1. Materiaalin valinta: tasapaino korkean lämmönjohtavuuden ja lämmönkestävyyden välillä
1.1 Alumiiniseosmateriaali
Alumiiniseoksesta on tullut yleinen materiaali mikro -moottorikuorille sen hyvän lämmönjohtavuuden, kevyen painon, korroosionkestävyyden ja helpon käsittelyn vuoksi. Erityisesti tietyissä erityisissä alumiiniseoksissa, kuten 6061-T6-alumiiniseoksissa, lämmönjohtavuuskerroin on jopa noin 200 W/Mk, mikä on paljon korkeampi kuin tavallinen teräs. Se voi johtaa tehokkaammin moottorin sisälle syntyneen lämmön kuoren pintaan ja hajottaa sen sitten ilman konvektion tai säteilyn kautta.
1.2 Kuparimateriaali
Kuparilla on enemmän parempaa lämmönjohtavuutta, ja sen lämmönjohtavuus voi saavuttaa yli 400 W/Mk, mikä on yli kaksi kertaa alumiinin. Kupari on kuitenkin kalliimpaa, sillä on korkea tiheys ja sitä on vaikea käsitellä, joten sitä käytetään harvoin yksin mikro -moottorikuoressa. Kuparin inserttejä tai pinnoitteita voidaan kuitenkin katsoa käyttävän joissain keskeisissä lämmön hajoamisosissa paikallisen lämmön hajoamisen tehokkuuden parantamiseksi.
1,3 korkea lämmönjohtavuus muovit
Materiaalitieteen kehittymisen myötä on syntynyt myös joitain korkeaa lämmönjohtavuusmuovia. Nämä muovit parantavat niiden lämmönjohtavuutta lisäämällä lämpöjohtavia täyteaineita (kuten grafiitti, hiilikuitu jne.). Vaikka niiden lämmönjohtavuuskerroin on edelleen alhaisempi kuin metallimateriaalien, niillä on kevyen, hyvän eristyksen ja helppo käsittely ja muovaus. Niitä voidaan käyttää vaihtoehtona joissakin mikromoottoreissa, jotka vaativat painoa ja eristystä.
2. materiaalikäsittely: Lämmönjohtavuuden ja mekaanisen lujuuden parantaminen
2.1 Pintakäsittely
Metallikuorien, kuten anodisoivien, hiekkapuhaltimien, elektrolanointi jne. Pintakäsittely, ei vain parantaa mikromoottorin kuoren korroosionkestävyyttä ja estetiikkaa, vaan myös parantaa sen lämmönjohtavuutta tietyssä määrin. Erityisesti anodisointi voi muodostaa tiheän alumiinioksidikalvon metallipinnalle. Tällä kalvolla ei ole vain hyvää eristystä, vaan se myös lisää kosketusaluetta ilmalla mikrohuokoisen rakenteen kautta, parantaen siten lämmön hajoamisen tehokkuutta.
2.2 Lämpökäsittely
Metallikuorien, kuten sammutus ja karkaisu, lämpökäsittely voi säätää sen sisäistä rakennetta, parantaa kovuutta ja kulumiskestävyyttä ja auttaa myös parantamaan sen lämmönjohtavuutta. On kuitenkin huomattava, että lämmönkäsittelyprosessilla voi olla tietty vaikutus kuoren mitta- ja muodon stabiilisuuteen, joten sitä on valvottava tiukasti käsittelyn aikana.
III. Materiaaliyhdistelmä: Monitoiminnan ja lämmön hajoamisen tehokkuuden parantaminen
3.1 Metallimuodiset komposiittimateriaalit
Metallin ja muovin yhdistelmä voi hyödyntää täysimääräisesti molempien etuja. Esimerkiksi metallikuorelle injektoidaan korkean lämmönjohtavuusmuovia kerros, joka ei vain ylläpitää metallin korkeaa lämmönjohtavuutta, vaan myös hyödyntää muovin kevyttä, eristystä ja helppoa käsittelyä. Tällä komposiittikuorella on hyvä sovellusmahdollisuus mikromoottoreissa.
3.2 Monikerroksiset komposiittimateriaalit
Monikerroksisen komposiittitekniikan avulla eri materiaalit päällekkäin tietyssä osassa ja järjestetään kuoren muodostamiseksi, jolla on erinomainen lämmön hajoamis suorituskyky ja mekaaninen lujuus. Esimerkiksi metallikerros, jolla on korkea lämmönjohtavuus, voidaan yhdistää keraamisella kerroksella, jolla on alhainen lämmönlaajennuskerroin, jotta voidaan parantaa kuoren lämpöstabiilisuutta ja lämmön hajoamistehokkuutta. On kuitenkin huomattava, että monikerroksisten komposiittimateriaalien käsittelykustannukset ovat korkeat ja myös prosessoinnin ja prosessin vaatimukset ovat korkeat.
Iv. Varotoimenpiteet materiaalien valintaan ja optimointiin
4.1 Kustannusnäkökohdat
Kun valitset ja optimoivat kuorimateriaalin, kustannuskerroin on otettava huomioon täysin. Vaikka metallimateriaaleilla, joilla on korkea lämmönjohtavuus, on hyvät lämmön hajoamisvaikutukset, ne ovat kalliita; Vaikka muovimateriaaleilla on alhaiset kustannukset, mutta niiden lämmönjohtavuus on rajoitettu. Siksi on välttämätöntä harkita kattavasti kustannustehokkuutta samalla kun varmistetaan lämmön hajoamisen tehokkuus.
4.2 Käsitettävyysnäkökohdat
Eri materiaaleilla on erilaiset käsittelyvaikeudet ja käsittelykustannukset. Esimerkiksi alumiiniseoksia on helppo käsitellä ja muodostaa, mutta ne ovat alttiita haudalle ja muodonmuutokselle leikkauksen aikana; Kuparimateriaaleja on vaikea käsitellä korkean kovuuden vuoksi. Siksi materiaaleja valittaessa on tarpeen harkita niiden käsittely- ja prosessointikustannuksia.
4.3 Yhteensopivuusnäkökohdat
Kuorimateriaalia valittaessa on myös otettava huomioon sen yhteensopivuus muiden mikromoottorin kuoren moottorin sisällä olevien komponenttien kanssa. Esimerkiksi metallikuori voi vaikuttaa moottorin sisällä olevaan sähkömagneettiseen kenttään; Vaikka muovikuoren on pohdittava, ovatko sen eristyksen suorituskyky ja lämpötilankestävyys yhdenmukaisia moottorin vaatimusten kanssa.
