WO2021185398A1 - Verfahren zur herstellung einer schichtanordnung aus elektroblech, danach hergestellte schichtanordnung, rotor oder stator sowie elektromotor - Google Patents

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WO2021185398A1
WO2021185398A1 PCT/DE2021/100021 DE2021100021W WO2021185398A1 WO 2021185398 A1 WO2021185398 A1 WO 2021185398A1 DE 2021100021 W DE2021100021 W DE 2021100021W WO 2021185398 A1 WO2021185398 A1 WO 2021185398A1
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electric motor
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sheet metal
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Peter Gebauer
Lukas KNEISEL
Peter Mehnert
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a layer arrangement from electrical sheet metal and a layer arrangement produced accordingly, in particular for forming an active part, that is to say stator or rotor, of an electric motor.
  • the invention also relates to such a rotor or stator and an electric motor.
  • Electrical sheet metal for electric motors, generators or transformers is typically made from steel alloyed with silicon and aluminum.
  • electrical sheet metal is a soft magnetic material which is used to manufacture magnetic cores of electrical machines.
  • the magnetic and other requirements for electrical steel reference is made to the standards EN 10106 "Cold-rolled, non-grain-oriented electrical steel and strip in the final annealed state” and EN 10107 "Grain-oriented electrical steel and strip in the final annealed state”.
  • a method for producing silicon steel strip from slabs is disclosed, for example, in DE 2 315 703 A1.
  • slabs are heated to a temperature of more than 1204 ° C. and then rolled out to a thickness in the range from 1.5 to 3.75 mm.
  • the thickness of the strip produced is reduced to 0.50 to 0.75 mm.
  • DE 24 46 509 B1 deals with the use of a steel vakuumbehan delten in the liquid state as electrical steel.
  • the vacuum treated steel contains 0.1 to 4.0% silicon and less than 0.6% aluminum.
  • a decarburizing annealing at a temperature of 750 to 1250 ° C is provided.
  • the documents DE 102018204 298 A1, DE 102018 204 299 A1 and DE 102018 204 300 A1 describe rotors of permanent magnet electrical machines. In the documents mentioned, it is assumed that either the electrical sheets or sintered materials are suitable for the construction of rotors of electrical machines.
  • the winding carrier has, inter alia, a base body and at least two pole teeth.
  • For the production of the basic body electrical sheet or sintered material is proposed.
  • the invention is based on the object of further developing the production of components, namely stators or rotors, of electric motors compared to the cited prior art, both from a physical point of view and from a manufacturing point of view.
  • the invention is based on the consideration that an iron-based alloy, in order to be suitable as a material for an electrical steel sheet, should have the highest possible alloy content of aluminum and silicon.
  • the alloy content is limited by the need to roll the material. If the alloy content is too high, the brittleness increases, so that cracks can form when the strip is cold-rolled.
  • a conceivable approach to make materials with a higher alloy content of aluminum and silicon usable for use in electric motors or other electrical Ma machines is to use the component in question, that is, the active part, which have particularly advantageous magnetic properties and are in particular special by low Magnetization losses should be characterized as a sintered part. In such a case there is no structure of the component as sheet metal.
  • the inventive method according to claim 1 brings together the two concepts customary in the prior art, namely on the one hand the production of a magnetically soft component from a plurality of stacked sheets and on the other hand the primary shaping of such a component as a sintered part, by using sintered parts , soft magnetic sheets in an electrical Ma machine is proposed.
  • the layer arrangement formed by the method according to the invention according to claim 5 comprises a plurality of electrical steel sheets, each designed as sintered sheets, which are electrically insulated from one another.
  • electrical steel sheets By designing the electrical steel sheets as sintered sheets, there are expanded design options compared to strip-shaped starting materials, and in particular a simple near-net-shape production of the layer arrangement is possible. Processing steps that are typical for sheet metal processing, such as punching, can be omitted.
  • each electrical sheet in the layer arrangement has a thickness of not more than 0.2 mm.
  • EP 0 933 984 B1 With regard to the technological background with regard to the production of sintered metal sheets, reference is made to EP 0 933 984 B1. In this case, the production of a sheet on the basis of metal fibers is proposed. In contrast to the method described in EP 0 933 984 B1, no fibrous starting materials are provided for producing the layer arrangement according to the application.
  • the layer arrangement made of electrical steel is produced with the following steps:
  • the electrical steel alloy that is used in the production process can have a composition like that of a conventional electrical steel. In a preferred embodiment, however, an alloy with a particularly high proportion of silicon and aluminum is used, which would not be suitable for processing by rolling.
