幅增加了產(chǎn)品的材料成本，還顯著(zhù)提高了生產(chǎn)成本。

自粘結電機鐵心、多工位柔性固化試驗線(xiàn)

綜上所述，在極薄材料的沖壓過(guò)程中，對材料技術(shù)、模具技術(shù)、沖壓技術(shù)、疊裝技術(shù)、加工設備、沖壓設備以及送料設備等方面，都有著(zhù)極高的要求。這些技術(shù)難點(diǎn)和痛點(diǎn)，在全球電動(dòng)化發(fā)展趨勢以及國家制定的 “十五五” 電機鐵心行業(yè)規劃的大背景下，已然成為制約整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的關(guān)鍵因素，嚴重阻礙了產(chǎn)業(yè)鏈的順利發(fā)展。

面對這些難題，寧波鴻達研發(fā)的三合一快速自粘結電工鋼，為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈提供了破局之道。例如通過(guò)將0.10mm厚度超薄電工鋼復合成0.30mm，既保留了極薄材料的低損耗、高磁感優(yōu)勢，又規避了精密沖壓的技術(shù)壁壘，實(shí)現了材料性能、加工效率以及加工成本的完美平衡。寧波鴻達正以“量產(chǎn)一代，中試一代，研發(fā)一代"的戰略布局，為電動(dòng)化裝備的輕量化、高效化發(fā)展注入了新動(dòng)能。

寧波鴻達研發(fā)的三合一快速自粘結電工鋼技術(shù)，如何破局上述的這些難點(diǎn)和痛點(diǎn)進(jìn)行以下解析。

二

鴻達三合一快速自粘結電工鋼的優(yōu)勢與特點(diǎn)

1、解決極薄電工鋼模具制造難點(diǎn)，痛點(diǎn)

從單層極薄硅鋼材料到技術(shù)突破后實(shí)現的三合一快速自粘結電工鋼，隨著(zhù)材料從單層轉變?yōu)槿龑?，厚度提?倍后，使模具凸模、凹模的沖壓間隙從極小轉變成較普通的沖壓間隙，比如沖壓?jiǎn)螌?.10mm的電工鋼，凸模、凹模的沖壓間隙只有單邊0.004～0.006mm，通過(guò)三合一快速自粘結電工鋼技術(shù)，將材料厚度轉變?yōu)?.30mm，相應的凸模、凹模的沖壓間隙調整為單邊0.012～0.018mm，大幅降低了模具制造加工時(shí)的難度，降低了模具零件加工時(shí)的報廢率，縮短了模具制造時(shí)的生產(chǎn)周期。另外對模具刃口材料的耐磨損、防崩刃性能要求降低，選用常規的模具刃口材料以及模具鋼和普通的模具導向精度，就能滿(mǎn)足沖壓三層極薄硅鋼模具的需求。

2、解決極薄電工鋼沖壓的難點(diǎn)，痛點(diǎn)

從單層沖壓到技術(shù)突破后實(shí)現的三層沖壓，一方面解決了沖壓效率低下，直接將沖壓效率提升三倍。另一方面解決了極薄硅鋼只能沖壓?jiǎn)瘟械谋锥?，?shí)現可以沖壓雙列、三列、多列，在沖壓效率再次提升的同時(shí)，還大大提高了材料利用率，例如雙列沖壓可以提高6%—8%的材料利用率。沖壓速度可以從極薄鋼帶的130次—150次/分鐘左右提升到180次—220次/分鐘左右，實(shí)現了沖壓速度的爬升，極大的提高了生產(chǎn)效率，沖壓產(chǎn)能翻倍。

3、解決極薄電工鋼生產(chǎn)和投資成本的難點(diǎn)，痛點(diǎn)

從單層沖壓到技術(shù)突破后實(shí)現的三層沖壓，一方面極大的降低了投資成本：比如以生產(chǎn)相同的一個(gè)鐵心為例，一種采用0.10mm的電工鋼，另一種采用0.30mm的電工鋼，前者為了保證一樣的產(chǎn)出，必須要投資三條生產(chǎn)線(xiàn)才行，而后者只需投資一條生產(chǎn)線(xiàn)就行，這樣采用0.10mm極薄電工鋼的產(chǎn)線(xiàn)需要投資3臺沖床，是采用三合一快速自粘結電工鋼的3倍之多。另外隨著(zhù)材料從單層轉變?yōu)槿龑?，材料厚度的提升，降低了對沖壓設備的平行度、垂直度等要求，可以實(shí)現用國產(chǎn)沖床替代進(jìn)口沖床，同時(shí)對送料機可以用常規的伺服送料機替代一拉一送式送料機，足以滿(mǎn)足三層極薄鋼卷的送料與沖壓要求。另一方面也降低了模具的投資成本：模具數量也可以從原先需要投入相當于現有數量的3倍，降至如今的單倍投入。對模具加工設備精度、模具的材料要求降低很多，使總的模具制造成本大幅降低。最后在生產(chǎn)過(guò)程中，沖壓使用的場(chǎng)地面積也能從3倍投資降至如今的單倍投入，沖壓生產(chǎn)涉及到的能源消耗，生產(chǎn)人員數量，帶材分條費用等一系列人工、能耗成本都能從3倍投資下降到單倍。最后采用雙列、多列沖壓后的材料利用率提升也是極大的降低了生產(chǎn)成本和材料投資成本。

