Preguntas frecuentes de los compradores: respuestas rápidas sobre las laminaciones de transformadores

Si ya conoce la teoría, esta es la parte que realmente mueve el dinero y el riesgo. Estas respuestas se centran en qué especificar, qué cuestionar y de qué alejarse discretamente cuando compra. laminados para transformadores.

¿A quién va dirigida realmente esta sección de preguntas frecuentes?

Si redactas solicitudes de presupuesto, apruebas planos o te culpan cuando las pérdidas o el ruido son mayores de lo esperado, esto va dirigido a ti. No al estudiante, ni a la presentación de marketing.

Ya entiendes CRGO, pérdidas en el núcleo, densidad de flujo, esas piezas. La brecha no suele ser física. Se trata de datos incompletos sobre la consulta, ambigüedad en los materiales y proveedores que leen entre líneas de una manera que no era tu intención.

¿Qué debo tener preparado antes de solicitar un presupuesto de laminación?

Los proveedores solo pueden ser tan precisos como lo sea su solicitud. Muchas de las dolorosas rondas de aclaraciones se producen porque el comprador solo envía un esquema de laminación o «M4, 0,27 mm, EI» y espera una cifra concreta. Los buenos proveedores esperan discretamente más: grado del material, grosor, tipo de núcleo, dimensiones, tolerancias, revestimiento, tamaño del pedido y, a menudo, un objetivo de pérdida indicativo. Muchos proveedores consolidados dicen explícitamente que necesitan al menos el grado, el grosor, la anchura y el nivel de calidad antes de siquiera elaborar una propuesta.

Como mínimo, debe acudir con una descripción clara de la geometría de laminación (EI, UI, ingleteada, solapada, toroidal, núcleo en C), el grado CRGO o no orientado elegido, el espesor objetivo (los espesores típicos de las bobinas CRGO y la laminación en trabajos de potencia son de alrededor de 0,23, 0,27 y 0,30 mm), las dimensiones principales y la altura de la pila, la clase de recubrimiento y la cantidad por lanzamiento. Si no se especifica, el proveedor utilizará por defecto lo que tenga en stock, lo que puede estar bien o puede hacer que las pérdidas y el ruido se salgan del rango presupuestado.

CRGO, no orientado u otra cosa: ¿qué debo especificar realmente?

La mayoría de las laminaciones de los transformadores de potencia y distribución siguen basándose en acero al silicio de grano orientado, ya que combina una baja pérdida en el núcleo con una alta permeabilidad a lo largo de la dirección de laminación. El acero al silicio no orientado se utiliza más en máquinas rotativas y algunos transformadores pequeños, donde las propiedades isotrópicas son útiles y los presupuestos de pérdidas son menos estrictos. La banda amorfa es algo completamente diferente: menor pérdida, banda más delgada, procesamiento más exigente, mayor precio del material y diseños de núcleo diferentes.

Por lo tanto, para un transformador de distribución rutinario, CRGO sigue siendo el valor predeterminado, a menos que usted o su cliente requieran explícitamente acero amorfo o alguna insignia de «eficiencia superior». Si su equipo de diseño le muestra un plano con acero no orientado para un transformador de potencia de alta eficiencia, eso es extraño. Sería conveniente preguntar por qué antes de enviar la solicitud de presupuesto.

¿Siempre vale la pena pagar por laminados de 0,23 mm?

No siempre. Y tampoco nunca.

El CRGO y los aceros eléctricos relacionados se suministran habitualmente con un grosor de alrededor de 0,23, 0,27, 0,30 y, en ocasiones, 0,35 mm. Las notas del sector coinciden en un punto: para un grado determinado, una banda más fina suele significar una menor pérdida en el núcleo, ya que las corrientes parásitas están más restringidas. Sin embargo, esa reducción de la pérdida se consigue a costa de un mayor coste de material y, a menudo, de un mayor coste de procesamiento.

