印刷的电工钢片制造技术

技术编号:29069237 阅读:22 留言:0更新日期:2021-06-30 09:20
本发明专利技术涉及由印刷浆料制造电工钢片的方法,具有以下步骤:a)通过印刷工艺将印刷浆料施加至基材,b)干燥处于所述基材上的印刷浆料,c)将干燥的印刷浆料从所述基材转移至烧结基底,d)对处于烧结基底上的印刷浆料进行热处理,和e)将热处理的印刷浆料与烧结基底分离。本发明专利技术还涉及通过这种方法制造的电工钢片在旋转电机或静止电机的用途。旋转电机或静止电机的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】印刷的电工钢片
[0001]本专利技术涉及由印刷浆料制造电工钢片(Elektroblech)的方法。本专利技术还涉及通过所述方法制造的电工钢片。
[0002]电机由各种方式布置的绕组组成,电流流过这些绕组。在此产生的磁通量针对性地在磁路(也称为铁芯)中引导。这种芯由可良好地传导磁通量的材料例如层叠的电工钢片组成。该层叠用于避免不期望的涡流。
[0003]标准芯由冲压的单个片材制成,所述片材(或称为钢片)早先通过粘贴在一侧上的纸层来绝缘,而在更现代的形式中通过以化学方式施加的磷化层来绝缘。用于常规应用的片材厚度通常为0.5mm。对于较高频率的电力变换器或特别是低损耗的设备,使用厚度为0.35mm的较薄的片材。切割带芯和环形芯通常由更薄且同样绝缘的带缠绕而成。
[0004]模板印刷和丝网印刷代表用于制造电机的电工钢片的新工艺。在此,首先由金属粉末产生印刷浆料。然后使用模板或丝网印刷技术将其印刷到载体板(或承载板)上。随后将印刷浆料转化为厚层,其也被称为生坯。然后通过热处理将所得生坯转化为金属的结构化主体。
[0005]常规地,将印刷浆料施加到例如由Al2O3制成的载体板上。已知可在施加印刷浆料之前将分散剂例如Al2O3粉末施加到载体板的面上,以便于将热处理的印刷浆料与载体板分离。通过模板或丝网印刷将印刷浆料直接印刷到如此准备好的载体板上、干燥、然后进行进一步热处理。
[0006]所述方法中的挑战是,必须找到如下的载体板和如果需要的话还有分散剂,其具有适用于印刷浆料的模板印刷或丝网印刷以及随后的热处理的特性。
>[0007]本专利技术的目的是克服该挑战。
[0008]本专利技术由独立权利要求的特征得出。有利的进一步发展和改进是从属权利要求的主题。本专利技术的其他特征、应用可能性和优点由下面的描述得出。
[0009]所述目的通过具有以下步骤的方法来实现:
[0010]a)通过印刷工艺将印刷浆料施加至基材,
[0011]b)干燥处于所述基材上的印刷浆料,
[0012]c)将干燥的印刷浆料从所述基材转移至烧结基底,
[0013]d)对处于所述烧结基底上的印刷浆料进行热处理,和
[0014]e)将热处理的印刷浆料与烧结基底分离。
[0015]与丝网印刷或模板印刷电工钢片的制造中的已知方法相反,本专利技术并不试图将在其上对印刷浆料进行印刷、干燥和热处理的载体板设计成,使得其既对于印刷过程又对于热处理具有最佳性能。取而代之,提出一种完全不同的方法:在将印刷浆料印刷至载体板并干燥之后,将干燥的印刷浆料从其上剥离并转移至另外的基底。然后,在所述单独的基底上进行印刷浆料的热处理。因此,存在两个“载体板”:第一载体板,其在下文中被称为“基材”,并且在其上进行印刷浆料的印刷和干燥过程;和第二载体板,其在下文中被称为“烧结基底”,并且在其上对干燥的印刷浆料上进行热处理。
[0016]这种方法的优点在于,可对烧结基底主要在印刷浆料的热处理方面进行优化,并
且对基材主要在模板印刷或丝网印刷方面进行优化。
[0017]具体而言,例如,可如此选择基材的表面性质,例如粗糙度、平面度(也称为平坦度)和相对于印刷浆料的有机成分和溶剂的吸收性,使得能实现期望的印刷浆料相对于基材的润湿、粘附或接触角。结果,尤其可实现印刷的结构的精度和边沿斜率的改善。
[0018]印刷过程和热处理分开或平行化的其他优点是减少对烧结基底的需求,并提高丝网印刷机和烧结炉的利用率。一方面,存在堆叠烧结的可能性,即,多个生坯部件在烧结基底上彼此堆叠。另一方面,如果例如丝网印刷机出现问题,则仍可将另外的生坯部件从缓冲存储器送入烧结炉。
[0019]为了避免任何误解,以下是对本专利申请中使用的术语“电工钢片”的阐释:
[0020]在本专利申请的上下文中,不仅将现有技术中已知的轧制片材,而且还将已经通过印刷技术制造并且具有常规电工钢片的功能和特性的成型体也称为“电工钢片”。丝网印刷或模板印刷的电工钢片也可被称为“材料层”;该术语应视为“电工钢片”的同义词。电工钢片在专业界也被称为“磁钢片”,或者根据预期用途,被称为发电机或电动机钢片或变压器钢片。
[0021]在所述方法的步骤a)中提到的印刷工艺尤其包括丝网印刷工艺和模板印刷工艺。
[0022]丝网印刷是如下的印刷工艺,其中用刮板使印刷浆料穿过丝网例如细网眼的织物印刷到待印刷的材料(此处为基材)上。在织物的那些根据印刷图像不应印刷有印刷浆料的地方,织物的网孔通过模板制成不可渗透的。所述织物带有由塑料制成的模板,对于所述模板的制造,张紧的织物的整个面都涂覆有光敏聚合物,并通过带有待印刷的图案的正片(positiven Film)曝光。光敏聚合物在不需打印的地方变硬,未曝光的材料被冲洗掉。在印刷过程中,印刷浆料仅在所述材料被冲洗掉的地方穿过织物。
[0023]在没有支撑丝网的模板印刷中,模板本身必须足够坚固,并且是例如由钢制成的并直接被张紧在框架中。但是,可能的印刷图像在模板印刷中受到限制。
[0024]在其上印刷了印刷浆料的基材可为自支撑的,例如为板状的。作为替代,诸如箔的柔性基材也是可能的。
[0025]印刷浆料通常基于金属粉末。
[0026]所述方法的步骤b),即印刷浆料的干燥,例如借助于用于除去挥发性物质的受控的、尤其是温度受控的气流来实现。为此目的,优选可使用空气或惰性气体作为介质。其结果是,包含在印刷浆料中的溶剂被蒸发。在此,在某些情况下需要提高印刷浆料的温度。除了蒸发溶剂之外,印刷浆料中所含的任何有机粘合剂的化学交联反应可任选地进行。在此,印刷浆料中的尽可能均匀的温度分布和缓慢加热而不形成溶剂气泡起着重要作用。
[0027]根据印刷的层的厚度,建议干燥时间为2至20分钟。在方法步骤b)结束之后,即,在印刷浆料干燥之后,印刷层的厚度通常比步骤b)之前小约10%至50%。
[0028]在所述方法的步骤c)中,将干燥的印刷浆料(其也被称为生坯、生坯部件或生坯件)从基材转移至烧结基底。这可通过以下方式完成:将生坯与基材剥离,或者通过将基材从生坯剥离(如果基材为例如箔),或者通过将两个主体在两侧彼此分离。然后将分离的生坯从基材的位置运输到进行热处理的位置。后者例如可为烧结炉。最后,将生坯放置在烧结基底上。
[0029]为了促进或改善基材和生坯的分离,例如以板或箔形式设计的基材可具有剥离层
和/或脱模剂/润滑剂。作为剥离层,可考虑例如具有聚四氟乙烯(PTFE;也从DuPont公司以商品名Teflon已知)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET;例如,来自Mitsubishi Polyester Film公司的膜)、硅酮或金属的膜。作为脱模剂/润滑剂,可考虑例如抗粘剂或粘合剂、润湿促进剂和类似物质。
[0030]在所述方法的步骤d)中,对生坯进行热处理。为此,将转移的、干燥的印刷浆料加热。
[0031]热处理通常可分为两个子步骤。在第一子步骤(去除粘合剂)的过程中,使印刷浆料中所含的并且生坯仍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.由印刷浆料制造电工钢片的方法,具有以下步骤:a)通过印刷工艺将印刷浆料施加至基材,b)干燥处于所述基材上的印刷浆料,c)将干燥的印刷浆料从所述基材转移至烧结基底,d)对处于所述烧结基底上的印刷浆料进行热处理,和e)将热处理的印刷浆料与所述烧结基底分离。2.根据权利要求1所述的方法,其中在步骤c)之前,干燥的印刷浆料的旨在与所述烧结基底接触的那个表面设有剥离层,以促进热处理的印刷浆料与所述烧结基底的分离。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中在步骤c)之前,所述烧结基底的旨在与干燥的印刷浆料接触的那个表面设有剥离层,以促进热处理的印刷浆料与所述烧结基底的分离。4.根据权利要求2或3所述的方法,其中所述剥离层包含在热处理期间出现的温度下化学惰性的材料。5.根据权利要求2至4之一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:C舒
申请(专利权)人:西门子股份公司
类型:发明
国别省市:

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