리벳팅 및 클린칭 라미네이션 스택: 강도 대 자기 충격

TL;DR

• 선택 리벳팅 취급, 와인딩, 압착, 진동 중 스택 무결성이 더 큰 위험인 경우와 저유속 영역에 구멍을 유지할 수 있는 경우입니다.
• 선택 클러치 대량 스탬핑 및 통합 적층이 더 중요한 경우 인터록 수, 깊이, 간격 및 페어 레이아웃이 툴링 세부 사항이 아닌 마그네틱 설계 변수처럼 제어되는 경우에만 가능합니다.
• 자기 페널티는 모호하지 않습니다. 한 스택 코어 연구에서 홀만 있는 조건에서는 철분 손실이 다음과 같이 증가했습니다. 6.2% 에서 1.0 T, 50Hz, 다웰 형성은 약 9.1%, 에 도달했고, 결합된 다웰 상태는 약 13.1%. 동일한 연구에서 더 밀집된 인터록 레이아웃에서는 증가율이 40.9%. 이와 대조적으로, 한 핀홀 연구에 따르면 6mm 구멍은 추가 손실을 유지할 수 있습니다. 1% 미만 크기와 위치를 신중하게 선택한 경우.

라미네이션 스택 각 시트가 다음 시트와 절연되어 있기 때문에 작동합니다. 당연한 말처럼 들립니다. 어쨌든 중요합니다. 접합 방법이 국부적인 변형을 추가하거나 코팅을 깨뜨리거나 전도성 브리지를 생성하는 순간 스택은 전자기 모델에서 깨끗한 스택처럼 작동하지 않습니다. 전기강판 제조에 대한 검토 작업은 접합이 투과성, 히스테리시스 손실, 와전류 손실, 국부 열 발생에 영향을 미치며 때로는 한꺼번에 영향을 미치기도 한다는 점에서 계속 같은 곳에 머물러 있습니다.

따라서 진짜 문제는 어떤 방법이 더 강력한가. 그보다 더 좁습니다. 더 유용합니다. 어떤 방법이 기계 작업에 충분히 강력하며 실제로 생산에서 유지할 수 있는 자기 페널티가 가장 작을까요?

짧은 결정 규칙

스택이 운송, 와인딩 장력, 하우징 삽입, 압입 하중, 진동, 속도 관련 스트레스 등 기계적으로 손상될 가능성이 있는 경우 일반적으로 리벳팅이 더 안전한 방향입니다. 스택이 대량으로 제작되고 공장에서 라미네이션이 프로그레시브 다이 내부에 자체 스택되기를 원한다면 클린칭이 분명한 공정상의 이점이 있습니다. 그러나 속도가 증가하거나 플럭스가 증가하거나 조인트 밀도가 활성 경로로 확산되면 클린칭이 이자를 부과하기 시작합니다.

한 줄에 모든 거래가 담겨 있습니다: 리벳팅은 기계적 마진을, 클린칭은 제조 효율성을 구매하는 경향이 있습니다. 어느 쪽도 자기적으로 자유롭지 않습니다.

실제로 자기 성능을 악화시키는 요인

세 가지 메커니즘이 대부분의 피해를 입힙니다.

1. 플럭스 경로에 누락된 강철이 있습니다. 구멍은 활성 물질을 제거하고 플럭스를 왜곡합니다.
2. 잔류 응력 및 소성 변형. 이는 투과성을 떨어뜨리고 히스테리시스 손실을 증가시킵니다.
3. 라미네이션 사이의 전기 브리지. 시트가 접합 영역을 통해 전도되기 시작하면 추가 와전류 경로가 나타납니다. 일부 인터록 레이아웃에서는 이러한 경로가 폐쇄 루프가 되어 페널티가 빠르게 증가합니다.

리벳팅과 클린칭은 동일한 세금을 내지 않기 때문에 이러한 분할이 중요합니다.

리벳팅: 구멍을 조심스럽게 처리해야만 기계적으로 안정적이고 자기적으로 깨끗해집니다.

이 문서에서, 리벳팅 는 스택이 구멍 패턴을 통해 개별 패스너로 고정되어 있음을 의미합니다. 기계적으로 이해하기 쉽고 감사하기 쉽습니다. 구멍 크기가 표시됩니다. 클램프 하중이 표시됩니다. 조인트 수가 표시됩니다. 더 큰 스택이나 거친 조립 조건에서도 이러한 종류의 명시적 고정은 여전히 많은 이점을 제공합니다.

자성면은 엔지니어들이 당황하는 곳입니다. 구멍 자체가 이미 방해 요소이기 때문입니다. 변압기 코어 핀홀 연구에 따르면 구멍 지름이 증가하면 코어 손실이 눈에 띄게 증가하여 6mm 구멍이 증가하여 1% 미만, 로 이동하는 동안 10 mm 변경 사항을 약 6.39% 이 경우. 동일한 연구에서 자속 분포가 낮은 곳에 구멍을 배치하면 페널티가 줄어든다는 사실도 발견했습니다. 적층 코어의 축 방향 클램핑에 대한 별도의 검토에서도 동일한 배치 지점을 확인했습니다. 관통 볼트 클램핑용 구멍은 자속이 낮은 영역에 속합니다.

