近年来，各类高端智能装备、新能源汽车和精密机械的飞速发展，对电机性能的要求越来越高，而在影响电机性能的诸多因素中，电机壳的重量和散热性能至关重要。位于宁波市海曙区的宁波腾隆户外用品有限公司在电机领域深耕多年，目前该公司研发生产的新型电机壳占据了这个细分领域的顶端

  公司董事长刘坚介绍，传统电机壳一般采用铸造工艺制造而成，铸造工艺本身的特点决定了电机壳的成形精度、表面质量和材料致密性等指标很难达到理想程度，而且很笨重。近年来，新能源汽车、大型注塑机、大型空压机等领域的高速发展对电机散热性能和轻量化水平要求日益提高，因此开发电机壳制造新工艺、新方法以取代传统的铸造工艺及散热方式是未来占据市场的重要“武器”。

  自1989年创立公司以来，刘坚一直坚持自主研发产品，自己也成为了一名技术型老总。“我从2006年就开始从事高性能电机和电机壳的研发与生产，可以说把国内外相关的产品都仔细翻了个遍，最后采用了消失模铸造这种全新的工艺。”

  消失模铸造是目前国际上最先进的铸造工艺之一，被誉为“铸造史上的一次革命”，国内外称之为“21世纪绿色铸造”，消失模铸造工艺制造电机壳其优点是结构强度高，不易变形，成品率高。然而，在后来的实际应用中，刘坚发现无论采用何种铸造工艺，都容易产生气孔、裂纹等缺陷，从而降低电机壳的强度。此外，电机壳在铸造之后还要进行繁琐的机械加工，后续工序包括车削内膛基准面、车削产品装配面和钻孔等内容，大大增加了每件产品的劳动消耗，浪费了人力又延长了生产时间，而且在加工过程中，每件产品需要进行多次装夹，会降低产品的加工精度。

  “我们从2014~2016年前后投入近2000万元用于研发，建立起专门的研发中心、检测室、实验室以及宁波市级工程技术中心，在消失模铸造的基础上，经过自主研发，开发出了全新的工艺，并且选用铝合金作为电机壳的材料，最大限度实现轻量化。”刘坚经过数年技术开发，在经历了无数次失败后，终于开发出了挤压型材的卷圆工艺，还针对卷圆完成后的筒状电机壳会发生回弹变形的问题，对回弹变形量进行研究，开发出电机壳卷圆工艺的专用卷圆机。“之后我们又发现铝合金材料在焊接的过程中，电机壳的变形量不能超差，如果变形量过大，必须预留较大的机加工余量才能修正这些变形量，这样势必增加机加工成本及加工时间。针对这个问题，我们采用搅拌摩擦焊工艺这种方法，从电机壳的各项技术要求出发，系统分析电机壳搅拌摩擦焊工艺的定位、夹紧、导向等关键要素，优化相关工艺参数，开发搅拌摩擦焊专用设备，提高电机壳的焊缝质量和焊接过程的自动化水平。”挤压型材的卷圆工艺和电机壳搅拌摩擦焊工艺一举攻克了之前传统铸造方式与消失模铸造工艺的瓶颈，填补了国内外该领域的空白。

  解决了轻量化，摆在刘坚面前的还有一个大问题——如何提高散热性能。

  电机的散热性能直接影响电机的工作性能和安全性。实践表明，电机故障大都由发热引起。改进电机壳体的散热性能，进而提高整个电机的散热性能，对于提高电机乃至整个应用系统的工作寿命都有着极其重要的意义。“我们注意到，近年出现了一种水冷电机壳的铸造方法，这种电机壳包括机壳部分及底座部分，机壳上布置有与机壳一体成形的带状螺旋水道，水道末端设置有进水口和出水口，散热性能远高于传统的风冷、油冷等方式。”刘坚介绍说，“基于这种技术，按照最优的液道结构，我们采用挤压方式制造出含中空液道的板状型材，传统的加工机器电机壳的圆柱度误差比较大，我们根据实践操作开发出一种专用的设备，大大提高了生产的精度。”

  由于电机壳采用了液冷的散热方式，所以对其密封性有非常严苛的要求。液道内液体一旦泄漏至电机内部，必然会发生危险。使用传统的泡水法检测密封性不仅效率低下，不直观，而且无法检测电机壳在一定液体压力下的密封性。为此，刘坚开发专用检测设备，通过传感器智能化地识别电机壳的密封性。

  “这些新的工艺、技术都彻底颠覆了传统铸造工艺，大幅提升电机壳的冷却效果和轻量化水平，在增加生产效率的同时降低成本，我们研发的产品重量相对于同款铁质电机壳的重量减轻35%以上、温升相对于同款铁壳电机的温升降低12%以上，在气压0.8MPa下保压5分钟不泄漏，而价格却要低得多，但这些新技术应用于电机壳制造，却都没有任何经验和相关案例可借鉴，甚至适配的加工机器也没有，都需要自主开发。”为此，除了自己建立实验室之外，刘坚的公司还与宁波大学、宁波工程学院建立了长期的产学研合作关系，累计获得了11项专利，先后通过了ISO9001质量管理体系认证、ISO14000环保体系认证、ROHS环保认证、UL认证、CE认证、IATF16949汽车质量体系认证。目前，该公司生产的产品得到了业内的广泛认可，与吉利汽车、宁波海天、苏州汇川、宁德时代等国内知名企业建立了长期的合作关系。

  “后续我们还要加大研发的投入，2017年已经投入了720万元，预计2018、2019年还要再投入1700多万元，提高产品的质量，让全世界都看到中国企业的智慧。”刘坚表示，“之所以投入那么多的资金，还有一个很重要的原因就是传统制造电机壳所用的铸造工艺有害气体、粉尘、废砂、废渣、噪声等的排放非常严重，新的工艺还可以有效降低环境污染，这也是作为企业所必须承担的社会责任，真正实现转型升级。”