En el caso de los transformadores de distribución de alta eficiencia, los transformadores de gran potencia y aquellos en los que la normativa exige estrictas garantías de pérdidas, suele tener sentido pasar de 0,27 mm a 0,23 mm. En unidades pequeñas, o cuando el perfil de carga es ligero, es posible que el coste adicional del acero no se recupere a lo largo de la vida útil del activo. Un enfoque práctico consiste en pedir al equipo de diseño que presente dos variantes: misma ventana y cobre, diferente espesor y grado de laminación, con una comparación del coste total de propiedad o del precio de oferta. Varios artículos técnicos sobre la selección del espesor de laminación siguen exactamente esta idea: el espesor es un compromiso entre la pérdida y el coste del transformador, no una elección moral.

¿Cuánto debo preocuparme por la geometría y la planitud de la laminación?

Más de lo que muestran la mayoría de las solicitudes de presupuesto.

Los aceros de grano orientado alcanzan sus mejores propiedades tras un recocido de alivio de tensiones, en una forma determinada. Si luego se fuerza ese material a adoptar una geometría diferente o se utilizan laminaciones que no son planas, se introducen tensiones mecánicas que degradan las propiedades magnéticas por las que se ha pagado. Las fichas técnicas de CRGO insisten en que la geometría de laminación del núcleo ensamblado debe coincidir con la configuración recocida y que las laminaciones deben mantenerse lo más planas posible para evitar tensiones adicionales y pérdidas.

Por lo tanto, cuando cambia de solapamiento a solapamiento escalonado, de apilado a enrollado, o de un patrón de inglete a otro, no solo está cambiando el uso del acero. Está cambiando la cantidad de rendimiento de la fábrica que realmente ve en el transformador terminado. Si está calificando a un nuevo proveedor, pregunte sin rodeos si las laminaciones se entregan después del recocido final para aliviar la tensión o después de cortarlas de bobinas totalmente recocidas, y cómo controlan la planitud. Si la respuesta es vaga, su laboratorio de pruebas lo notará eventualmente.

¿Qué tolerancias y calidad de los bordes deberían ser innegociables?

Las fichas técnicas oficiales de los procesadores de acero eléctrico hablan en términos de desviación de anchura, desviación de espesor, altura de rebaba y ondulación. Para bobinas CRGO típicas en el rango de 0,23-0,35 mm, se pueden encontrar tablas estándar con tolerancias de espesor de alrededor de ±0,02 a ±0,03 mm, tolerancias de anchura vinculadas a la anchura de la banda y límites explícitos de ondulación. Las empresas de corte especializadas en acero eléctrico también anuncian alturas de rebaba del orden de 0,02 mm o mejores para materiales delgados, lo cual es importante porque las rebabas aumentan las pérdidas locales y complican el apilamiento.

En la práctica, los compradores suelen fijar tres aspectos en el plano: la tolerancia de espesor (alineada con el acero base), el límite de rebaba en los bordes y las tolerancias de posición de la muesca/agujero. La planitud y la curvatura a veces aparecen como notas en lugar de cifras concretas, pero siguen siendo importantes para el factor de apilamiento y el tiempo de montaje. Si un proveedor se niega a indicar cualquier límite de rebaba o planitud, usted está aceptando efectivamente lo que sus herramientas puedan ofrecer ese mes. Se trata de un riesgo silencioso, pero sigue siendo un riesgo.

¿Cómo debo interpretar las cifras de pérdidas en el núcleo que aparecen entre comillas sin que me induzcan a error?

Los valores de pérdida del núcleo dependen de tres parámetros: densidad de flujo, frecuencia y método de prueba. Las hojas de datos de CRGO y las referencias independientes insisten en que la comparación de pérdidas solo es válida con la misma inducción y frecuencia y bajo un estándar conocido, normalmente el marco Epstein o una prueba específica de una sola lámina.

En la práctica, esto significa que siempre debe pedir a los proveedores que indiquen la pérdida en su punto de diseño, o al menos en una referencia común, como 1,5 T o 1,7 T a 50 Hz o 60 Hz, junto con el método de ensayo. Si un proveedor indica W/kg a 1,5 T y otro a 1,3 T, el número más bajo no significa automáticamente que el acero sea mejor. Puede que solo signifique que las condiciones de ensayo son más suaves. Una breve cláusula en su solicitud de presupuesto que fije las condiciones de prueba suele eliminar una sorprendente cantidad de confusión más adelante.

