軟磁性材料の低鉄損化・成形技術とモータへの応用技術

第1部 アモルファス合金の結晶化を利用した微細組織制御とナノ結晶軟磁性材料の開発

(2016年6月24日 10:00〜11:30)

　従来の軟磁性材料では、組成と熱処理によりほぼ磁気特性が決まり、特性には限界があった。しかし、アモルファス合金の結晶化の際に、ナノスケールまで結晶粒を均一・微細化した結晶粒組織に制御されたナノ結晶軟磁性材料は、従来のFe系材料では困難であった優れた軟磁気特性を実現させることが可能となっている。 　今回の講演では、Fe基アモルファス合金のナノ結晶化による組織制御の重要性と開発されたナノ結晶軟磁性材料の特徴などについて紹介する。

1. はじめに
   1. 軟磁性材料とは
   2. 軟磁性材料の設計指針
2. ナノ結晶軟磁性材料
   1. アモルファス合金の結晶化を利用した微細組織制御
   2. 微細組織と磁気特性
   3. ナノ結晶軟磁性材料の特徴と他の材料との特性比較
3. ナノ結晶軟磁性材料の応用
4. ナノ結晶軟磁性材料の最近の開発動向
5. おわりに
• 質疑応答

第2部 軟磁性複合材料の高密度圧縮成形技術と磁気特性向上

(2016年6月24日 11:40〜13:10)

　電磁機器は、小型・軽量化、省エネ化、省資源化などが要求されている。その要求に対応する方法として、3次元形状化がある。特に、モータにおいて、電磁鋼板では困難な3次元形状には軟磁性複合材料による圧粉磁心の適用が最適である。 　モータ用電磁鋼板と同等の磁気特性を実現するためには軟磁性複合粉末の高密度圧縮成形工法が重要となる。従来の圧縮成形工法では、圧粉磁心の成形密度向上には限界があり、その阻害要因を明確にした。 　本高密度圧縮成形工法では、それらの阻害要因を低減する工法であり、成形密度の向上を図ることができ、種々の形状サンプルを試作した。形状サンプルを持参する。 　電磁機器に圧粉磁心の適用を検討するにあたり、開発の一助となれば幸いである。

1. 電磁機器を取巻く背景
2. 軟磁性複合材料 (SMC) と圧粉磁心の特徴
   1. SMCの構造
   2. 圧粉磁心の内部構造と特徴
3. 電磁鋼板とSMCの比較
   1. 直流磁化特性と鉄損特性の比較
   2. 積層電磁鋼板と圧粉磁心の比較
4. 高密度圧縮成形工法の目標
5. SMCの圧縮成形プロセス
6. 従来の圧縮成形工法の問題点
   1. 成形密度向上への阻害要因
7. 高密度圧縮成形工法
   1. 工法の概要と圧縮成形条件
   2. 摺動摩擦抵抗の低減法
   3. 磁気特性と機械的特性の比較
   4. 各種SMC粉末への本工法適用例
8. 圧縮成形システム
9. 成形事例 (実物)
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第3部 粉末冶金技術と圧粉磁心のモータへの応用

(2016年6月24日 13:50〜15:20)

　粉末冶金技術とは金属粉をプレス成型し圧紛体を作りそれを焼結 (焼き固める) することにより機械部品を作るもので、鉄 – 銅 – 黒鉛系が代表的な材料で自動車部品に多く利用され、1台あたり1%弱の重量の部品が利用されている。重量的にはたいしたことはないが機能性に優れた高付加価値部品も多い。圧粉磁心は純鉄系の粉末を絶縁処理し、成形し焼結しないでそのまま磁心に使うもので昨今積層鋼板を超える性能も一部見られる。 　今回の講演は粉末冶金技術の全体像から圧粉磁心まで解説する。あわせて圧粉磁心を利用したモーターの開発例も説明する。

1. 粉末冶金とは
   1. 原料および製造工程について
   2. 応用製品について
2. 粉末冶金の中でも特殊な技術
3. 粉末冶金材料の規格
4. 粉末冶金材料の機械的・機能的特性
5. 圧粉磁心と積層鋼板磁心の比較
6. 圧粉磁心のモーターへの応用
   1. 自動車への応用
   2. 室内機としての応用 論文を参考に 1
   3. 室内機としての応用 論文を参考に 2
   4. 室内機としての応用 論文を参考に 3
• 質疑応答

第4部 電磁鋼板の磁気特性とモータ使用時の鉄損変化

(2016年6月24日 15:30〜17:00)

　モータの小型高出力化、高効率化の進展に伴い、与えられた多岐の要求に対し新しいモータ鉄心用電磁鋼板が開発されて来ました。電磁鋼板の磁気特性は、使用される条件によって、影響する素材因子が異なるため、駆動状態に合わせた電磁鋼板の選定が必要です。また、モータは使用状態に影響されて鉄損、透磁率が変化するため、コア構造、加工・固定方法、制御方法などを考慮した数値解析でモータ性能を見積もることも重要です。 　本講座では、新しく開発されたモータ鉄心用電磁鋼板シリーズの紹介に加え、電磁鋼板の最適選定指針、電磁鋼板使用状態による磁気特性変化について説明します。

1. 電磁鋼板の磁気特性
   1. HEV/EV用駆動モータへの要求特性
   2. 無方向性電磁鋼板のグレード
   3. 無方向性電磁鋼板の主な用途
2. 用途に応じた電磁鋼板への要求特性
   1. モータ種類と動作磁束密度、各磁化過程に及ぼす影響因子
   2. 鉄損およびその影響因子
   3. 高効率無方向性電磁鋼板シリーズ
   4. 薄手ハイエックスコアシリーズ
   5. 高張力ハイライトコアシリーズ
3. モータ使用時の電磁鋼板磁気特性変化
   1. モータ鉄心における鉄損ビルディングファクタ
   2. モータ製造工程での電磁鋼板磁性劣化
   3. 塑性歪みによる磁気特性変化
   4. 焼嵌応力,打抜歪・応力の影響
• 質疑応答