关于鸿达

国内首创——鸿达三合一快速自粘结电工钢的特点与应用

电工钢发展趋势

2024年，我国电工钢总产量达到1610万吨。其中，无取向电工钢产量为1315万吨，同比增长9%，其中高牌号无取向电工钢产量达到410.4万吨，新能源驱动电机用高牌号无取向电工钢产量为117.9万吨；取向电工钢产量为295万吨，同比增长11.9%。

在全球电动化浪潮的强劲推动下，电动汽车、电动飞机、电动船舶等新兴产业正以前所未有的速度重塑工业格局。2024年，新能源汽车产量为1288.8万辆，同比增长34.4%；销量为1286.6万辆，同比增长35.5%，新能源汽车新车销量达到汽车新车总销量的40.9%。这些创新交通工具的核心动力——高功率密度电机，对电工钢材料提出了前所未有的挑战：材料厚度从0.50mm、0.35mm、0.30mm、0.27mm、0.25mm、0.20mm、0.15mm、0.10mm、0.08mm到0.05mm的极薄化趋势。

极薄材料对电机铁心冲压模具与叠装带来的问题与挑战，既是对材料性能的极限考验，也催生了产业链的深度变革。然而，在电工钢极薄化进程中，冲压成型与叠装面临着新的挑战，冲压精度与生产效率之间的矛盾日益凸显，已然成为制约行业发展的 “卡脖子” 难题。

为应对这一挑战，在材料技术、模具技术、冲压技术、叠装技术、加工设备、冲压设备以及送料设备等多个方面，都对行业提出了极高的要求。

三合一快速自粘结电工钢试验线

一

极薄材料冲压技术痛点解析

1、对模具精度的挑战

冲压模具的凸模、凹模的冲压间隙比较小。以冲压厚度0.10mm的极薄电工钢为例，此时凸模、凹模的冲压间隙仅有单边0.004～0.006mm，这种微米级的间隙要求极大增加了模具加工时的难度，在生产制造过程中，不仅导致加工报废率明显上升，相关的制造成本也会大幅增加。同时对模具的导向精度要求也变得更高，相应增加了模具制造成本。另外对加工设备精度也要求更高，需要使用进口高精度设备。

皮带涨紧纵剪生产线

2、对模具刃口材料的挑战

对模具刃口材料的耐磨损、防崩刃性能要求更高。例如生产相同高度的铁心，冲压0.10mm电工钢的模具冲次比冲压0.30mm电工钢要增加3倍之多，模具的总寿命需同步提高3倍，这对模具刃口材料的耐磨损性与防崩刃性提出了严苛的要求。极薄电工钢在冲压时因变形量相对较小，应力集中现象较为明显。当模具刃口受到的应力超过材料的承受极限时，就容易出现崩刃现象。特别是在一些复杂形状的冲压加工中（如带有尖角、凹槽等特征的冲压件），模具刃口在这些部位所承受的应力会更大，崩刃风险增高。崩刃不仅会导致模具损坏且无法正常使用，修复或更换会增加生产成本和停机时间，从而影响生产进度，降低生产效率。

3、对冲床精度的挑战

普通的国内冲床无法满足要求，需要进口的冲床设备。常规送料机无法满足极薄钢卷的送料要求，需采用一拉一送式送料机才能保证送料的稳定性。

4、对冲压效率的影响

例如相同高度的电机铁心，采用厚度0.10mm材料时，所需要的冲压次数是采用0.30mm材料的3倍。要保证同等效率，需要采用3倍的冲压设备和3倍的人工，以及3倍的能耗，且冲压时一般只能单列冲压，材料利用率较低，冲压速度只能达到130次—150次/分钟，大大增加了投资成本和生产成本，生产效率也比较低下。

