电工钢片组件和用于制造该电工钢片组件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造电工钢片组件(71)的方法。该方法包括：借助卷边滚压由电工钢片条带制造初始电工钢片组件(40)；用涂层(61、62)来涂覆初始电工钢片组件的钢片层(510、520、530)，所述涂层包含重量百分比至少为20的铝和/或硅；和对经涂覆的初始电工钢片组件(50)进行热处理以便得到所述电工钢片组件(71)。在执行热处理直至在电工钢片组件(71)中实现了硅的均匀分布时，可以得到一电工钢片组件(71)，其硅含量是重量百分比至少为6.5。如果执行热处理直至在电工钢片组件中存在硅含量的至少一个梯度，那么可以得到一电工钢片组件，其硅含量是重量百分比大于4且重量百分比小于6.5。

Electrical steel sheet assemblies and methods for manufacturing the electrical steel sheet assemblies

【技术实现步骤摘要】
电工钢片组件和用于制造该电工钢片组件的方法
本专利技术涉及一种用于制造电工钢片组件(Elektroblechpaket)的方法。此外，本专利技术涉及一种能借助该方法制造的电工钢片组件。
技术介绍
电工钢片通常由铁硅合金构成并且通过冷轧工艺利用随后的退火来制造。钢片材料的电阻对在钢片使用于电机中时的磁滞损耗有强烈影响。电阻主要由合金的硅份额或铝份额来确定。在标准电工钢片中，硅含量为直至3.5重量百分比的硅。这相应于约0.45μΩm的电阻率。具有高合金份额的硅和铝的电工钢片对于使用在电机的构件中来说是有吸引力的，因为所述合金份额增加了电工钢片的电阻并且因此减少了其磁滞损耗。在重量百分比为6.5的高的硅含量的情况下，除了小的磁滞损耗之外，材料的磁致伸缩或饱和磁致伸缩接近于0。由此，这样的电工钢片具有小的压力敏感性和高的磁导率。由此，被压入到电动马达的壳体中的电工钢片组件仅十分少量地劣化。然而，因为具有超过4的重量百分比的硅份额的钢片由于出现有序相而是脆的和不能冷变形的，所以尽管它们具有高的电阻它们也没有被用作电工钢片。然而可行的是，事后通过气体分离(Gasabscheidung)和热处理对铁硅带-该铁硅带具有重量百分比约为3的硅份额-如此改良，使得硅份额增加到直至7的重量百分比。这导致明显更高的约0.8μΩm的电阻率。然而，该方法与标准电工钢片的制造相比更耗费且更昂贵。在DE102015116413A1中，例如提出了：由电工钢片冲压出的部件设置有富硅的涂层。所述部件经受热处理，在该热处理下，来自涂层的硅向内扩散到电工钢片中。由此，可以产生在电工钢片中直至7％的硅浓度。如此获得的部件彼此堆叠，用以形成定子铁芯。由US4,894,905已知了卷边滚压(Hochkantrollen)作为电工钢片组件的制造方法。这比单个薄片的完全切割冲压(Vollschnittstanzen)和堆叠成本更低廉。在此，在直的条带中冲出槽，并且紧接着在螺旋弹簧状的结构中将所述条带弯曲成一组件。在此，钢片条带遭受大的变形，所述变形需要良好的可成形性。然而，对于富含硅的带来说，由于脆性不能制造被卷边滚压的组件或不能制造由直线的组件弯曲成的定子或转子组件。随着电工钢片的硅含量的增加，其延展性下降并且因此电工钢片组件的最小可弯曲半径增加。因此，在磁滞损耗少的高度渗硅的电工钢片中，采用该方法的电工钢片组件的可制造性受到极大的限制。
技术实现思路
用于制造电工钢片组件的方法起始于：借助卷边滚压由电工钢片条带制造初始电工钢片组件(Ausgangselektroblechpaket)。电工钢片条带特别是经热轧的。在US4,894,905中有对卷边滚压的详细描述，通过引用使得其完全成为本公开内容的一部分。初始电工钢片组件的钢片层用涂层来涂覆。该涂层包含铝和/或硅，其中，这两种元素之和为涂层的总的100的重量百分比的至少20的重量百分比，优选至少40的重量百分比，特别优选至少60的重量百分比，十分特别优选至少95的重量百分比。为了得到电工钢片组件，对经涂覆的初始电工钢片组件进行热处理。此方法是基于如下认识，为了能简单地制造初始电工钢片组件，应使用具有低的铝含量和硅含量的电工钢片条带。对初始电工钢片组件进行涂覆仅在所述初始电工钢片组件已经具有其最终的形状时才进行。通过热处理，涂层向内扩散到电工钢片中，其中，其铝含量和/或硅含量增加。此外，在这种情况下在制造初始电工钢片组件时由于电工钢片条带的变形引起的电工钢片组件的磁损坏得以恢复。通过在热处理时铝和/或硅的向内扩散，电工钢片的延展性降低。然而这是无害的，因为此时电工钢片的变形已经结束。为了确保电工钢片条带的如此高的延展性而使得可以借助卷边滚压来良好地制造初始电工钢片组件，所述电工钢片条带具有总共优选最大4重量百分比的铝和硅含量，特别优选最大3重量百分比的铝和硅含量，十分特别优选最大0.6重量百分比的铝和硅含量。在所述方法的实施方式-在这些实施方式中涂层既不由铝或铝基合金构成也不由硅或硅基合金构成-中，优选的是，涂层是铁基合金。