电动机的效率受其多个组件的影响，其整体概念使得将电能转化为动能成为可能。这些组件包括板堆，通过它来传输电力。例如，所述板堆用作所述电动机的定子和/或转子的一部分。板堆由许多非常薄的电工钢片生产。当涉及到传导和放大磁场时，电工钢片具有优异的性能。各个叠片彼此绝缘并决定性地影响所述电动机的效率。在这里，所述金属片的组成和缺少电压，它们的电阻值和绝缘的完整性是重要的影响因素。这些影响因素基本上由所述方法确定，特别是所述金属板相互之间的表面或点状结合以及加工质量，例如冲孔毛刺。
在电气工程领域中，术语堆叠是指单个金属片(所谓的叠片)的接合以形成堆叠。堆叠是由固定方式彼此连接的许多金属片的有序堆叠。这样的金属片堆叠代替了厚重的铁芯。例如，通过螺丝接合或通过施加到所述堆叠外部的夹具来实现金属片的连接以形成所述堆叠。这样的连接使得释放连接成为可能，但是所述电机的性能通常受到这种连接装置的负面影响，例如由于所述连接装置的区域中的电路短路或扰动磁场。
另一种已知的接合方法是焊接。在焊接过程中，所述金属片热接合成一体。将冲压和堆叠的叠片夹紧在装置中并借助于与所述叠片平面正交定向的多个焊缝在外半径上接合。但是，焊接会损坏所述叠片及其绝缘层，并可能导致涡流损耗增加或影响所述磁场。事实上，设计自由几乎不受所述焊缝的限制，但是以这种方式生产的堆叠不能再以无损坏的方式分离。
所谓的联锁被称为一步法。联锁时，所述电工钢片从原材料中冲出，放在堆叠上并在一个机器行程中接合到所述堆叠。当它被冲出和/或放下或固定时，在与所述相邻电工钢片的连接相互作用的电工钢片中产生机械连接。这些连接是凸起的，也被称为凸轮或凸起，凸起到所述电工钢片中。由于变形区域的绝缘涂层可能会损坏，因此不能排除短路。此外，所述连接在设计上受到限制并且由于局部连接装置而影响所述磁场。
使用胶黏剂作为连接手段也是已知的。例如在DE 35 03 019 C2和DE 38 29 068 C1中描述的一种粘合形式是使用所谓的烤搪瓷。所述原材料实际上是连续的金属带材，通常涂有烤搪瓷。在将所述单独的叠片与所述涂有烤搪瓷的金属片分开后，将它们彼此对准并放置在彼此的顶部，从而形成堆叠。随后将尚未连接的金属片的堆叠在规定的时间段内，通常30-150分钟内加热至所述烤搪瓷的反应温度。所述反应温度通常为150℃至250℃。在热处理期间，所述堆叠受到每平方毫米2至6牛顿的压力。随后是冷却阶段，持续长达60分钟。事实上，使用烤搪瓷可以使实现所述各个叠片的全表面和抗连接而不损坏金属结构或绝缘层成为可能，但烘烤和冷却过程非常耗时，因此很难融入连续的大规模生产。
本发明的目的在于改进用于生产金属片堆叠的方法，使得大批量的且短周期的生产成为可能。
这个目的在第一方面通过可热活化的胶黏剂化合物来实现，其含有：
-100重量份的环氧树脂；
-4至8重量份的潜伏性固化剂；和
-4至10重量份的潜伏性促进剂
以及其在由胶合在一起的金属片组件生产金属片堆叠的方法中的用途。
所述术语“潜伏性固化剂”是指用于固化环氧树脂但首先需要通过供应化学能或热能来活化的物质。
相应地，所述术语“潜伏性促进剂”是指通过所述固化剂用于加速所述环氧树脂固化并且同样首先需要通过供应化学能或热能来活化的物质。
所述胶黏剂必须是可热活化的胶黏剂。只有在所述金属片组件连接(接合)之后才能最终固化，但是可以在整个加工的各个阶段活化并因此进入粘合状态。因此提供了个体功能的时间和/或空间分离。在所述两个组件中的一个组件上施加所述胶黏剂是在第一个方法步骤中完成的。此后，所述胶黏剂干燥并硬化，使其不再具有粘合表面。
根据本发明的胶黏剂化合物允许例如0.5-1秒的极短的活化时间和例如最多5秒的极短的固化时间。此外，根据本发明的胶黏剂化合物的特征在于例如190℃的高温稳定性以及高绝缘和老化能力。
根据本发明的胶黏剂化合物是特别包含环氧树脂组分、固化剂和促进剂的多组分胶黏剂。
所述第一组分由具有多于一个环氧基团的一种或多种环氧树脂形成，其中优选至少一种具有软化点＞50℃的环氧树脂。
所述环氧树脂可以是脂肪族、脂环族或芳香族环氧树脂。脂肪族环氧树脂含有具有一个脂肪族基团和至少两个环氧树脂基团的组分。
脂肪族环氧树脂的实例可以包括丁二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、二甲基戊烷二氧化物、丁二烯二氧化物、二甘醇二缩水甘油醚。
脂环族环氧树脂的实例是3-环己烯基甲基-3-环己基羧化二环氧化物、3，4-环氧环己基烷基-3′，4′-环氧环己烷羧酸盐、3，4-环氧-6-甲基环己基甲基-3′，4′-环氧-6-甲基环己烷羧酸盐、乙烯基环己烷二氧化物、二(3，4-环氧环己基甲基)己二酸盐、二环戊二烯二氧化物、1，2-环氧-6-(2，3-环氧丙氧基)六氢-4，7-桥亚甲基二氢化茚。
芳香族环氧树脂的实例是双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、双苯酚型环氧树脂、4，4′-联苯环氧树脂、二乙烯基苯二氧化物、2-缩水甘油基苯基缩水甘油醚、四缩水甘油基亚甲基二苯胺。
在本发明的优选实施例中，所述环氧树脂是双酚A型环氧树脂的水分散体。
所述第二组分由用于固化所述环氧树脂的一种或多种物质形成，所述物质优选在80℃至200℃的温度范围内与所述胶黏剂化合物的所述环氧树脂发生固化反应。
所述固化剂可以含有双氰胺、氮杂环丙烷衍生物、三嗪衍生物、咪唑啉、咪唑、邻甲苯基双胍、环脒、有机六氟锑酸盐或六氟磷酸盐化合物或BF3胺络合物。所述化合物可以单独使用或组合使用。
实例包括2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1，2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑偏苯三酸酯、1-氰乙基-2-苯基咪唑偏苯三酸酯、2，4-二氨基-6-[2′-甲基咪唑基-(1′)]-乙基-s-三嗪、2，4-二氨基-6-[2′-十一烷基咪唑基-(1′)]-乙基-s-三嗪、2，4-二氨基-6-[2′-乙基-4′-甲基咪唑基-(1′)]-乙基-s-2，4-二氨基-6-[2″-甲基咪唑-(1′)]-乙基-s-三嗪、2-苯基咪唑、2-苯基-4，5-二羟甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑、2，3-二氢-1H-吡咯并[1，2-a]苯并咪唑、(1-十二烷基-2-甲基-3-苄基)咪唑盐氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉、2，4-二氨基-6-乙烯基-1，3，5-三嗪、2，4-二氨基-6-乙烯基-1，3，5-三嗪异氰酸加合物、2，4-二氨基-6-甲基丙烯酰基乙氧基-1，3，5-三嗪、2，4-二氨基-6-甲基丙烯酰基乙氧基-1，3，5-三嗪异氰酸加合物、1，3，5-三嗪、2，4-二氨基-6-甲基-1，3，5-三嗪、2，4-二氨基-6-壬基-1，3，5-三嗪、2，4-二氨基-6-苯基-1，3，5-三嗪、2，4-二甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪、2，4-二甲氧基-6-苯基-1，3，5-三嗪，2-氨基-4，6-二甲基-1，3，5-三嗪、2-氨基-4-二甲基氨基-6-甲基-1，3，5-三嗪、2-氨基-4-乙氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪、2-氨基-4-乙基-6-甲氧基-1，3，5-三嗪、2-氨基-4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪、2-氨基-4-甲基-6-苯基-1，3，5-三嗪、2-氯-4，6-二甲氧基-1，3，5-三嗪、2-乙氨基-4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪、1-邻甲苯基双胍。
在本发明的优选实施例中，所述固化剂含有双氰胺、咪唑、BF3胺络合物或其组合。
所述第三组分由一种或多种促进所述环氧树脂和固化剂之间反应的所述促进剂形成。
在本发明的优选实施例中，所述促进剂含有尿素衍生物和/或咪唑。
根据本发明的所述胶黏剂化合物还可以含有另外的组分。
在优选的实施例中，根据本发明的所述胶黏剂化合物含有2至12重量份的一种或多种选自由磷酸钼酸锌铝和聚磷酸锶铝组成的组的防腐蚀添加剂。
根据本发明其它可以使用的防腐蚀添加剂是磷酸锌、磷酸铝、正磷酸锌铝、正磷酸钼酸锌、磷酸氢钙、硅酸磷酸锌锶、聚磷酸锌铝、聚磷酸铝钙、硅酸磷酸锌钙锶铝硅酸盐、异亚硝基磷酸盐、锌盐或铁云母。
在另一个优选的实施例中，根据本发明的所述胶黏剂化合物包含5至15重量份的一种或多种选自由高岭土和云母组成的组的绝缘添加剂。
根据本发明，绝缘添加剂是具有电绝缘效果的物质。
在另一个优选的实施例中，根据本发明的所述胶黏剂化合物包含0.2至8重量份的选自由炭黑和氧化铁组成的组的吸收添加剂。
根据本发明，吸收添加剂是吸收热辐射的物质。