另外長(cháng)臺面、大噸位的精密沖床的研發(fā)，也為三合一快速自粘結電工鋼技術(shù)保駕護航。

4、解決極薄電工鋼鐵心疊裝的難點(diǎn)，痛點(diǎn)

從單層極薄硅鋼材料到技術(shù)突破后的三層極薄硅鋼材料，成功降低了疊裝技術(shù)難度。例如從厚度0.10mm的電工鋼復合成三層后變成0.30mm的電工鋼，這個(gè)轉變顯著(zhù)增強了沖片的剛性性能，使得疊裝過(guò)程中，更容易進(jìn)行碼垛堆疊操作，同時(shí)有效抑制了沖片變形問(wèn)題，進(jìn)而使疊裝效果大幅提升。以鐵心采用自扣方式為例，當使用三層極薄硅鋼材料時(shí)，沖出的扣點(diǎn)剛性十足，而且在鐵心疊裝過(guò)程中，很容易扣緊、不易脫落。并且減少了鐵心的報廢率，大幅降低了產(chǎn)品的材料成本，以及生產(chǎn)成本。

三

三合一快速自粘結電工鋼廣泛應用前景

1、國防軍工 軍事航空航天、潛艇船舶、特種車(chē)輛

2、空中交通 新能源電動(dòng)飛機、無(wú)人機

3、地面交通 新能源汽車(chē)、動(dòng)車(chē)、磁懸浮列車(chē)

4、水上交通 新能源電動(dòng)船舶、電動(dòng)游艇

5、家用電器 電吹風(fēng)、吸塵器

四

自粘結電工鋼實(shí)驗與檢測CANS實(shí)驗室

寧波鴻達電機模具有限公司投資2500多萬(wàn)，建有國內首家的自粘結涂液從A狀態(tài)、B狀態(tài)、C狀態(tài)全流程、多功能檢測實(shí)驗室。

1.A狀態(tài)涂液檢測：涂液的黏度、密度、固含量。

2.無(wú)涂層電工鋼檢測：電工鋼磁性能檢測、表面粗糙度檢測。

3.B狀態(tài)自粘結電工鋼檢測：附著(zhù)性、漆膜硬度、涂層厚度、硅鋼片間絕緣檢測、電工鋼耐高壓檢測。

4.C狀態(tài)自粘結電機鐵心檢測：粘結強度（T剝離、滾動(dòng)剝離、剪切強度）。

5.自粘結電機鐵心失效分析與耐老化試驗：高低溫耐油失效分析、電機鐵心鐵損檢測等。

（榮獲TüV NORD授予CTF實(shí)驗室資質(zhì)）

五

企業(yè)簡(jiǎn)介

寧波鴻達電機模具有限公司創(chuàng )建于1988年，是中國電器工業(yè)協(xié)會(huì )鐵心應用分會(huì )副理事長(cháng)單位、中國電器工業(yè)協(xié)會(huì )非晶分會(huì )理事單位、中國模具工業(yè)協(xié)會(huì )常務(wù)理事單位，中國電機鐵心模具重點(diǎn)骨干企業(yè)、中國模協(xié)冷沖模技術(shù)委員會(huì )副主任委員單位、國家級高新技術(shù)企業(yè)、中國電機鐵心模具行業(yè)標準第一起草單位（JB/T 11904-2014、T/ZZB 3018—2022）、自粘結電機鐵心標準第一起草單位（T/ZZB C002—2022）。致力于成為全球領(lǐng)先的非晶電機自粘結鐵心技術(shù)一體化解決方案服務(wù)商！鴻達精密模具出口到30多個(gè)國家和地區，服務(wù)超3000家客戶(hù)，電機鐵心快速打樣超2000家客戶(hù)。

一、電機鐵心模具技術(shù)：1988年至今37年，大型精密、模內固化級進(jìn)模、復沖模、壓裝模等。

D146mm定轉子模內固化級進(jìn)模

二、自粘結電機鐵心技術(shù)：2002年至今23年，2002年3月21日，上海磁懸浮列車(chē)項目由上海交大（杜朝輝教授），上海寶鋼（儲雙杰、陳卓雷、陳曉），上海先鋒（周守國副總工程師、朱新鋼），寧波鴻達（宋紅杰、楊?。┞?lián)合開(kāi)發(fā)磁懸浮列車(chē)長(cháng)定子自粘結鐵心，于2002年4月10日中國第一個(gè)長(cháng)定子自粘結鐵心在鴻達誕生。

（長(cháng)1027mm×寬89.5mm×高180mm）

上海磁懸浮列車(chē)直線(xiàn)電機自粘結長(cháng)定子鐵心

三、非晶電機鐵心技術(shù)：2016年至今9年，應用于電動(dòng)飛機、電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)船舶、航空航天、家用電器、高速電機等領(lǐng)域。

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