두 번째 층이 있습니다. 구멍 만들기와 다웰 형성 및 접합을 분리한 스택 코어 연구에서 다음을 수행했습니다. 홀 전용 상태에서는 철분 손실이 약 6.2% 에서 1.0 T, 50Hz. 에서 1.5 T, 50Hz, 동일한 구멍 효과가 여전히 존재하지만 더 좁아졌습니다. 6.3%. 따라서 리벳팅은 인터록 너브를 피한다고 해서 “자기 중립적”인 것은 아닙니다. 구멍은 여전히 비용이 듭니다. 일반적으로 나쁜 클린치 패턴보다 적습니다. 항상 좋은 것보다 적은 것은 아닙니다.

작은 구멍, 낮은 플럭스 배치, 제한된 개수 등 실용적인 수치는 충분히 평범합니다. 바로 여기에서 리벳팅이 합리적으로 보이기 시작합니다.

클린칭: 빠른 생산, 좁은 프로세스 기간

클린칭, 또는 인터록킹은 스탬핑 경로에 내장할 수 있다는 점에서 매력적입니다. 최근 펀칭 다이에 대한 생산 작업에서는 연동된 코어가 최종 스테이션에서 직접 배치되고 결합되는 반면, 연동되지 않은 루트는 여전히 오프라인 수집, 계수, 성형 및 추후 결합이 필요한 경우가 많습니다. 라미네이션 툴링에 대한 별도의 비용 작업은 다이 측면에서도 비슷한 결론에 도달합니다. 툴링 비용은 라미네이션 크기, 부품 복잡성, 생산 시나리오, 특히 프로그레시브 다이 스테이션의 수에 따라 달라집니다.

그렇기 때문에 볼륨 프로그램에서 클린칭이 계속 나타납니다. 더 적은 접점. 다운스트림 처리 작업이 줄어듭니다. 별도의 패스너 하드웨어가 없습니다. 프로세스가 깔끔합니다.

그러면 마그네틱 청구서가 도착합니다.

연동 방법에 대한 검토에 따르면 연동은 프로세스로서 매우 효율적이지만 다음과 같습니다. 강하지 않음 만 흡수할 수 있습니다. 낮은 기계적 힘. 같은 리뷰에서는 투자율과 철 손실의 역수가 인터록 수에 따라 선형적으로 증가하고 방사형 인터록이 원주형 인터록보다 더 해롭다는 측정된 증거를 요약하고 있습니다. 다웰 폭도 중요합니다. 다웰 폭이 좁을수록 손실이 줄어드는 경향이 있습니다.

더 유용한 수치는 스택 코어 측정에서 나옵니다. 한 연구에서는 1.0 T, 50Hz, 단일 결합 다웰 구성은 철분 손실을 약 20% 증가시켰습니다. 13.1% 에 비해 증가했습니다. 인터록 레이아웃의 밀도가 높아지면 증가율은 약 20.6%, 23.5%, 31.9%, 그리고 마지막으로 40.9% 구성에 따라 다릅니다. 에서 1.5 T, 50Hz, 동일한 시퀀스는 더 가볍지만 여전히 의미가 있습니다. 7.6% 최대 28.3%. 같은 가입 가족. 패턴에 따라 매우 다른 결과가 나옵니다.

많은 선택 가이드가 이 점을 놓치고 있습니다. 승리는 하나의 프로세스 결과가 아닙니다. 그것은 모든 결과의 집합체입니다.

일부 클린 스택이 매우 빠르게 악화되는 이유

페널티가 하나가 아니라 두 개이기 때문입니다.

첫 번째 불이익은 국부적인 재료 손상입니다. 다웰 형성은 강철을 소성 변형시킵니다. 동일한 스택 코어 작업에서 다웰이 형성되었지만 아직 결합되지 않은 경우 상태는 철분 손실을 약 9.1% 에서 1.0 T, 50Hz. 그런 다음 다웰 쌍을 결합하면 증가율이 13.1%. 이 분할이 중요합니다. 손상의 일부는 피처를 만들 때 발생하고 나머지는 관절을 강제로 연결할 때 발생합니다.

두 번째 페널티는 전기적인 문제입니다. 특정 인터록 쌍이 전도성 루프에 플럭스를 연결할 수 있는 레이아웃에 배치되면 와전류 손실이 추가로 발생합니다. 동일한 연구에서 다음과 같은 사실이 밝혀졌습니다. 연동 쌍의 밀도에 따라 추가 손실이 선형적으로 증가합니다., 에서 문제가 훨씬 더 분명해집니다. 400Hz 보다 50Hz 의 영향을 받습니다. 다시 말해, 조밀하거나 잘못 배치된 인터록은 단순히 저주파의 골칫거리가 아닙니다. 주파수가 증가함에 따라 노화도 심해집니다.

컴퓨터가 고속인 경우 이 점이 더 중요합니다. 그 이상도 이하도 아닙니다.