在另一个优选的实施例中，根据本发明的所述胶黏剂化合物含有一种或多种选自由填充剂、分散剂和成膜剂组成的组的添加剂。
分散剂的实例包括表面活性剂、聚阴离子和磷酸盐。
成膜剂的例子包括酯、醚醇和乙二醇。
优选以这样的方式选择所述胶黏剂组分，使得在混合期间可以选择20-30℃范围内的温度而不会由于所述混合过程而使所述胶黏剂固化。所述施加的胶黏剂在室温下稳定储存达几个月并且随后可通过加热至超过100℃的温度(例如150℃或180℃)在很短的时间内固化。
如果没有溶剂或分散剂添加到所述胶黏剂化合物中，可以将所述胶黏剂化合物例如作为所谓的“反应性热熔胶黏剂”施加。在使用前，必须将热熔胶黏剂加热至其熔融温度，以使其液化。反应性热熔胶黏剂的熔融温度通常在60℃至100℃的范围内。然后反应在150℃-180℃的温度范围内进行。
特别优选的胶黏剂变体基于水性环氧树脂分散体。它们基本上至少含有上述物质，即100重量份环氧树脂；4至8重量份的潜伏性固化剂；和4至10重量份的潜伏性促进剂。
如果需要的话，所述水分散体用水稀释到这样的程度，使得它可以以期望的层厚度施加到所述通过喷涂、涂装和其他使用方法预涂的金属片。使用后，水被蒸发，使得胶黏剂层在20℃下干燥且无粘性并且可热活化保留。
当然，所有提及的所述组分也可以通过溶于有机溶剂中提供。然而，所述变体不是优选的，因为出于生态原因应该减少使用有机溶剂，而且彼此反应的所述组分以溶液形式存在并且因此可能已经在制备中彼此反应。然而，在水分散体中，所述组分作为分散颗粒单独存在，这导致制剂具有特别良好的储存稳定性。
或者，所述胶黏剂混合物也可以作为粉末提供。这些粉末使用现有技术已知的用于施加粉末涂料的方法在所述金属片上烧结。在用另外的金属片生产复合材料之后，形成的所述层又被热活化。
一旦所述金属片已经用所述可热活化的胶黏剂化合物或优选在20℃下为无粘性(“不剥落的”)的胶黏剂预涂，按时间和/或空间的后续处理步骤中，设置有这种胶黏剂层的所述组件被接合在另一组件的反胶粘剂表面。至少一个所述金属片预涂有所述胶黏剂层并且至少两个金属片接合。
通过将所述胶黏剂层加热到足以使环氧树脂、固化剂和促进剂之间进行必要的化学反应的温度，所述胶黏剂在接合之前、接合期间和/或接合后固化。
根据本发明的所述胶黏剂化合物的极短的活化和固化时间使得甚至在接合金属片堆叠之前活化所述胶黏剂成为可能，使得它在接合期间已经开始固化。这节省了时间并因此使得以高循环速率生产金属片堆成为可能。
相应地，本发明还涉及一种由胶合在一起的金属片组件生产金属片堆叠的方法，至少两个金属片组件通过其间的胶黏剂层接合以形成复合体，其特征在于这里描述的胶黏剂化合物在接合之前或接合期间热活化用作胶黏剂。
因此，根据本发明，提供了用于制造由堆叠在彼此之上的多个金属片生产的金属片堆叠的方法，其中所述电工钢片可以堆叠之前或堆叠期间立即冲压出来。具有含有根据本发明的胶黏剂在至少一面的涂层以及在工作步骤中冲压、堆叠和接合的原材料的使用，使得具有短周期和大批量生产金属片堆叠成为可能。
在根据本发明的方法的优选实施例中，在完成所述接合以形成所述复合体之前，所述金属片组件之一涂覆有所述胶黏剂化合物，在所述接合完成之前，所述胶黏剂化合物硬化以形成所述复合体，但是未被固化使得所述胶黏剂层的自由表面不具有粘合性。
在根据本发明的方法的另一个优选实施例中，所述热活化借助于红外辐射进行。红外辐射使得将活化时间减少到优选在0.5秒以下，例如0.3秒成为可能。此外，它具有成本效益并且可以在没有大型设备和能源支出的情况下使用。
本发明的主题还是涂覆有前述胶黏剂化合物的金属片组件。
在本发明的优选实施例中，所述金属片组件是钢片。
这里描述的根据本发明的所述方法生产的金属片组件特别适用于定子或转子芯。
因此，本发明的另一主题是包含一个或多个前述金属片组件的定子或转子芯。
参考以下实施例更详细地解释本发明。
用根据本发明的两种产品(实施例1和2)和两种可比较的现有技术产品(来自艾仕得的Voltatex 1175W和来自拜耳材料科技的Dispercoll U 8755)进行实验。
实验条件：
将所述胶黏剂施加到电工钢片上，片厚度为0.3mm
干燥过程后的层厚度：5-6μm
样品几何尺寸：25mm x 100mm
根据DIN EN 1465测试搭接剪切强度
搭接长度：12.5mm
在热压中加入所述样品：200℃、1s(见实施例1)
或通过NIR辐射(0.3s)连接所述样品(见实施例2)
实验数据证明，根据本发明的胶黏剂化合物导致所述获得的金属片复合材料的搭接剪切强度，这是现有技术的胶黏剂化合物在相同的活化时间下无法实现的。