1. Selezione del materiale: equilibrio tra alta conducibilità termica e resistenza al calore
1.1 Materiale in lega di alluminio
La lega di alluminio è diventato un materiale comune per i gusci di micro motori a causa della sua buona conduttività termica, peso leggero, resistenza alla corrosione e facile elaborazione. In particolare, alcuni tipi specifici di leghe di alluminio, come la lega di alluminio 6061-T6, hanno un coefficiente di conducibilità termica fino a circa 200 W/MK, che è molto più alto dell'acciaio ordinario. Può condurre in modo più efficace il calore generato all'interno del motore sulla superficie del guscio e quindi dissiparlo attraverso la convezione dell'aria o le radiazioni.
1.2 Materiale di rame
Il rame ha una conduttività termica più superiore e la sua conducibilità termica può raggiungere oltre 400 W/MK, che è più del doppio di quello dell'alluminio. Tuttavia, il rame è più costoso, ha un'alta densità ed è difficile da elaborare, quindi raramente viene utilizzato da solo nel guscio di micro motore. Tuttavia, si può considerare di utilizzare inserti in rame o rivestimenti in alcune parti chiave di dissipazione del calore per migliorare l'efficienza locale di dissipazione del calore.
1.3 Plastiche ad alta conducibilità termica
Con lo sviluppo della scienza dei materiali, sono emerse anche alcune materie plastiche ad alta conducibilità termica. Queste materie plastiche migliorano la loro conduttività termica aggiungendo filler termicamente conduttivi (come grafite, fibra di carbonio, ecc.). Sebbene il loro coefficiente di conducibilità termica sia ancora inferiore a quello dei materiali metallici, hanno i vantaggi di peso leggero, un buon isolamento e una facile lavorazione e modanatura. Possono essere usati come alternativa in alcuni micro motori che richiedono peso e isolamento.
2. Trattamento del materiale: miglioramento della conduttività termica e resistenza meccanica
2.1 Trattamento superficiale
Il trattamento superficiale dei gusci metallici, come anodizzazione, sabbiatura, elettroplazione, ecc., Non solo può migliorare la resistenza alla corrosione e l'estetica del guscio di micro motore, ma anche migliorare la sua conduttività termica in una certa misura. In particolare, l'anodizzazione può formare un fitto film di ossido di alluminio sulla superficie del metallo. Questo film non ha solo un buon isolamento, ma aumenta anche l'area di contatto con l'aria attraverso la struttura microporosa, migliorando così l'efficienza della dissipazione del calore.
2.2 Trattamento termico
Il trattamento termico dei gusci metallici, come tempra e tempra, può regolare la sua struttura interna, migliorare la durezza e la resistenza all'usura e anche aiutare a migliorare la sua conduttività termica. Tuttavia, va notato che il processo di trattamento termico può avere un certo impatto sull'accuratezza dimensionale e sulla stabilità della forma del guscio, quindi deve essere strettamente controllato durante l'elaborazione.
Iii. Combinazione di materiale: raggiungimento del miglioramento della multifunzionalità e dell'efficienza di dissipazione del calore
3.1 Materiali compositi in plastica metallica
La combinazione di metallo e plastica può sfruttare appieno i vantaggi di entrambi. Ad esempio, uno strato di plastica ad alta conducibilità termica viene iniettato sul guscio metallico, che non solo può mantenere l'elevata conduttività termica del metallo, ma sfruttare anche il peso leggero, l'isolamento e la facile elaborazione della plastica. Questo guscio composito ha una buona prospettiva di applicazione nei micro motori.
3.2 Materiali compositi multistrato
Attraverso la tecnologia composita multistrato, materiali diversi sono sovrapposti in una certa proporzione e ordini per formare un guscio con eccellenti prestazioni di dissipazione del calore e resistenza meccanica. Ad esempio, uno strato di metallo con alta conducibilità termica può essere aggravato con uno strato ceramico con un coefficiente di espansione termica bassa per migliorare la stabilità termica e l'efficienza della dissipazione del calore del guscio. Tuttavia, va notato che il costo di elaborazione dei materiali compositi multistrato è elevato e anche l'accuratezza e i requisiti di processo sono elevati.
IV. Precauzioni per la selezione e l'ottimizzazione dei materiali
4.1 Considerazioni sui costi
Quando si selezionano e ottimizzano il materiale della conchiglia, il fattore di costo deve essere completamente considerato. Sebbene i materiali metallici con alta conduttività termica abbiano buoni effetti di dissipazione del calore, sono costosi; Mentre i materiali plastici hanno costi bassi, ma la loro conducibilità termica è limitata. Pertanto, è necessario considerare in modo completo il rapporto costo-efficacia garantendo al contempo l'efficienza della dissipazione del calore.
4.2 Considerazioni sulla procedura
Materiali diversi hanno differenti difficoltà di elaborazione e costi di elaborazione. Ad esempio, le leghe di alluminio sono facili da elaborare e forma, ma sono soggette a bara e deformazioni durante il taglio; I materiali di rame sono difficili da elaborare a causa della loro elevata durezza. Pertanto, quando si selezionano i materiali, è necessario considerare pienamente le prestazioni di elaborazione e i costi di elaborazione.
4.3 Considerazioni sulla compatibilità
Quando si seleziona il materiale della shell, è anche necessario considerare la sua compatibilità con altri componenti all'interno del motore a guscio di micro motore. Ad esempio, il guscio metallico può influire sul campo elettromagnetico all'interno del motore; mentre il guscio di plastica deve valutare se le prestazioni dell'isolamento e la resistenza alla temperatura sono coerenti con i requisiti del motore.