  • the metallic powder used is preferably formed from an iron alloy containing greater than 6.5% by weight silicon and furthermore aluminum in the range from 1 to 5% by weight.
  • the metallic powder of an iron alloy containing silicon in the range of larger is preferred formed as 6.5 wt% to 10 wt%.
  • Such compositions of the metallic powder used can only be used at all through the use of a generative manufacturing process. As a result, higher magnetic flux densities are achieved than with known electrical steel sheets and the performance of electric motors is significantly increased.
  • the binder which is part of the metal-containing paste, including silicon and aluminum, from which the electrical steel sheet is manufactured by a screen printing and sintering process, is typically an organic solvent. After sintering, the electrical steel sheet must be removed from the base, i.e. the substrate. Depending on the materials used, it may be useful to apply a separating layer to the substrate before screen printing.
  • stator or rotor of an electric motor according to the invention in that it comprises at least one layer arrangement according to the invention.
  • An electric motor according to the invention comprises at least one rotor or stator according to the invention.
  • the electric motor is a synchronous motor or asynchronous motor.
  • Fig. 3 in a schematic sectional view of a work step for the manufacture of the electrical steel position with the help of the screen, 4 shows one formed from several electrical sheets and insulating layers
  • FIG. 5 shows a flow chart for explaining the method for setting the lowering of the
  • An electrical sheet identified as a whole by the reference number 1, is provided for use in a stator or rotor, that is to say, an active part, of an electric motor.
  • the electrical steel sheet 1 is produced in the screen printing process and thus represents a sheet metal only in terms of its outer shape. Sheet metal rolling is not provided. Rather, the electrical sheet 1 is a sintered part, that is, a sintered sheet.
  • the Fier ein of the electrical steel sheet 1 in the screen printing process has the advantage that a near net shape is possible in a simple manner.
  • holes 2, which are located in the electrical sheet 1, are generated directly by the screen printing process.
  • a sieve 3 is used, which has Kontu Ren, which correspond to the end contours of the electrical sheet 1, that is, sheet metal element.
  • a frame of the sieve 3, arbitrarily drawn as a trapezoidal element in the present case, is denoted by 4.
  • panes 6 which are impermeable to screen printing correspond to the shape and position of the bores 2.
  • the sieve 3 is placed on a substrate 7 which is made, for example, of a metallic or a ceramic material. Then, with the aid of a squeegee 8, paste 9 is brushed through the sieve 3 so that the paste 9 covers the intended surface areas of the substrate 7, corresponding to the shape of the sheet metal element 1 to be produced, in the desired layer thickness.
  • the paste 9 is essentially formed from a metal powder, the chemical composition of which corresponds to the desired composition of the sheet metal element 1, and a binder, which enables processing as a paste.
  • the paste 9 can also include other components, such as solvents, dyes and the like.
  • the paste 9 gives far greater freedom than metal alloys for sheet metal, that is, workpieces to be processed by rolling according to the definition. Bending or other deformation of the sheet metal element 1 after production is not provided, or only to a small extent. Due to the given alloy composition, the sheet metal element 1 would not be suitable for a cold rolling process.
  • a layer structure 10 is to be produced, as is shown in detail and schematically in FIG.
  • the insulating layers 11 can be produced in any way, including using the screen printing process.
  • the start of the production process is designated as process step S1.
  • the shaping of the sheet metal element 1 follows as step S2, as illustrated in FIG.
  • step S3 a thermal treatment of the sheet metal element 1 follows, by means of which the binder is removed from the green compact and the metallic components of the sheet metal element 1 are sintered.
  • the sheet metal element 1 produced therewith that is to say electrical sheet metal, has a proportion of silicon and aluminum of more than 7% by weight.
  • the thickness of the electrical steel sheet 1 is a maximum of 0.2 mm.
  • step S4 insulating material is applied to the finished sheet metal element 1, which is converted into the solid, electrically insulating insulating layer 11 by thermal treatment in step S5.
  • the layer thickness of the insulating layer 11 can differ from the thickness of the electrical steel sheet 1.
  • Steps S2 to S5 are repeated until the layer structure 10 has been built up completely.
  • the step S6 denotes the completion of the manufacturing process.
