1。材料の選択:高熱伝導率と耐熱性のバランス
1.1アルミニウム合金材料
アルミニウム合金は、その良好な熱伝導率、軽量、腐食抵抗、簡単な加工により、マイクロモーターシェルの一般的な材料になりました。特に、6061-T6アルミニウム合金などの特定の種類のアルミニウム合金は、通常の鋼よりもはるかに高い約200W/MKの熱伝導率係数を持っています。モーター内で発生した熱をシェルの表面に効果的に伝導し、空気対流または放射を介して消散させることができます。
1.2銅材料
銅はより優れた熱伝導率を持ち、その熱伝導率は400W/MK以上に達する可能性があり、これはアルミニウムの2倍以上です。ただし、銅はより高価で、密度が高く、処理が困難であるため、マイクロモーターシェルで単独で使用されることはめったにありません。ただし、局所熱散逸効率を改善するために、いくつかの主要な熱散逸部品に銅の挿入物またはコーティングを使用すると考えることができます。
1.3熱伝導率プラスチック
材料科学の開発により、いくつかの高い熱伝導性プラスチックも現れています。これらのプラスチックは、熱伝導フィラー(グラファイト、炭素繊維など)を追加することにより、熱伝導率を向上させます。それらの熱伝導率は金属材料のそれよりも依然として低いですが、軽量、良好な断熱性、簡単な加工と成形の利点があります。それらは、重量と断熱を必要とするいくつかのマイクロモーターの代替として使用できます。
2。材料処理:熱伝導率と機械的強度の向上
2.1表面処理
陽極酸化、サンドブラスト、電気栄養などの金属シェルの表面処理は、マイクロモーターシェルの耐食性と美学を改善するだけでなく、その熱伝導率をある程度改善することもできます。特に、陽極酸化は金属表面に密なアルミニウム酸化アルミニウム膜を形成する可能性があります。このフィルムは良好な断熱性だけでなく、マイクロ極構造を介して空気との接触領域を増加させ、それによって熱散逸効率を改善します。
2.2熱処理
クエンチングや焼却などの金属シェルの熱処理は、その内部構造を調整し、硬度と耐摩耗性を改善し、熱伝導率の向上にも役立ちます。ただし、熱処理プロセスは、シェルの寸法精度と形状の安定性に特定の影響を与える可能性があるため、処理中に厳密に制御する必要があることに注意する必要があります。
iii。材料の組み合わせ:多機能性と熱散逸効率の改善を達成する
3.1金属プラスチック複合材料
金属とプラスチックの組み合わせは、両方の利点を最大限に活用できます。たとえば、高熱伝導率プラスチックの層が金属シェルに注入されます。金属シェルは、金属の高い熱伝導率を維持するだけでなく、プラスチックの軽量、絶縁、簡単な処理も利用できます。この複合シェルは、マイクロモーターの適切なアプリケーションの見通しを持っています。
3.2多層複合材料
多層複合技術を通じて、異なる材料が特定の割合と順序で重ねられ、優れた熱散逸性能と機械的強度を備えたシェルを形成します。たとえば、熱伝導率が高い金属層は、熱安定性とシェルの熱散逸効率を改善するために、熱膨張係数が低いセラミック層と複合できます。ただし、多層複合材料の処理コストが高く、処理の精度とプロセスの要件も高いことに注意する必要があります。
IV。材料の選択と最適化のための注意事項
4.1コストに関する考慮事項
シェル材料を選択して最適化するときは、コスト係数を完全に考慮する必要があります。熱伝導率が高い金属材料は、熱散逸効果が良好ですが、高価です。プラスチック材料のコストは低いですが、熱伝導率は限られています。したがって、熱散逸効率を確保しながら、費用対効果を包括的に考慮する必要があります。
4.2加工可能性の考慮事項
異なる材料には、処理の難しさと処理コストが異なります。たとえば、アルミニウム合金は処理と形成が簡単ですが、切断中にバリと変形を起こしやすいです。銅材料は、硬度が高いために処理するのが困難です。したがって、材料を選択するときは、処理パフォーマンスと処理コストを完全に考慮する必要があります。
4.3互換性の考慮事項
シェル材料を選択するときは、マイクロモーターシェルモーター内の他のコンポーネントとの互換性を考慮する必要もあります。たとえば、金属シェルはモーター内の電磁場に影響を与える可能性があります。プラスチックシェルは、その断熱性の性能と温度抵抗が運動要件と一致しているかどうかを検討する必要があります。