自粘结铁芯“粘”出来的电机革命

当前全球对新能源汽车的需求不断增长，这也直接推动了对高效、高性能电机的需求。自粘结铁芯因其在提升电机效率、减少NVH（噪声、振动与声振粗糙度）、简化制造流程等方面的优势，成为行业关注的焦点。其产业化应用也正在加速，各大电机制造商和汽车生产商都在积极采用这项技术，以提升产品的市场竞争力。

这主要归功于其在提高电机效率和性能方面的显著优势。自粘结铁芯技术的核心是通过在硅钢片表面涂覆一种特殊胶粘剂，然后将这些硅钢片堆叠并固化，形成一个牢固的整体铁芯，替代了传统的机械紧固和焊接方式。这种技术能够减少铁芯内部的空隙，降低涡流和磁滞损耗，提高电机的效率和可靠性。

加之目前材料科学的进步和涂层技术的发展，也使得自粘结铁芯的性能一直在不断提高。例如，快速自粘结涂层，特殊的自粘结涂料、特殊硅钢片的使用，以及优化的固化工艺，都在推动电机性能的边界。

其实这项技术最早可追溯到上个世纪70年代，但由于核心技术曾被国外企业垄断，其普及和应用经历了一个较长的过程。

在早期，新能源电机铁芯通常是由单独的硅钢片通过叠片、焊接、铆接或螺栓连接等方式组装而成。这种方法虽然有效，但存在铁损高、装配复杂、振动和噪音等问题，随着新材料和粘合剂技术的进步，自粘结铁芯的概念逐渐被提出。近年来，随着技术的逐渐成熟和国产化，自粘结铁芯已成为电机行业的一个重要发展趋势，特别是在追求高效率、低噪声、环保和高性能的新能源汽车领域。

01.自粘结铁芯对电机行业的影响

自由设计与磁通优化：自粘结铁芯允许设计师更自由地调整铁芯的形状和尺寸，从而优化电机内部的磁通布局，提高电机效率和性能。通过精准控制磁通量的分布，自粘结铁芯有助于减少涡流损耗和磁滞损耗，增强电机的能效。

导热性能与叠片系数：与传统的焊接或铆接方法相比，自粘结铁芯中的胶水填充了叠片间的空隙，形成了更为紧密的结构，这能大大提升导热性能，也有助于电机在运行过程中的散热。而且自粘结技术使得叠片更加紧密，可以减少空气间隙，从而提高了叠片系数，增强了铁芯的整体性能。

噪音振动与强度可靠：由于自粘结铁芯的紧密结构，电机在运行时产生的噪音和振动显著减少，这对于追求安静运行环境的应用尤为重要。另外，自粘结铁芯的粘结强度远超传统焊接或铆接，可提高10倍以上，这也确保了电机在高转速和恶劣条件下的稳定性和耐用性。

02. 自粘结铁芯的工艺流程

硅钢片处理：首先，需要对硅钢片进行必要的预处理，例如清洗和干燥，去除表面的油脂、锈迹和氧化层，确保后续涂层的粘结效果。

涂覆胶粘剂：在硅钢片的两面均匀涂覆一层自粘结胶粘剂。这种胶粘剂通常是特制的，能在固化后提供足够的粘结力，同时不影响电磁性能。胶粘剂的类型和涂覆方法（喷涂、浸渍或滚涂）取决于具体的应用和工艺要求。

堆叠与压紧：将涂有胶粘剂的硅钢片按预定的顺序和方向堆叠起来。在堆叠过程中，需要施加一定的压力，确保硅钢片之间的紧密接触，减少空气间隙，这有助于降低涡流和磁滞损耗。

固化处理：堆叠完成后，铁芯需要进行固化处理。固化可以通过加热的方式进行，温度和时间的选择需根据所用胶粘剂的特性来决定。固化过程使胶粘剂硬化，形成稳定的粘结层，将硅钢片永久固定在一起。

值得注意的是自粘结固化和离线固化是两种工艺，它们主要涉及到铁芯叠片之间的粘结方式和固化过程的不同。

■ 自粘结固化它允许硅钢片在没有额外粘合剂的情况下粘结在一起，通过加热或其他手段激活涂层，使其在叠片间形成牢固的粘结，固化过程可以在铁芯组装同时进行，或者在组装完成后立即进行。这样可以减少额外粘合剂的使用，简化生产过程。

■ 离线固化是指在铁芯制造过程中的一个独立步骤，即在铁芯叠片完成后，将整个铁芯放入固化炉中进行加热，使粘合剂完全固化的过程。这个过程发生在铁芯组装完成之后，而不是在叠片过程中。这样意味离线固化需要专门的固化炉和较长的固化时间，可能导致铁芯尺寸的微小变化，因为固化过程中粘合剂会进行膨胀和收缩。

然而，离线固化在某些情况下可能提供更高的粘结强度和更好的热稳定性，尤其是对于特定的应用场景，如高压电机或极端环境下的电机。

后处理：固化后的铁芯可能需要进行一些后处理，比如磨削或精加工，以达到所需的尺寸精度和平整度。

装配与测试：最后，将自粘结铁芯装配到电机中，进行电气和机械性能的测试，确保符合设计要求。