¿Puedo mezclar CRGO primario y secundario de forma segura para reducir costes?

El material secundario puede resultar atractivo por su precio, especialmente cuando los mercados están ajustados. Los distribuidores consolidados describen el CRGO de primera calidad como material virgen procedente de la fábrica con propiedades garantizadas, mientras que el secundario abarca restos, láminas cortadas o aceitosas y núcleos desmontados que aún tienen un rendimiento útil, pero cuya trazabilidad es más imprecisa.

Si se mezclan laminaciones primarias y secundarias dentro del mismo núcleo, se hereda su variabilidad. Esto puede ser aceptable para aplicaciones de bajo coste y bajo riesgo, reparaciones o unidades experimentales. Es más difícil de aceptar para nuevas series en las que se tienen garantías de pérdidas u objetivos estrictos de ruido en el contrato. Un enfoque más controlado consiste en reservar las laminaciones secundarias para diseños separados con expectativas explícitamente reducidas, y mantener el material primario para cualquier cosa en la que estén en juego sanciones o la marca.

¿Qué recubrimiento aislante debo especificar para las laminaciones?

Los aceros eléctricos de grano orientado suelen suministrarse con un fino recubrimiento inorgánico sobre una capa base vítrea formada durante el recocido. Las fichas técnicas públicas de los principales fabricantes indican espesores de recubrimiento del orden de 2-5 micrómetros, elegidos para proporcionar una resistencia interlaminar adecuada y un buen factor de apilamiento.

Para usted, como comprador, lo importante no es el nombre químico. Lo importante es que el recubrimiento sea compatible con su proceso: punzonado después del recubrimiento, grabado láser, método de sujeción, compatibilidad con el aceite, límites de temperatura. Si tiene previsto soldar, unir o utilizar adhesivos entre laminaciones, comuníquelo al proveedor con antelación; algunos recubrimientos no están diseñados para ese uso y pueden agrietarse o desprender gases que perjudiquen su proceso.

¿Cómo puedo comparar proveedores de laminado más allá del precio por kilogramo?

Los agregadores que comparan proveedores relacionados con transformadores suelen tener en cuenta varios indicadores de fiabilidad: índice de entregas puntuales, tiempo de respuesta, índice de repetición de pedidos y años en funcionamiento, y destacan a los fabricantes con índices de puntualidad cercanos o superiores al 95% y al menos cinco años de actividad como socios más fiables.

En el caso de las laminaciones, la puntualidad en la entrega no es una métrica blanda. Un núcleo retrasado puede detener una línea de producción. El tiempo de respuesta le indica cómo gestionan las aclaraciones de ingeniería. La tasa de repetición de pedidos es un indicador aproximado de si a otros compradores les ha gustado lo que han recibido. Si se combinan esas señales con capacidades técnicas como el rango de espesor, el control de rebabas y el acceso a calidades específicas, el precio más bajo suele dejar de ser la opción obvia.

¿Qué hay del pedido mínimo, el plazo de entrega y el embalaje? ¿Estoy siendo poco razonable?

Las preguntas frecuentes básicas de los proveedores consolidados de materiales para transformadores suelen indicar cantidades mínimas de pedido de unos pocos cientos de kilogramos para los productos estándar, con cantidades mínimas de pedido más elevadas para los artículos personalizados, y plazos de producción de unas pocas semanas para los nuevos pedidos. Los anuncios en los mercados de bobinas y laminaciones CRGO muestran cantidades mínimas de pedido que van desde una sola tonelada hasta decenas de toneladas, con plazos de entrega que suelen oscilar entre una y tres semanas desde la salida de fábrica, una vez que el material está disponible.

El embalaje para laminados suele consistir en una combinación de paquetes flejados en cajas de madera o palés, con papel entre las capas, con los ojos hacia la pared o hacia arriba en el caso de las bobinas, y con protección contra la oxidación adecuada para el transporte marítimo, si es necesario. En caso de duda, solicite fotos del embalaje estándar de envíos anteriores. Esas imágenes le darán más información sobre su proceso real que cualquier frase de un folleto.