400T-3700mm 宁波精达高精度高速冲床

5、对铁心叠装的技术挑战

如采用厚度仅为0.10mm 的材料，由于这类材料本身厚度较薄，其刚性较差，在叠装过程中，这种特性极易导致冲片产生变形，进而使叠装效果大打折扣。以铁心采用自扣方式为例，当使用极薄材料时，由于材料厚度过薄，冲出的扣点刚性不足。在铁心叠装过程中，扣点容易发生变形，出现扣不紧、易脱落等问题。这些问题会直接导致铁心报废率升高，产品合格率下降，不仅大幅增加了产品的材料成本，还显著提高了生产成本。

自粘结电机铁心、多工位柔性固化试验线

综上所述，在极薄材料的冲压过程中，对材料技术、模具技术、冲压技术、叠装技术、加工设备、冲压设备以及送料设备等方面，都有着极高的要求。这些技术难点和痛点，在全球电动化发展趋势以及国家制定的 “十五五” 电机铁心行业规划的大背景下，已然成为制约整个产业链发展的关键因素，严重阻碍了产业链的顺利发展。

面对这些难题，宁波鸿达研发的三合一快速自粘结电工钢，为整个产业链提供了破局之道。例如通过将0.10mm厚度超薄电工钢复合成0.30mm，既保留了极薄材料的低损耗、高磁感优势，又规避了精密冲压的技术壁垒，实现了材料性能、加工效率以及加工成本的完美平衡。宁波鸿达正以“量产一代，中试一代，研发一代"的战略布局，为电动化装备的轻量化、高效化发展注入了新动能。

宁波鸿达研发的三合一快速自粘结电工钢技术，如何破局上述的这些难点和痛点进行以下解析。

二

鸿达三合一快速自粘结电工钢的优势与特点

1、解决极薄电工钢模具制造难点，痛点

从单层极薄硅钢材料到技术突破后实现的三合一快速自粘结电工钢，随着材料从单层转变为三层，厚度提升3倍后，使模具凸模、凹模的冲压间隙从极小转变成较普通的冲压间隙，比如冲压单层0.10mm的电工钢，凸模、凹模的冲压间隙只有单边0.004～0.006mm，通过三合一快速自粘结电工钢技术，将材料厚度转变为0.30mm，相应的凸模、凹模的冲压间隙调整为单边0.012～0.018mm，大幅降低了模具制造加工时的难度，降低了模具零件加工时的报废率，缩短了模具制造时的生产周期。另外对模具刃口材料的耐磨损、防崩刃性能要求降低，选用常规的模具刃口材料以及模具钢和普通的模具导向精度，就能满足冲压三层极薄硅钢模具的需求。

2、解决极薄电工钢冲压的难点，痛点

从单层冲压到技术突破后实现的三层冲压，一方面解决了冲压效率低下，直接将冲压效率提升三倍。另一方面解决了极薄硅钢只能冲压单列的弊端，实现可以冲压双列、三列、多列，在冲压效率再次提升的同时，还大大提高了材料利用率，例如双列冲压可以提高6%—8%的材料利用率。冲压速度可以从极薄钢带的130次—150次/分钟左右提升到180次—220次/分钟左右，实现了冲压速度的爬升，极大的提高了生产效率，冲压产能翻倍。

3、解决极薄电工钢生产和投资成本的难点，痛点

从单层冲压到技术突破后实现的三层冲压，一方面极大的降低了投资成本：比如以生产相同的一个铁心为例，一种采用0.10mm的电工钢，另一种采用0.30mm的电工钢，前者为了保证一样的产出，必须要投资三条生产线才行，而后者只需投资一条生产线就行，这样采用0.10mm极薄电工钢的产线需要投资3台冲床，是采用三合一快速自粘结电工钢的3倍之多。另外随着材料从单层转变为三层，材料厚度的提升，降低了对冲压设备的平行度、垂直度等要求，可以实现用国产冲床替代进口冲床，同时对送料机可以用常规的伺服送料机替代一拉一送式送料机，足以满足三层极薄钢卷的送料与冲压要求。另一方面也降低了模具的投资成本：模具数量也可以从原先需要投入相当于现有数量的3倍，降至如今的单倍投入。对模具加工设备精度、模具的材料要求降低很多，使总的模具制造成本大幅降低。最后在生产过程中，冲压使用的场地面积也能从3倍投资降至如今的单倍投入，冲压生产涉及到的能源消耗，生产人员数量，带材分条费用等一系列人工、能耗成本都能从3倍投资下降到单倍。最后采用双列、多列冲压后的材料利用率提升也是极大的降低了生产成本和材料投资成本。

另外长台面、大吨位的精密冲床的研发，也为三合一快速自粘结电工钢技术保驾护航。

4、解决极薄电工钢铁心叠装的难点，痛点

从单层极薄硅钢材料到技术突破后的三层极薄硅钢材料，成功降低了叠装技术难度。例如从厚度0.10mm的电工钢复合成三层后变成0.30mm的电工钢，这个转变显著增强了冲片的刚性性能，使得叠装过程中，更容易进行码垛堆叠操作，同时有效抑制了冲片变形问题，进而使叠装效果大幅提升。以铁心采用自扣方式为例，当使用三层极薄硅钢材料时，冲出的扣点刚性十足，而且在铁心叠装过程中，很容易扣紧、不易脱落。并且减少了铁心的报废率，大幅降低了产品的材料成本，以及生产成本。

三

三合一快速自粘结电工钢广泛应用前景

1、国防军工 军事航空航天、潜艇船舶、特种车辆

2、空中交通 新能源电动飞机、无人机

3、地面交通 新能源汽车、动车、磁悬浮列车

4、水上交通 新能源电动船舶、电动游艇

5、家用电器 电吹风、吸尘器

四

自粘结电工钢实验与检测CANS实验室

宁波鸿达电机模具有限公司投资2500多万，建有国内首家的自粘结涂液从A状态、B状态、C状态全流程、多功能检测实验室。

1.A状态涂液检测：涂液的黏度、密度、固含量。

2.无涂层电工钢检测：电工钢磁性能检测、表面粗糙度检测。

3.B状态自粘结电工钢检测：附着性、漆膜硬度、涂层厚度、硅钢片间绝缘检测、电工钢耐高压检测。

4.C状态自粘结电机铁心检测：粘结强度（T剥离、滚动剥离、剪切强度）。

5.自粘结电机铁心失效分析与耐老化试验：高低温耐油失效分析、电机铁心铁损检测等。

（荣获TüV NORD授予CTF实验室资质）

五

企业简介

宁波鸿达电机模具有限公司创建于1988年，是中国电器工业协会铁心应用分会副理事长单位、中国电器工业协会非晶分会理事单位、中国模具工业协会常务理事单位，中国电机铁心模具重点骨干企业、中国模协冷冲模技术委员会副主任委员单位、国家级高新技术企业、中国电机铁心模具行业标准第一起草单位（JB/T 11904-2014、T/ZZB 3018—2022）、自粘结电机铁心标准第一起草单位（T/ZZB C002—2022）。致力于成为全球领先的非晶电机自粘结铁心技术一体化解决方案服务商！鸿达精密模具出口到30多个国家和地区，服务超3000家客户，电机铁心快速打样超2000家客户。

一、电机铁心模具技术：1988年至今37年，大型精密、模内固化级进模、复冲模、压装模等。

D146mm定转子模内固化级进模

二、自粘结电机铁心技术：2002年至今23年，2002年3月21日，上海磁悬浮列车项目由上海交大（杜朝辉教授），上海宝钢（储双杰、陈卓雷、陈晓），上海先锋（周守国副总工程师、朱新钢），宁波鸿达（宋红杰、杨健）联合开发磁悬浮列车长定子自粘结铁心，于2002年4月10日中国第一个长定子自粘结铁心在鸿达诞生。

（长1027mm×宽89.5mm×高180mm）

上海磁悬浮列车直线电机自粘结长定子铁心

三、非晶电机铁心技术：2016年至今9年，应用于电动飞机、电动汽车、电动船舶、航空航天、家用电器、高速电机等领域。

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