[发明专利]硅钢自粘结涂层铁芯的快速固化方法

说明书

本发明公开了一种硅钢自粘结涂层铁芯的快速固化方法，采用感应加热系统加热铁芯；外径≤100mm的小型铁芯，保温温度为100‑230℃，加热时间为10‑300s；外径为(100mm，200mm]的中型铁芯，保温温度为100‑250℃，加热时间为1‑20min；外径为(200mm，360mm]的大型铁芯，保温温度为200‑300℃，加热时间为9‑30min，其中，升温时间≥7min，且保温时间≥2min。本发明能对不同尺寸和形状的铁芯进行感应加热，使铁芯在径向和轴向温度分布均匀，实现铁芯粘结强度的均匀性和稳定性，提升铁芯的加热固化效率。

技术领域

本发明涉及一种硅钢铁芯的加工工艺，尤其涉及一种硅钢自粘结涂层铁芯的快速固化方法。

背景技术

按ASTM A976标准，可归属为C-3涂层的硅钢自粘结涂层按成膜机理一般分为热塑性和热固性两类。热塑性涂料配方由聚醋酸乙烯酯、聚氨基甲酸酯、聚丙烯酸酯中的一种或多种的共聚物组成，进行二次终态固化所需热量相对较低，其最低反应温度亦即金属峰值温度PMT≤150℃，涂层耐热性差；热固性涂料配方至少包含环氧树脂及其固化剂或促进剂等，进行二次终态固化所需热量较多，其最低反应温度亦即金属峰值温度PMT150℃，涂层耐热性较好。

电机铁芯的自粘结叠装成型方式是将涂覆有自粘结涂层的硅钢片间通过面固定方式组装成型，使得叠装成型工序具有无污染、铁芯固定强度高、磁振噪音小、铁芯效率高等优点，尤其适合于其他固定方式会导致扭曲或刚性不足以及不便于铆接或焊接等情况。其常规应用指导是：将冲床冲制的自粘结涂层硅钢散片叠装成铁芯形状后整体置于工装夹具内，加载6-30bar的压力，送加热炉150-220℃加热固化1-4hr，待冷却后取出清除边部溢胶，即获得铁芯成品，但类似的铁芯制备方法的生产效率很低，还需人工手动操作，无法形成快速连续的自动作业，进而导致能耗和生产操作成本较高，铁芯固化从入炉升温、保温到降温出炉的全流程耗时一般约10hr，与其他涂层硅钢产品相比效率极低。此外，不同批次固化处理后的硅钢铁芯的粘结强度、铁芯积厚差值、挤压溢胶现象等都有所不同，生产稳定性欠佳。

现有技术中用于快速加热固化硅钢片铁芯自粘接涂层的方法是采用高频微波加热，如日本专利JP特开平11-187626A公开了一种通过频率为3-300MHz的高频微波对硅钢片铁芯进行加热，加热时间约为2-4min的铁芯自粘接涂层固化方法，虽然能显著提高硅钢片铁芯的加热效率，但仅为该方法的可行性验证，由于微波加热的高频且时间很短，则其额定功率(含输出功率)较小甚至极小，因此该方法仅适用于尺寸较小的硅钢片铁芯。当硅钢片铁芯尺寸增大时，由于感应加热的集肤层效应，加热区域主要集中在硅钢片表层很窄的区域，在硅钢片径向，表面可瞬间达到较高的温度，而内部主要靠表面向内的导热进行加热，内部温度相对表面较低，会造成硅钢片叠层表面和心部区域的粘接性能差异较大，局部过热会使得涂层过烧而失效，局部失热使得涂层粘结性差，在铁芯的轴向也存在同样的问题。故高频感应加热对较大尺寸的硅钢片无法保证加热的均匀性，难以覆盖较大范围的硅钢片规格。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅钢自粘结涂层铁芯的快速固化方法，能对不同尺寸和形状的铁芯进行感应加热，使铁芯在径向和轴向上的温度分布均匀，从而实现铁芯粘结强度的均匀性和稳定性，同时提升了铁芯的加热固化效率。

本发明是这样实现的：

一种硅钢自粘结涂层铁芯的快速固化方法，该快速固化方法采用感应加热系统实现加热固化，感应加热系统包括感应加热线圈；

包括所述的快速固化方法包括以下步骤：

步骤1：根据铁芯外径将铁芯分类成小型铁芯、中型铁芯和大型铁芯；

步骤2：将铁芯同轴置入在感应加热系统的感应加热线圈内，铁芯的外壁与感应加热线圈的内壁之间留有环形间隙；

步骤3：通过感应加热系统对不同外径的铁芯进行不同工艺参数的加压、感应升温和保温，完成固化；

所述的工艺参数包括