Guía rápida: opciones típicas de laminación según la aplicación

Los detalles siempre dependen de su diseño y sus estándares, pero muchos proyectos se ajustan discretamente a unos pocos patrones. Esta tabla no sustituye al trabajo de diseño. Es solo una rápida comprobación mental mientras lee un presupuesto.

¿Qué documentación de calidad debo esperar con cada lote?

Los fabricantes de núcleos que hablan abiertamente sobre el control de calidad suelen referirse a tres aspectos principales: la certificación de los materiales entrantes procedentes de la fábrica o del centro de servicios, las pruebas internas de pérdida de núcleo y propiedades magnéticas relacionadas, y los controles dimensionales de las laminaciones o los núcleos ensamblados. Si su proveedor se limita a reenviar los certificados de la fábrica sin realizar ninguna verificación interna, usted está confiando por completo en el control de procesos del proveedor anterior.

Un mínimo práctico es un informe de prueba por lote que indique el grado del acero, el espesor, el tipo de recubrimiento, la pérdida medida y la densidad de flujo a una inducción y frecuencia definidas, así como un resumen de las comprobaciones dimensionales. En el caso de los contratos de gran envergadura, algunos compradores también presencian las pruebas o envían periódicamente muestras a terceros para su verificación, especialmente cuando se pasa a nuevos grados o nuevas líneas de corte. No se trata de sospechar de todo el mundo. Se trata de disponer de una cadena de pruebas trazable cuando una unidad de campo funciona a alta temperatura o es ruidosa.

¿Cómo debo calificar a un nuevo proveedor de laminados?

Trátelo como trataría a un nuevo proveedor de alambre de bobinado o de bujes, solo que con equipos de prueba diferentes. Comience con un cuestionario técnico que cubra grados, rango de espesores, métodos de corte, capacidad de recocido, control de rebabas y pasos de control de calidad. Compare sus respuestas con lo que sabe que recomiendan las principales acerías eléctricas para el procesamiento.

A continuación, solicite una pequeña muestra cortada según sus planos, preferiblemente para un diseño de transformador conocido que ya fabrique. Construya algunos núcleos, mida la pérdida sin carga, la corriente de excitación y el ruido en comparación con su referencia actual. Cualquier desviación importante merece ser investigada antes de ampliar la producción. Los fabricantes de núcleos centrados en la calidad hacen hincapié en el control rutinario de los procesos y la estandarización por una buena razón: los cambios sutiles en el corte o la manipulación pueden alterar las pérdidas, incluso cuando el grado de acero sigue siendo nominalmente el mismo.

Una vez que se sienta seguro, puede aumentar gradualmente los volúmenes, sin dejar de estar atento a los datos de tendencias. Es más fácil renegociar o ajustar los detalles del proceso cuando ambas partes solo tienen una pequeña cantidad de historial compartido.

¿Realmente necesito pruebas por parte del proveedor si ya tengo un laboratorio?

Si dispone de un laboratorio bien equipado, se encuentra en una posición ventajosa. Sin embargo, confiar únicamente en las pruebas internas puede crear puntos ciegos en la programación y la responsabilidad. Las prácticas modernas de control de calidad para los núcleos de transformadores suelen utilizar ambas cosas: pruebas del proveedor para cada lote, más pruebas del comprador para la inspección de entrada o auditorías periódicas.

Las pruebas realizadas por los proveedores detectan rápidamente cualquier desviación en el proceso, incluso antes de que el material salga de su planta. Sus propias pruebas verifican que lo que llega sigue cumpliendo con sus expectativas después del transporte y el almacenamiento. Cuando ambos conjuntos de datos coinciden, todo el mundo se relaja un poco. Cuando divergen, dispone de dos referencias independientes que le ayudan a localizar dónde se ha producido el problema.

¿Qué datos deben figurar en mis especificaciones internas de laminación para que el departamento de compras no tenga que hacer conjeturas?

Una buena especificación interna es breve pero específica. Debe fijar la familia y el grado del material o una banda equivalente de grados, el espesor de laminación, las tolerancias mínimas aceptables para la banda y la laminación, el tipo de recubrimiento, la geometría de laminación, las condiciones de prueba aceptables para la pérdida del núcleo y cualquier nota especial de procesamiento, como el rayado con láser, el espaciado o la presión máxima de apilamiento. