自黏塗膜鋼捲加工技術(MC03)

3.1.6.1 前言

電磁鋼片是電機機械(馬達)的鐵芯用料，主要功能是用來進行電能轉換為機械能的媒 介，其電磁特性影響馬達性能甚鉅。近半世紀來，馬達能耗問題日受重視，工業應用領域 將不斷追求高效率、民生應用領域則追求節能省電、前瞻應用領域則以電動載具最受重視。

在上述三個產業發展重點中，電動車儼然已成為全球各大車廠積極投入研發的核心方向，

在電動車動力系統及電池技術不斷提升的驅使下，各種續航力可達 300-400 公里的純電動 車開始漸漸普及上市。據統計全球2016 年新能源車約 75 萬輛，以每台 70 kg 鋼片用量估 計約有 5 萬噸需求。如圖 MC03-1，電動車銷售預測顯示 2040 年新能源車預估達 4 千萬 輛，ES 用鋼需求達約 280 萬噸，以上足見電動車的發展勢在必行且需求量極大，為全球鋼 廠兵家必爭之地。

在電動車續航力愈遠愈好的需求下，電動車驅動馬達往往會朝向小型化及高轉速化，

因此目前所蒐集的電動車用料資訊，可發現電動車/油電車驅動馬達電磁鋼片用鋼厚度將朝 向薄尺寸發展。目前普遍採用0.25-0.35 mm 厚度，近期市場回饋資訊可顯示次世代車款將 進一步採用0.15-0.20 mm 厚度鋼材。然而，當電磁鋼片厚度＜0.25 mm 時，以鉚接與銲接 來生產鐵芯的傳統工藝，不僅可能遭遇鉚接不易、鉚接力過低、銲道處變形等瓶頸，更易 因製程應力造成鐵芯特性劣化，進而影響馬達性能。為了克服上述沖壓劣化及組裝的潛在 問題，並獲得降低鐵損、提升馬達效率、增加續航力等好處，各模具廠、沖壓廠、或鋼鐵 廠都投入所謂膠合式鐵芯製造方法的研究。

圖MC03-1 全球新能源車銷售預測(資料來源：Bloomberg New Energy Finance)

143 料塗覆到鋼帶表面，Stage B 則是利用連續爐以溫度 150-240℃活化，此時塗料會由液態變 為固態，在常溫下並不具黏著性。接著，自黏塗膜鋼捲由下游客戶沖製散片並堆疊成鐵芯，

必須再以 Stage C 之加壓烘烤程序，令自黏塗膜受熱產生化學鍵結固化，最終完成以自黏 塗膜鋼捲為底材的膠合式鐵芯。而從國外Rembrantin 所生產之自黏塗料使用規範及文獻蒐

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集結果，中鋼已初步提出自黏塗膜本體加壓及烘烤的預定條件如下：

 烘烤溫度：170~230℃

 烘烤時間：< 1 min

 加壓力量：0.1~1 N/mm²

 剪切方向黏著力：≧ 5 N/mm²

圖MC03-2 自黏塗膜鋼捲生產與應用流程之示意圖

為了達到快速加熱鐵芯的目標，文獻指出可採用周波感應加熱技術。且從各專利可歸 納出其周波感應加熱線圈的激磁頻率如表MC03-1 所示，其中 JFE 與東芝屬中低周波 (< 3 kHz)、新日鐵為高周波 (> 30 kHz)。從電磁理論而言，低周波條件較適合電磁鋼片鐵芯的 加熱環境，JFE 亦提及加熱僅須 10 秒。此外，某些專利中曾提及感應加熱環境下，必須設 法進行絕熱以提升加熱效果，絕熱材料熱傳導率應 < 1.0 W/mK，一般可採用不導磁的玻璃 纖維、氟系樹脂、矽系樹脂…等。

表MC03-1 各代表性專利之感應加熱條件及相關參數

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