엔지니어링 의사 결정을 위한 정량적 비교

아래 표는 다양한 연구와 지오메트리의 데이터를 혼합한 것이므로 일대일 설계 제한은 아닙니다. 하지만 여전히 유용합니다. 페널티가 시작되는 지점과 얼마나 가파르게 증가할 수 있는지를 보여줍니다.

비용 및 용량: 조달이 더 나은 질문을 던지기 시작하는 부분입니다.

툴링 비용은 부품 크기, 형상 복잡성 및 프로그레시브 다이의 스테이션 수에 따라 크게 달라지므로 여기에는 보편적인 비용 수치가 없습니다. 라미네이션 스탬핑에 대한 공개된 비용 모델링은 이 점을 명시하고 있습니다. 생산 시나리오에 따라 다이가 변경되고 다이에 따라 비용이 변경됩니다.

그래도 상업적 분할은 꽤 안정적입니다.

클린칭은 일반적으로 라인에서 금형에 부품을 자체 적층하고 처리량을 보호하려는 경우에 적합합니다. 리벳팅은 일반적으로 구매자가 더 강력한 고정력과 보다 보수적인 기계적 접합 전략 대신 별도의 접합 경로를 기꺼이 받아들일 의향이 있는 경우에 더 적합합니다. 따라서 실제 구매 질문은 “어느 것이 더 저렴한가?”가 아닙니다. 바로 이것입니다:

금형 및 공정 제어 부담, 하드웨어, 취급 및 조립의 다운스트림 중 어디에 비용을 배치하고 싶으신가요?

그렇게 하면 회의가 더 빨리 끝나는 경향이 있습니다.

슬로건보다 더 오래 지속되는 디자인 규칙

몇 가지 규칙은 문헌 전반에 걸쳐 심각하게 다루어야 할 만큼 자주 등장합니다.

1. 약한 플럭스 영역에 조인트 배치

이는 홀 기반 클램핑에 명시되어 있으며, 일반적으로 클린치 배치에도 동일한 논리가 적용됩니다. 조인트가 더 조용한 자기 영역에 위치하면 페널티를 감수하기가 더 쉽습니다.

2. 관절을 돈이 드는 것처럼 계산합니다. 비용이 들기 때문입니다.

인터록 관련 손실은 다월의 수와 인터록 쌍의 밀도에 따라 증가했습니다. 포인트가 많을수록 유지율이 향상될 수 있습니다. 또한 관리 가능한 손실 증가를 나쁜 손실로 바꿀 수도 있습니다.

3. 프로세스 파라미터는 자기 설계의 일부입니다.

연동 시 엠보싱 깊이, 간격, 공구 모서리 조건이 모두 결과를 움직입니다. 한 0.5mm 연구에서 적절한 엠보싱 깊이는 다음과 같이 다양했습니다. 0.36 mm 에 0.39 mm 시트에 따라 다르며, 간극을 초과하면 적층 품질이 저하됩니다. 4% 의 시트 두께. 이는 작은 감도가 아닙니다.

4. 어닐링은 손상의 일부를 복구할 수 있습니다.

접합 후 어닐링이 코어 손실을 낮추고 자기 성능을 향상시킨다는 작업 보고서를 검토합니다. 모든 지오메트리 불이익을 제거하지는 않습니다. 중요할 정도로 스트레스로 인한 페널티를 줄일 수 있습니다.

두 가지 방법을 승인하기 전에 문의해야 할 사항

RFQ, 프로세스 FMEA 또는 설계 검토 체크리스트를 작성하는 경우 이러한 항목을 요청하세요:

• a 플럭스 맵 위에 조인트 맵, 스택의 CAD 도면이 아닙니다;
• 측정 코어 손실 델타와 느슨하거나 최소로 결합된 참조 스택 비교;
• 클린치의 경우, 검증된 깊이 창, 간격 창 및 공구 마모 보상 계획;
• 리벳팅을 위해 홀 수, 홀 직경 및 홀이 저유속 영역에 위치한다는 증거;
• 다음과 같이 명시된 기계적 데이터 로드 케이스와 장애 모드, 일반적인 “충분히 강한” 노트가 아닙니다.

이 마지막 지점에서 잘못된 선택이 오래 살아남는 경우가 많습니다.

자주 묻는 질문

헤징 없는 최종 답변

프로그램에서 다음과 같은 제한이 있는 경우 기계적 위험, 리벳을 붙이는 것이 일반적으로 더 안전한 방법입니다.

프로그램에서 다음과 같은 제한이 있는 경우 처리량 및 통합 제조, 를 클릭하는 것이 더 나은 대답일 때가 많습니다.

프로그램에서 다음과 같은 제한이 있는 경우 더 높은 주파수에서의 효율성, 다이 드로잉에서 우아하게 보인다고 해서 프로세스를 신뢰하기 전에 클린치 밀도 및 페어 레이아웃에 주의하세요.

이것이 진정한 거래입니다. 추상적인 강점과 손실이 아닙니다. 실제 생산 조건에서 자기 손상 대비 보존 마진.