这可以实现涂层组成部分良好地向内扩散到电工钢片中。当涂层是铁基合金时，它优选包含重量百分比至少为20的硅，特别优选重量百分比至少为30的硅，十分特别优选重量百分比至少为40的硅。这可以实现进一步减小电工钢片组件的磁滞损耗。涂层尤其可以借助喷涂、浸涂或印刷(Bedrucken)而施加到初始电工钢片组件上。优选如此执行热处理，使得除了涂层向内扩散到电工钢片中之外，还将经涂覆的初始电工钢片组件的附加的钢片层彼此烧结在一起。这提高了电工钢片组件的强度。在该方法的一种实施方式中，执行所述热处理直至在电工钢片组件中实现了铝和/或硅的均匀分布。借助所述方法的该实施方式，尤其可以得到一电工钢片组件，该电工钢片组件的硅含量是重量百分比至少为6.5。在该方法的另一种实施方式中，不是执行热处理直至在电工钢片组件中实现了铝和/或硅的均匀分布，而是仅执行热处理直至存在铝含量和/或硅含量的至少一个梯度。该梯度在最初的电工钢片条带的部分上延伸并且也在涂层的可能尚未完全向内扩散到电工钢片中的部分上延伸。术语“梯度”在此不应被理解为在整个电工钢片组件上延伸的唯一的梯度。相反，足够的是，所述梯度在电工钢片组件的区域中典型地存在于钢片内。视电工钢片组件的形状而定地，所述电工钢片组件可以具有多个梯度，它们从初始电工钢片组件的最初被涂覆的区域延伸到经热处理的电工钢片组件的电工钢片条带中。在本实施方式中，电工钢片条带优选由包含0.05重量百分比至0.30重量百分比的碳的铁基合金构成。铁基合金的硅含量优选是重量百分比最大为0.6。以这种方式，可以得到一电工钢片组件，该电工钢片组件的硅含量是重量百分比大于4且重量百分比小于6.5。通过在梯度方面局部很高的硅含量主要在钢片表面-在这里堆积出最高的磁滞损耗-处，仍然实现了整体上很小的磁滞损耗。附图说明在附图中示出了本专利技术的实施例并且将在以下描述中对其详细地阐述。图1示出了电工钢片条带的俯视图，该电工钢片条带可以用在根据本专利技术的用于制造电工钢片组件的方法的一种实施例中；图2示出了初始电工钢片组件的俯视图，该初始电工钢片组件可以用在根据本专利技术的一种实施例的用于制造电工钢片组件的方法中；图3示意性地示出了如何在根据本专利技术的方法的一种实施例中通过热处理得到电工钢片组件；图4示意性地示出了如何在根据本专利技术的方法的另一种实施例中通过热处理得到电工钢片组件。具体实施方式图1示出了电工钢片条带10，其被设置用于借助卷边滚压来制造初始电工钢片组件。该电工钢片条带在此由按照标准DINEN10130的轧制类型(Walzart)为DC01的热轧的钢板构成。该电工钢片条带在一侧上具有第一槽20并且在相对置的另一侧上具有第二槽30。在图2中示出了如何能够得到初始电工钢片组件40，其方式是：将电工钢片条带10螺旋弹簧式地绕芯轴41盘绕。在此，电工钢片条带10变形，从而第一槽20被扩张成变大的第一槽21。面向芯轴41的第二槽30被压缩成减小的第二槽31。初始电工钢片组件40借助喷涂设有涂层。该涂层是铁基合金，该铁基合金包含40重量百分比的硅和20重量百分比的铝。如在图3中所示，以这种方式得到经涂覆的初始电工钢片组件5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制造电工钢片组件(71、72)的方法，包括以下步骤：‑借助卷边滚压由电工钢片条带(10)制造初始电工钢片组件(40)，‑用涂层(61、62)来涂覆所述初始电工钢片组件(40)的钢片层(510、520、530)，所述涂层包含重量百分比至少为20的铝和/或硅，和‑对经涂覆的初始电工钢片组件(50)进行热处理，以便得到所述电工钢片组件(71、72)。

【技术特征摘要】
2018.01.11 DE 102018200387.41.用于制造电工钢片组件(71、72)的方法，包括以下步骤：-借助卷边滚压由电工钢片条带(10)制造初始电工钢片组件(40)，-用涂层(61、62)来涂覆所述初始电工钢片组件(40)的钢片层(510、520、530)，所述涂层包含重量百分比至少为20的铝和/或硅，和-对经涂覆的初始电工钢片组件(50)进行热处理，以便得到所述电工钢片组件(71、72)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电工钢片条带(10)包含重量百分比最大为4的铝和/或硅。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述涂层(61、62)是铁基合金。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述涂层(61、62)包含重量百分比至少为20的硅。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·皮佩尔，W·拉迈尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE