PEEK薄膜——800V架构电机线材解决方案

 

通过不同铜线绝缘材料的对比,PEEK薄膜更适合800V的应用环境,尤其在连续波绕绕组应用中。

 

PEEK线材的优势

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PEEK薄膜——800V架构电机线材解决方案

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PEEK薄膜对大家来讲是一个非常纠结的存在,因为大家都觉得PEEK确实挺好用的,如果不考虑成本的话,大家可能都会用PEEK薄膜在高压电机扁线解决方案。但回头又想一下,好像PEEK线的价格又比漆包线贵一些,尤其在现在非常内卷的环境下,大家都没有勇气去迈出这一步。所以,今天我就想跟大家聊一聊。首先大家都认同与漆包线相比,PEEK线可能确实有一些它的优势,那我跟大家详细介绍一下PEEK扁线的优势到底在哪里。

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第二点我也卖个关子,对于成本这一块,其实我们是有一些思考的。大家知道PEEK材料它是一个惰性材料,理论上它不愿意跟周围任何材料发生反应的,所以其实像我们很多医学用的替代骨骼都是用PEEK材料做的,它可以植入人体。

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如何把这个非常惰性的材料粘到铜导体上面呢?这是件非常困难的事情大家请看具体参数,宽度、厚度是一般的导体尺寸基本上都能做到的,R角最小可以做到0.3毫米,绝缘层厚度我们可以从60做到300微米单边厚度。

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大家都知道单边厚度150-160微米的漆包线的漆很难涂得非常 均匀、稳定。如果电压要求再高一些,漆包线已经碰到它的瓶颈,这个时候PEEK就是一个非常好的解决方案, 我们的PEEK线一次性挤出可以挤到单边厚度300微米,PEEK材料在260摄氏度高温下可以正常连续使用,现在PEEK线耐温等级是240级,目前主要应用在驱动电机上。

电机绝缘是一个系统工程,如何去提供更完美、更好的解决方案。这就要提到我们的PEEK材料的唯一供应商,达孚(DAFU)。达孚专注于PEEK材料(聚醚醚酮)20多年的研发和生产,打破了国外自70年代起一直到2015年的卡脖子现状,一直致力于把PEEK材料商用化。到目前为止达孚拥有成熟的PEEK薄膜生产线、超1000吨的产能实力。我也想基于这一点再延伸一下,大家可以看这个PEEK材料发明出来已经40多年了,红利还在不断涌现,尤其是像汽车行业扁线电机应用出来之后,又出现了一波新红利。现在大家也都在谈行业内卷,压力很大,成本很高,那要怎么样去破局呢?我觉得像这种原始发明,技术革新、技术创新才是最好的破局方式 ,否则大家都在现有技术上面去卷,最后会卷得每个人都很难受,这也是我们一直坚持推广PEEK材料的原因。

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PEEK材料被发明出来之后,一直是主要应用在像军工、医疗、航天这些比较尖端的领域,达孚也是一直在不断寻找新的应用场景,现在出现了扁线电机,扁线电机接下来有可能会变成PEEK材料的一个最大的使用场景。

PEEK材料,我们也叫它“全能冠军”。有很多人是研究材料的,都知道PEEK的每一个特点单独拉出来,其实都能找到替代方案,但如果我们要把这些全部融合在一起,就很难找到能和它PK的材料了,具体我将展开谈谈。

比如它 耐高温 ,电子烟里面极端高温将近300摄氏度,PEEK材料是可以在里面去承受这300摄氏度高温的,所以电子烟里其实也有用到PEEK材料。美国UL实验室给出的黄卡是260摄氏度,也就是说在260摄氏度的环境下PEEK材料是可以连续正常工作的。PEEK材料的强度比普通工程塑料的强度高了3倍不止 ,尤其它还有一些复合材料的应用,强度甚至超过了钢材。

PEEK自带有阻燃性 。在不加任何阻燃剂的情况下,它的阻燃特性就是V0等级的,高纯度PEEK材料和漆包线相比,它不需要溶剂,它是非常纯的PEEK材料直接挤在我们的铜线上面,电绝缘特性非常好。

可回收利用。这一点跟我们未来包括欧洲的法规是强相关的。因为现在的客户越来越关注环保、可持续发展,而 PEEK材料具有可以循环使用这一特点 ,所以我们很多客户是非常鼓励循环使用PEEK材料的。

加工灵活性。因为PEEK是工程塑料,所以所有的工程塑料加工方式都是可以直接应用在PEEK上面,像挤塑、压塑,滚塑,管材,棒材等等。还有 耐化学腐蚀, 除了个别强酸之外,P EEK材料可以耐受各种酸碱、有机溶剂还有润滑油。

最后是它 耐磨损。在一款工业产品上也应用了PEEK材料,它的转速是12万转,远远高于驱动电机的转速, 因带自润滑,可以长期在12万转极高转速下面连续工作。

在漆包线生产过程中,是需要反复涂漆的,我个人认为很难去控制它的一致性,但 对于PEEK的挤出工艺来讲非常简单,就是一次挤出,所以生产的稳定性,一致性以及连续性都非常好控制。

基于单边厚度120微米的情况下,我们去对比PAI、PI以及PEEK的一些性能,大家可以看到我们比较关键的对比就是BDV击穿电压和PDIV局放电压,我们发现PEEK材料无论在高温环境还是高温老化之后,它的性能都是非常有优势的,它的衰减也是非常可控的。

这是皮膜偏心率,因为PEEK加工制程,所以我们可以很好的控制它的偏心率,目前我们可以控制在1.2以内,但我相信随着我们的项目不断的大规模量产,我们可以更多地在产线、模具和制程上挖潜,偏心率还可以进一步提升。

PEEK薄膜——800V架构电机线材解决方案

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来源:达孚新材

原文始发于微信公众号(艾邦高分子):PEEK薄膜——800V架构电机线材解决方案

作者 808, ab

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