  • the sequence of steps S2 to S5 is not mandatory. In particular, it is possible first of all to prefabricate all electrical steel sheets 1 that are required to produce the layer structure 10 using the screen printing and sintering process and only then to assemble them to form the layer structure 10.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schichtanordnung (10) aus Elektroblech (1). Eine danach gebildete Schichtanordnung (10) umfasst mehrere, elektrisch gegeneinander isolierte, jeweils als Sinterbleche ausgebildete, im Siebdruckverfahren hergestellte Elektrobleche (1). Die Erfindung betrifft weiterhin einen Rotor oder Stator sowie einen Elektromotor.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Schichtanordnunq aus Elektroblech. danach herqestellte Schichtanordnunq, Rotor oder Stator sowie Elektromotor
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schichtanordnung aus Elekt- roblech und eine danach hergestellte Schichtanordnung, insbesondere zur Ausbildung eines Aktivteils, das heißt Stators oder Rotors, eines Elektromotors. Ebenso betrifft die Erfindung einen solchen Rotor oder Stator sowie einen Elektromotor.
Elektroblech für Elektromotoren, Generatoren oder Transformatoren wird typischer weise aus mit Silizium und Aluminium legiertem Stahl hergestellt. Allgemein handelt es sich bei Elektroblech um einen weichmagnetischen Werkstoff, welcher zur Ferti gung von Magnetkernen elektrischer Maschinen verwendet wird. Hinsichtlich der magnetischen und sonstigen Anforderungen an Elektroblech wird auf die Normen EN 10106 „Kaltgewalztes nicht kornorientiertes Elektroblech und -band im schlussgeglüh ten Zustand“ und EN 10107 „Kornorientiertes Elektroblech und -band im schlussge glühten Zustand“ hingewiesen.
Ein Verfahren zum Erzeugen von Siliziumstahlband aus Brammen ist zum Beispiel in der DE 2 315 703 A1 offenbart. Im Rahmen dieses Verfahrens werden Brammen auf eine Temperatur von mehr als 1204°C erhitzt und anschließend auf eine Dicke im Be reich von 1 ,5 bis 3,75 mm ausgewalzt. In einem späteren Verfahrensschritt wird die Dicke des erzeugten Bandes auf 0,50 bis 0,75 mm reduziert. Mit diesem Verfahren soll ein Siliziumstahlband mit starken gerichteten magnetischen Eigenschaften er zeugbar sein.
Die DE 24 46 509 B1 hat die Verwendung eines im flüssigen Zustand vakuumbehan delten Stahls als Elektroband zum Gegenstand. Der vakuumbehandelte Stahl enthält 0,1 bis 4,0 % Silizium und weniger als 0, 6 % Aluminium. Nach dem Kaltwalzen ist ein entkohlendes Glühen bei einer Temperatur von 750 bis 1250°C vorgesehen. Die Dokumente DE 102018204 298 A1 , DE 102018 204 299 A1 und DE 102018 204 300 A1 beschreiben Rotoren von permanentmagneterregten elektrischen Ma schinen. In den genannten Dokumenten wird davon ausgegangen, dass sich entwe der Elektrobleche oder Sinterwerkstoffe zum Aufbau von Rotoren elektrischer Maschi nen eignen.
Die DE 10 2005 048 793 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Wick lungsträgers einer elektrischen Maschine. Der Wicklungsträger weist unter anderem einen Grundkörper und mindestens zwei Polzähne auf. Zur Herstellung des Grund körpers wird Elektroblech oder gesintertes Material vorgeschlagen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von Komponenten, nämlich Statoren oder Rotoren, von Elektromotoren gegenüber dem genannten Stand der Technik sowohl unter physikalischen als auch unter fertigungstechnischen Gesichts punkten weiterzuentwickeln.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Schichtanord nung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ei ne danach hergestellte Schichtanordnung gemäß Anspruch 5. Im Folgenden im Zu sammenhang mit dem Herstellungsverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung, das heißt Schichtanord nung, und umgekehrt.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine Eisenbasislegierung, um als Werkstoff für ein Elektroblech geeignet zu sein, möglichst hohe Legierungsgehalte an Aluminium und Silizium aufweisen sollte. Jedoch wird der Legierungsgehalt durch die Notwendigkeit, den Werkstoff zu walzen, begrenzt. Bei einem zu hohen Legierungs gehalt nimmt die Sprödigkeit zu, so dass es zur Rissbildung beim Kaltwalzen des Bandes kommen kann. Ein denkbarer Ansatz, Werkstoffe mit einem höheren Legierungsgehalt an Aluminium und Silizium für die Verwendung in Elektromotoren oder sonstigen elektrischen Ma schinen nutzbar zu machen, liegt darin, das betreffende Bauteil, das heißt Aktivteil, welches besonders vorteilhafte magnetische Eigenschaften aufweisen und sich insbe sondere durch geringe Ummagnetisierungsverluste auszeichnen soll, als Sinterteil zu fertigen. In einem solchen Fall liegt keine Struktur des Bauteils als Blech vor.
