Om in een elektromotor elektrische energie om te zetten in kinetische energie moeten magneetvelden worden gegenereerd. Bepalend voor de efficiëntie van de elektromotor zijn de magnetische eigenschappen van de plaat in het blikpakket. Wetenschappers van de Technische Universität München (TUM) hebben de bewerking van deze platen onderzocht. Gereedschappen met scherpe randen geven betere magnetische eigenschappen van het blik.
De belangrijkste punten van kritiek op elektrische mobiliteit zijn de lange oplaadtijd van de batterijen en de geringe actieradius. Onderzoekers werken aan het verhogen van het rendement van elektromotoren om de energiebehoefte van elektrische voertuigen te verminderen. Veel individuele componenten spelen hier een rol, met name de blikpakketten. Ze zijn belangrijk omdat ze de magneetvelden creëren die de motor door de aantrekkende en afstotende krachten in beweging zetten.
Afhankelijk van hoe de motor is opgebouwd, moeten verschillende gaten in het blik worden gesneden om bijvoorbeeld ruimte te maken voor de koperen spoelen die in de motor zijn geïnstalleerd. Het snijden gebeurt met speciale snijgereedschappen, die bepaalde geometrieën in elke afzonderlijke plaat ponsen. Ten slotte worden de platen samengevoegd tot compacte blikpakketten.
Scherpe randen
Onderzoekers van de Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen aan de TU München hebben dit proces in de werkplaats tot in detail onderzocht. Ze wilden weten hoe de verwerking van de platen door het ponsproces de magnetische eigenschappen van de vellen beïnvloedt.
De wetenschappers ontdekten dat de scherpte van de snijgereedschappen een grote invloed heeft op de magnetische eigenschappen van de platen. Dit effect kan worden vergeleken met een schaar die na verloop van tijd bot wordt: er is meer kracht nodig om papier te knippen.
In de platen voor blikpakketten creëren de botte randen grotere spanningen: het materiaal wordt gebogen en blootgesteld aan mechanische spanning. De resulterende spanningen hebben een grote invloed op de magnetische eigenschappen. Soms is vier keer zoveel elektriciteit nodig om dezelfde magnetisering te bereiken.
De snijafstand, de afstand tussen de snijkanten, is een andere belangrijke invloed. Deze relatie kan worden geïllustreerd door het voorbeeld van de schaar: als de schroef waarmee de bladen worden vastgezet losser wordt, wordt de afstand tussen de bladen te groot en rafelt het papier tijdens het knippen. Om de beste magnetische eigenschappen en daarmee een hoog rendement te bereiken, zijn dus scherpe snijkanten en een kleine snijafstand nodig.
Aanbevelingen
De onderzoekers in München hebben aanbevelingen voor het productieproces ontwikkeld. Maar ze realiseren zich dat er ook rekening moet worden gehouden met economische factoren. Als de gereedschappen en hun onderhoud meer kosten veroorzaken, neemt ook de totale prijs van de elektromotoren toe.
Debewerking van blikplaten speelt niet alleen bij elektromotoren. Blikpakketten worden ook gebruikt in transformatoren, zoals opladers voor mobiele telefoons of computervoedingen. Ook in deze context willen de onderzoekers zich wijden aan het verwerkingsproces. Kijkend naar het grote aantal transformatoren kan een kleine toename in rendement heel wat energie besparen, weten ze.
