近年來，各類高端智能裝備、新能源汽車和精密機械的飛速發展，對電機性能的要求越來越高，而在影響電機性能的諸多因素中，電機殼的重量和散熱性能至關重要。位于寧波市海曙區的寧波騰隆戶外用品有限公司在電機領域深耕多年，目前該公司研發生產的新型電機殼占據了這個細分領域的頂端

    公司董事長劉堅介紹，傳統電機殼一般采用鑄造工藝制造而成，鑄造工藝本身的特點決定了電機殼的成形精度、表面質量和材料致密性等指標很難達到理想程度，而且很笨重。近年來，新能源汽車、大型注塑機、大型空壓機等領域的高速發展對電機散熱性能和輕量化水平要求日益提高，因此開發電機殼制造新工藝、新方法以取代傳統的鑄造工藝及散熱方式是未來占據市場的重要“武器”。

    自1989年創立公司以來，劉堅一直堅持自主研發產品，自己也成為了一名技術型老總。“我從2006年就開始從事高性能電機和電機殼的研發與生產，可以說把國內外相關的產品都仔細翻了個遍，最后采用了消失模鑄造這種全新的工藝。”

    消失模鑄造是目前國際上最先進的鑄造工藝之一，被譽為“鑄造史上的一次革命”，國內外稱之為“21世紀綠色鑄造”，消失模鑄造工藝制造電機殼其優點是結構強度高，不易變形，成品率高。然而，在后來的實際應用中，劉堅發現無論采用何種鑄造工藝，都容易產生氣孔、裂紋等缺陷，從而降低電機殼的強度。此外，電機殼在鑄造之后還要進行繁瑣的機械加工，后續工序包括車削內膛基準面、車削產品裝配面和鉆孔等內容，大大增加了每件產品的勞動消耗，浪費了人力又延長了生產時間，而且在加工過程中，每件產品需要進行多次裝夾，會降低產品的加工精度。

    “我們從2014~2043年前后投入近2000萬元用于研發，建立起專門的研發中心、檢測室、實驗室以及寧波市級工程技術中心，在消失模鑄造的基礎上，經過自主研發，開發出了全新的工藝，并且選用鋁合金作為電機殼的材料，最大限度實現輕量化。”劉堅經過數年技術開發，在經歷了無數次失敗后，終于開發出了擠壓型材的卷圓工藝，還針對卷圓完成后的筒狀電機殼會發生回彈變形的問題，對回彈變形量進行研究，開發出電機殼卷圓工藝的專用卷圓機。“之后我們又發現鋁合金材料在焊接的過程中，電機殼的變形量不能超差，如果變形量過大，必須預留較大的機加工余量才能修正這些變形量，這樣勢必增加機加工成本及加工時間。針對這個問題，我們采用攪拌摩擦焊工藝這種方法，從電機殼的各項技術要求出發，系統分析電機殼攪拌摩擦焊工藝的定位、夾緊、導向等關鍵要素，優化相關工藝參數，開發攪拌摩擦焊專用設備，提高電機殼的焊縫質量和焊接過程的自動化水平。”擠壓型材的卷圓工藝和電機殼攪拌摩擦焊工藝一舉攻克了之前傳統鑄造方式與消失模鑄造工藝的瓶頸，填補了國內外該領域的空白。

    解決了輕量化，擺在劉堅面前的還有一個大問題——如何提高散熱性能。

    電機的散熱性能直接影響電機的工作性能和安全性。實踐表明，電機故障大都由發熱引起。改進電機殼體的散熱性能，進而提高整個電機的散熱性能，對于提高電機乃至整個應用系統的工作壽命都有著極其重要的意義。“我們注意到，近年出現了一種水冷電機殼的鑄造方法，這種電機殼包括機殼部分及底座部分，機殼上布置有與機殼一體成形的帶狀螺旋水道，水道末端設置有進水口和出水口，散熱性能遠高于傳統的風冷、油冷等方式。”劉堅介紹說，“基于這種技術，按照最優的液道結構，我們采用擠壓方式制造出含中空液道的板狀型材，傳統的加工機器電機殼的圓柱度誤差比較大，我們根據實踐操作開發出一種專用的設備，大大提高了生產的精度。”

    由于電機殼采用了液冷的散熱方式，所以對其密封性有非常嚴苛的要求。液道內液體一旦泄漏至電機內部，必然會發生危險。使用傳統的泡水法檢測密封性不僅效率低下，不直觀，而且無法檢測電機殼在一定液體壓力下的密封性。為此，劉堅開發專用檢測設備，通過傳感器智能化地識別電機殼的密封性。

    “這些新的工藝、技術都徹底顛覆了傳統鑄造工藝，大幅提升電機殼的冷卻效果和輕量化水平，在增加生產效率的同時降低成本，我們研發的產品重量相對于同款鐵質電機殼的重量減輕35%以上、溫升相對于同款鐵殼電機的溫升降低12%以上，在氣壓0.8MPa下保壓5分鐘不泄漏，而價格卻要低得多，但這些新技術應用于電機殼制造，卻都沒有任何經驗和相關案例可借鑒，甚至適配的加工機器也沒有，都需要自主開發。”為此，除了自己建立實驗室之外，劉堅的公司還與寧波大學、寧波工程學院建立了長期的產學研合作關系，累計獲得了11項專利，先后通過了ISO9001質量管理體系認證、ISO14000環保體系認證、ROHS環保認證、UL認證、CE認證、IATF43949汽車質量體系認證。目前，該公司生產的產品得到了業內的廣泛認可，與吉利汽車、寧波海天、蘇州匯川、寧德時代等國內知名企業建立了長期的合作關系。

    “后續我們還要加大研發的投入，2017年已經投入了720萬元，預計2018、2019年還要再投入1700多萬元，提高產品的質量，讓全世界都看到中國企業的智慧。”劉堅表示，“之所以投入那么多的資金，還有一個很重要的原因就是傳統制造電機殼所用的鑄造工藝有害氣體、粉塵、廢砂、廢渣、噪聲等的排放非常嚴重，新的工藝還可以有效降低環境污染，這也是作為企業所必須承擔的社會責任，真正實現轉型升級。”