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 führt die zwei im Stand der Technik üblichen Konzepte, nämlich einerseits die Fertigung eines weichmagneti schen Bauteils aus einer Vielzahl aufeinandergelegter Bleche und andererseits die Ur- formung eines solchen Bauteils als Sinterteil, zusammen, indem die Verwendung von als Sinterteilen ausgebildeten, weichmagnetischen Blechen in einer elektrischen Ma schine vorgeschlagen wird.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren gebildete Schichtanordnung gemäß An spruch 5 umfasst mehrere, jeweils als Sinterbleche ausgebildete Elektrobleche, wel che elektrisch gegeneinander isoliert sind. Durch die Gestaltung der Elektrobleche als Sinterbleche sind im Vergleich zu bandförmigen Ausgangsmaterialien erweiterte Ge staltungsmöglichkeiten gegeben, wobei insbesondere eine einfache endkonturnahe Herstellung der Schichtanordnung möglich ist. Für die Verarbeitung von Blech typi sche Verarbeitungsschritte wie Stanzen können entfallen.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die als Sinterteile ausgebildeten Elektrobleche auf einfache Weise, auch unter Bedingungen der Serienfertigung, mit besonders geringer Dicke herstellbar sind. In bevorzugter Ausgestaltung weist jedes Elektroblech der Schichtanordnung eine Dicke von nicht mehr als 0,2 mm auf.
Zum technologischen Hintergrund wird, was die Herstellung von gesinterten Blechen betrifft, auf die EP 0 933 984 B1 hingewiesen. In diesem Fall wird die Herstellung ei nes Bleches auf der Basis von Metallfasern vorgeschlagen. lm Unterschied zu dem in der EP 0 933 984 B1 beschriebenen Verfahren sind zur Herstellung der anmeldungsgemäßen Schichtanordnung keine faserförmigen Aus gangsmaterialien vorgesehen.
Die Schichtanordnung aus Elektroblech wird mit folgenden Schritten hergestellt:
- Bereitstellung einer ein metallisches Pulver und einen Binder umfassenden Paste,
- Aufragen der Paste auf ein Substrat im Siebdruckverfahren,
- Bildung von Elektroblech durch Sintern der aufgetragenen Paste,
- Entfernen des Elektrobleches vom Substrat,
- Bildung eines Stapels aus gemäß den vorhergehenden Schritten erzeugten Elektroblechen.
Was das Siebdruckverfahren betrifft, wird beispielhaft auf die DE 199 35677 B4 hin gewiesen, aus der eine Paste für den Siebdruck von elektrischen Strukturen auf Trä germaterialien bekannt ist.
Weiter wird auf die Patentanmeldung US 2013/0180583 A1 hingewiesen, die eine Leitpaste für Feinlinien-Siebdruck mit hohem Streckungsverhältnis offenbart. Die im Siebdruck zu verarbeitende Leitpaste soll bei der Herstellung von Halbleiterbauele menten zur Verwendung kommen.
Grundsätzlich kann die Elektrobandlegierung, welche im Rahmen des Herstellungs verfahrens verwendet wird, eine Zusammensetzung wie ein herkömmliches Elektro- band aufweisen. In bevorzugter Ausgestaltung wird jedoch eine Legierung mit einem besonders hohen Anteil an Silizium und Aluminium verwendet, welche für eine Verar beitung durch Walzen nicht geeignet wäre. Das eingesetzte metallische Pulver wird vorzugsweise aus einer Eisenlegierung enthaltend größer 6,5 Gew.-% Silizium und weiterhin Aluminium im Bereich von 1 bis 5 Gew.-% gebildet. Bevorzugt wird das me tallische Pulver aus einer Eisenlegierung enthaltend Silizium im Bereich von größer als 6,5 Gew.-% bis 10 Gew.-% gebildet. Solche Zusammensetzungen des verwende ten metallischen Pulvers sind erst durch den Einsatz eines generativen Fertigungsver fahrens überhaupt verwendbar. Dadurch werden höhere magnetische Flussdichten er reicht als mit bekannten Elektroblechen und die Leistungsfähigkeit von Elektromotoren signifikant erhöht.
