昕劲增材-专注热塑性碳纤维增材制造技术
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高转速回转体护套制造

方案

昕劲增材-专注热塑性碳纤维增材制造技术-高转速回转体护套制造
电机转子护套:数字化预紧力缠绕与精确固结
市场痛点

高速永磁电机的性能极限,很大一部分受制于转子护套能否在极高离心载荷下牢牢紧固磁钢。传统的金属套存在涡流损耗,而碳纤维增强PEEK等热塑复材可以提供近乎理想的低密度、高模量解决方案。本方案专为这种苛刻承载环境开发,核心是精确控制缠绕过程中的预紧力和原位固结质量,以获得最大剩余应力。

我们选用TKS WI铺放缠绕一体机。该机集成了六轴机器人和卧式回转主轴,专为回转体原位固结设计。工程师首先在TKS WIND软件中建立转子芯轴的缠绕模型,并根据目标工作转速数字化反算出所需的纤维预张力包络线。加工时,CF/PEEK预浸料窄带(6.35/12.7mm)在10-200N的闭环PID张力控制下送出,通过激光加热(≥3000W,±5℃同轴温控)瞬间将树脂加热至熔融状态,并由压实力精控在±5N以内的压辊将其压实于旋转的芯轴上,此时热塑性基体即发生原位固结。整个过程,主轴转动、机器人进给、张力与温度多参数同步协调。

这样制造出的护套,纤维分布均匀,残余预应力可以精确控制到设计值的±5%以内。无需二次热压罐固化,使工序大大简化。方案适用于直径30-300mm、长度可达2000mm的各类电机转子护套、传动轴及储氢瓶等回转体,旨在为追求高表面线速度的旋转机械提供一种可批量复现的精密制造工艺。

昕劲增材-专注热塑性碳纤维增材制造技术-材料
材料

CFPEEK预浸料,设备TKS WI

昕劲增材-专注热塑性碳纤维增材制造技术-性能
性能

电机转子护套,数字化设计工艺参数,高预紧力