Malgré le grand débat cuivre contre aluminium, certains fabricants de moteurs utilisent du fil d'aluminium dans leurs petits moteurs. C'est un énorme avantage pour le fabricant car cela réduit les coûts de production.
Le défi consiste à connecter correctement les extrémités du fil d'aluminium pour assurer la conductivité. Pour ce faire, ils utilisent des connecteurs à sertir à perçage haute pression.
Faible coût
Comparé à l'acier, l'aluminium est beaucoup moins cher. Il a également une conductivité thermique et électrique supérieure. Cela signifie qu'il peut dissiper la chaleur plus rapidement et plus efficacement. En conséquence, il réduit les pertes du moteur et augmente les performances. De plus, il a une densité plus faible et est plus facile à couler sous pression.
Pour ces raisons, il n'est pas étonnant que de plus en plus d'entreprises se tournent vers moteurs électriques en aluminium . La tendance est encore plus apparente dans l'industrie automobile, où l'aluminium est devenu un matériau important. Nemak, par exemple, a remporté des contrats pour produire des composants de boîtier de batterie en aluminium d'une valeur pouvant atteindre 830 millions de dollars.
Un corps de moteur en aluminium non ventilé totalement fermé convient aux scénarios contenant de la saleté et de l'humidité. Il est également sans danger pour les environnements contenant des gaz du groupe B (hydrogène, butadiène, oxyde de propylène et oxyde d'éthylène) et de la poussière de charbon. Cependant, il ne forme pas un cadre hermétique et nécessite des ventilateurs de refroidissement. Ce type de moteur doit être placé dans un boîtier antidéflagrant homologué UL.
Résistant à la corrosion
Bien que l'aluminium soit un métal réactif, il possède de bonnes propriétés de résistance à la corrosion grâce à la formation d'un film d'oxyde protecteur à sa surface. Cette couche est dure et adhérente au métal, de sorte que toute abrasion accidentelle est automatiquement réparée.
Ce revêtement peut être appliqué par revêtement en poudre, un processus électrostatique dans lequel une poudre d'aluminium chargée négativement est déposée sur la surface du corps du moteur en aluminium. Le revêtement est ensuite durci à la chaleur. Le processus est respectueux de l'environnement et produit un revêtement dur et durable qui résiste à l'eau et à la corrosion.
Les alliages aluminium-cuivre utilisés dans les moteurs électriques ont une très bonne résistance à la corrosion. Cependant, ils ne peuvent pas être utilisés dans des atmosphères explosives. Ces alliages contiennent du cuivre qui est inflammable et donc pas acceptable dans les enveloppes antidéflagrantes. De plus, ces alliages peuvent provoquer des étincelles s'ils sont frottés avec d'autres métaux. Ce n'est pas un problème en utilisation normale, mais cela peut être un problème lorsque vous essayez de souder les enroulements.
Haute résistance
L'utilisation de l'aluminium dans la conception d'un moteur peut permettre de réaliser des économies importantes. Le poids léger de l'aluminium signifie que moins de boulons de fixation sont nécessaires, ce qui permet d'économiser des matériaux et du temps de montage. Sa ductilité permet également aux ingénieurs d'utiliser davantage l'espace à l'intérieur du moteur, augmentant ainsi l'efficacité et la puissance de sortie.
La construction du fil magnétique d'un moteur est également une opportunité de gains de performances. Alors que le cuivre est le matériau de fil magnétique standard, l'aluminium est une alternative disponible dans le commerce. Cependant, en raison de la conductivité plus faible de l'aluminium, des diamètres de fil plus grands seraient nécessaires pour obtenir les mêmes puissances de sortie.
Heureusement, de nouvelles techniques de fabrication telles que le formage avancé sous pression liquide peuvent renforcer de manière sélective des zones d'un composant avec l'un de ces matériaux performants, réduisant ainsi le diamètre du fil et améliorant sa conductivité. Cette approche peut être particulièrement utile dans un véhicule électrique où le coût élevé de fabrication de la batterie motive la poursuite de stratégies d'allègement. Ces approches peuvent aider à équilibrer la relation inverse entre la résistance mécanique et la conductivité électrique qui a longtemps affligé les matériaux de fil magnétique.
Poids léger
L'aluminium est un matériau léger, ce qui facilite l'installation des moteurs électriques dans un véhicule. Cela permet un centre de gravité plus bas, et donc une plus grande efficacité énergétique.
De plus, l'aluminium peut résister à des conditions environnementales difficiles. Cela en fait un bon choix pour une utilisation dans les moteurs exposés à la saleté et à l'humidité. Wellste propose de nombreux types de boîtiers de moteur en aluminium, y compris des corps de moteur en aluminium antidéflagrants.
Alors que la demande de véhicules électriques augmente, les entreprises qui produisent des pièces en aluminium connaissent une forte croissance de leurs activités. Cela comprend le mexicain Nemak, le canadien Linamar et le français Constellium. Par exemple, Linamar investit dans la production du plateau de batterie pour les véhicules électriques, qui pourrait représenter 20 % de son volume de ventes d'ici 2023. En effet, bon nombre des mêmes processus que ceux utilisés pour les voitures traditionnelles à moteur ICE peuvent être réutilisés pour fabriquer des véhicules électriques. Composants. Cela réduira à la fois le temps et le coût de fabrication des véhicules électriques.
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