Bei dem Binder, welcher Bestandteil der metallhaltigen, unter anderem Silizium und Aluminium enthaltenden Paste, aus welcher das Elektroblech durch einen Siebdruck- und Sinterprozess gefertigt wird, ist, handelt es sich typischerweise um ein organi sches Lösungsmittel. Nach dem Sintern ist das Elektroblech von der Unterlage, das heißt dem Substrat, zu entfernen. Je nach verwendeten Werkstoffen kann die Auf bringung einer Trennschicht auf dem Substrat vor dem Siebdruck zweckmäßig sein.
Die Aufgabe wird weiterhin für einen erfindungsgemäßen Stator oder Rotor eines Elektromotors gelöst, indem dieser mindestens eine erfindungsgemäße Schichtanord nung umfasst.
Ein erfindungsgemäßer Elektromotor umfasst mindestens einen erfindungsgemäßen Rotor oder Stator. Insbesondere handelt es sich bei dem Elektromotor sich um einen Synchronmotor oder Asynchronmotor.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung nä her erläutert. Hierin zeigen:
Fig. 1 ein zum Einbau in einen Elektromotor vorgesehenes Elektroblech in Draufsicht,
Fig. 2 ein zur Herstellung des Elektrobleches zu verwendendes Sieb,
Fig. 3 in einer schematischen Schnittdarstellung einen Arbeitsschritt zur Her stellung des Elektrobleches mit Hilfe des Siebes, Fig. 4 einen aus mehreren Elektroblechen und Isolierschichten gebildeten
Schichtaufbau,
Fig. 5 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens zur Fierstellung des
Elektrobleches.
Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Elektroblech ist zur Ver wendung in einem Stator oder Rotor, das heißt Aktivteil, eines Elektromotors vorgese hen. Das Elektroblech 1 wird im Siebdruckverfahren erzeugt und stellt damit lediglich von seiner äußeren Form her ein Blech dar. Ein Blechwalzen ist nicht vorgesehen. Vielmehr handelt es sich bei dem Elektroblech 1 um ein Sinterteil, das heißt ein Sin terblech.
Die Fierstellung des Elektrobleches 1 im Siebdruckverfahren hat den Vorteil, dass auf einfache Weise eine endkonturnahe Formgebung möglich ist. Unter anderem werden Bohrungen 2, welche sich im Elektroblech 1 befinden, unmittelbar durch das Sieb druckverfahren erzeugt. Zu diesem Zweck wird ein Sieb 3 verwendet, welches Kontu ren aufweist, die den Endkonturen des Elektroblechs 1 , das heißt Blechelementes, entsprechen. Ein Rahmen des im vorliegenden willkürlich als trapezförmiges Element gezeichneten Siebes 3 ist mit 4 bezeichnet. Bei Siebdruck undurchlässige Scheiben flächen 6 entsprechen hinsichtlich ihrer Größe und Anordnung der Form und Lage der Bohrungen 2.
Zur Fierstellung eines Grünlings, aus welchem das Blechelement 1 gefertigt wird, wird das Sieb 3 auf ein Substrat 7 gelegt, welches beispielsweise aus einem metallischen oder einem keramischen Werkstoff gefertigt ist. Anschließend wird mit FHilfe einer Ra kel 8 Paste 9 durch das Sieb 3 gestrichen, so dass die Paste 9 die vorgesehenen Oberflächenbereiche des Substrates 7, entsprechend der Form des herzustellenden Blechelements 1 , in der gewünschten Schichtdicke bedeckt. Die Paste 9 ist im Wesentlichen gebildet aus einem Metallpulver, dessen chemische Zusammensetzung der gewünschten Zusammensetzung des Blechelementes 1 ent spricht, und einem Binder, welcher die Verarbeitung als Paste ermöglicht. Die Paste 9 kann noch weitere Bestandteile, wie Lösungsmittel, Farbstoffe und dergleichen um fassen. Was die Legierungszusammensetzung betrifft, sind bei der Paste 9 weitaus höhere Freiheiten gegeben, als bei Metalllegierungen für Bleche, das heißt definiti onsgemäß durch Walzen zu verarbeitende Werkstücke. Ein Biegen oder sonstiges Verformen des Blechelementes 1 nach der Herstellung ist nicht oder nur in geringem Maße vorgesehen. Aufgrund der gegebenen Legierungszusammensetzung wäre das Blechelement 1 für einen Kaltwalzprozess nicht geeignet.
