Nonostante il grande dibattito tra rame e alluminio, ci sono produttori di motori che utilizzano filo di alluminio nei loro motori più piccoli. Questo è un enorme vantaggio per il produttore in quanto riduce i costi di produzione.
La sfida consiste nel collegare correttamente le estremità del filo di alluminio per garantire la conduttività. A tal fine, utilizzano connettori a crimpare perforanti ad alta pressione.
Basso costo
Rispetto all'acciaio, l'alluminio è molto più economico. Ha anche una conduttività termica ed elettrica superiore. Ciò significa che può dissipare il calore più velocemente e in modo più efficiente. Di conseguenza, riduce le perdite del motore e aumenta le prestazioni. Inoltre, ha una densità inferiore ed è più facile da pressofondere.
Per questi motivi, non c'è da meravigliarsi che sempre più aziende stiano passando a motori elettrici in alluminio . La tendenza è ancora più evidente nell'industria automobilistica, dove l'alluminio è diventato un materiale importante. Nemak, ad esempio, si è aggiudicata contratti per la produzione di componenti per alloggiamenti per batterie in alluminio per un valore fino a 830 milioni di dollari.
Un corpo motore in alluminio non ventilato completamente chiuso è adatto per scenari contenenti sporco e umidità. È anche sicuro per ambienti contenenti gas del gruppo B (idrogeno, butadiene, ossido di propilene e ossido di etilene) e polvere di carbone. Tuttavia, non forma un telaio ermetico e necessita di ventole di raffreddamento. Questo tipo di motore deve essere collocato in una custodia antideflagrante approvata UL.
Resistente alla corrosione
Nonostante l'alluminio sia un metallo reattivo, ha buone proprietà di resistenza alla corrosione grazie alla formazione di una pellicola protettiva di ossido sulla sua superficie. Questo strato è duro e aderente al metallo, quindi eventuali abrasioni accidentali vengono automaticamente riparate.
Questo rivestimento può essere applicato tramite verniciatura a polvere, un processo elettrostatico in cui una polvere di alluminio caricata negativamente viene depositata sulla superficie del corpo motore in alluminio. Il rivestimento viene quindi indurito con il calore. Il processo è ecologico e produce un rivestimento duro e durevole, resistente all'acqua e alla corrosione.
Le leghe alluminio-rame utilizzate nei motori elettrici hanno un'ottima resistenza alla corrosione. Tuttavia, non possono essere utilizzati in atmosfere esplosive. Queste leghe contengono rame, che è infiammabile e quindi non accettabile nelle custodie antideflagranti. Inoltre, queste leghe possono provocare scintille se vengono strofinate con altri metalli. Questo non è un problema nell'uso normale, ma può essere un problema quando si tenta di saldare gli avvolgimenti.
Molta forza
L'uso dell'alluminio nella progettazione di un motore può fornire un notevole risparmio sui costi. Il peso leggero dell'alluminio significa che sono necessari meno bulloni di fissaggio, risparmiando materiali e tempo di assemblaggio. La sua duttilità consente inoltre agli ingegneri di sfruttare maggiormente lo spazio all'interno del motore, aumentando l'efficienza e la potenza erogata.
La costruzione del filo smaltato di un motore è anche un'opportunità per ottenere miglioramenti delle prestazioni. Mentre il rame è il materiale standard del filo magnetico, l'alluminio è un'alternativa disponibile in commercio. Tuttavia, a causa della minore conducibilità dell'alluminio, sarebbero necessari diametri di filo maggiori per ottenere le stesse uscite di potenza.
Fortunatamente, nuove tecniche di produzione come Advanced Liquid Pressure Forming possono rinforzare selettivamente le aree di un componente con uno di questi materiali ad alte prestazioni, riducendo il diametro del filo e migliorandone la conduttività. Questo approccio può essere particolarmente utile in un veicolo elettrico in cui l'elevato costo di produzione della batteria motiva il perseguimento di strategie di alleggerimento. Questi approcci possono aiutare a bilanciare la relazione inversa tra resistenza meccanica e conduttività elettrica che ha afflitto a lungo i materiali dei fili smaltati.
Leggero
L'alluminio è un materiale leggero, che facilita l'installazione dei motori elettrici all'interno di un veicolo. Ciò consente un baricentro più basso e quindi una maggiore efficienza del carburante.
Inoltre, l'alluminio può resistere a condizioni ambientali difficili. Questo lo rende una buona scelta per l'uso in motori esposti a sporco e umidità. Wellste offre molti tipi di involucri motore in alluminio, inclusi corpi motore in alluminio antideflagrante.
Con l'aumentare della domanda di veicoli elettrici, le aziende che producono parti in alluminio stanno registrando una forte crescita delle loro attività. Ciò include la messicana Nemak, la canadese Linamar e la francese Constellium. Ad esempio, Linamar sta investendo nella produzione del vano batteria per i veicoli elettrici, che potrebbe rappresentare il 20% del suo volume di vendite entro il 2023. Questo perché molti degli stessi processi utilizzati per le tradizionali auto con motore ICE possono essere riutilizzati per produrre veicoli elettrici componenti. Ciò ridurrà sia i tempi che i costi di produzione dei veicoli elettrici.
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