Zur Herstellung eines Rotors oder Stators eines Elektromotors ist ein Schichtaufbau 10 zu erzeugen, wie er ausschnittsweise und schematisiert in Figur 4 dargestellt ist. Innerhalb des Schichtaufbaus 10 befinden sich zwischen einzelnen Blechelementen 1 der beschriebenen Art Isolierschichten 11 . Die Isolierschichten 11 sind auf beliebige Weise, auch im Siebdruckverfahren, erzeugbar.
In Figur 5 ist der Start des Herstellungsverfahrens als Verfahrensschritt S1 bezeich net. Als Schritt S2 folgt die Formgebung des Blechelementes 1 , wie in Figur 3 illus triert. Im Schritt S3 schließt sich eine thermische Behandlung des Blechelementes 1 an, durch welche der Binder aus dem Grünling entfernt wird und die metallischen Be standteile des Blechelementes 1 versintert werden. Das damit hergestellte Blechele ment 1 , das heißt Elektroblech, weist einen Anteil an Silizium und Aluminium von mehr als 7 Gew.-% auf. Die Dicke des Elektrobleches 1 beträgt maximal 0,2 mm.
Auf das fertiggestellte Blechelement 1 wird im Schritt S4 Isoliermaterial aufgetragen, welches im Schritt S5 durch thermische Behandlung in die feste, elektrisch isolierende Isolierschicht 11 gewandelt wird. Abweichend von der vereinfachten Darstellung nach Fig. 4 kann die Schichtdicke der Isolierschicht 11 von der Dicke des Elektrobleches 1 abweichen. Die Schritte S2 bis S5 werden bis zum vollständigen Aufbau des Schicht aufbaus 10 wiederholt. Der Schritt S6 bezeichnet den Abschluss des Herstellungsver fahrens. Die Reihenfolge der Schritte S2 bis S5 ist nicht zwingen vorgegeben. Insbesondere ist es möglich, zunächst sämtliche Elektrobleche 1, die zur Herstellung des Schichtauf- baus 10 benötigt werden, im Siebdruck- und Sinterverfahren vorzufertigen und erst dann zum Schichtaufbau 10 zusammenzusetzen.
Bezuqszeichenliste Blechelement, Elektroblech Bohrung Sieb Rahmen Siebfläche Scheibenfläche Substrat Rakel Paste Schichtaufbau Isolierschicht .. S6 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Schichtanordnung (10) aus Elektroblech (1), mit folgenden Schritten:
- Bereitstellung einer ein metallisches Pulver und einen Binder umfassenden Paste (9),
- Aufragen der Paste (9) auf ein Substrat (7) im Siebdruckverfahren,
- Bildung von Elektroblech (1) durch Sintern der aufgetragenen Paste (9), - Entfernen des Elektrobleches (1) vom Substrat (7),
- Bildung eines Stapels aus gemäß den vorhergehenden Schritten erzeugten Elektroblechen (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Elektrob- leche (1) des Stapels durch jeweils eine Isolierschicht (11) elektrisch voneinander ge- trennt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Pulver aus einer Eisenlegierung enthaltend größer 6,5 Gew.-% Silizium und weiterhin Aluminium im Bereich von 1 bis 5 Gew.-% gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Pulver aus einer Eisenlegierung enthaltend Silizium im Bereich von größer als 6,5 Gew.-% bis 10 Gew.-% gebildet wird.
5. Schichtanordnung (10), hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprü che 1 bis 4, umfassend mehrere, elektrisch gegeneinander isolierte, jeweils als Sin terbleche ausgebildete Elektrobleche (1).
6. Schichtanordnung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elekt robleche (1) jeweils eine Dicke von nicht mehr als 0,2 mm aufweisen.
7. Stator oder Rotor eines Elektromotors, umfassend mindestens eine Schichtanord nung (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6.
8. Elektromotor, umfassend mindestens einen Stator oder Rotor nach Anspruch 7.
9. Elektromotor nach Anspruch 8, welcher als Synchronmotor oder Asynchronmotor ausgebildet ist.
PCT/DE2021/100021 2020-03-17 2021-01-12 Verfahren zur herstellung einer schichtanordnung aus elektroblech, danach hergestellte schichtanordnung, rotor oder stator sowie elektromotor WO2021185398A1 (de)

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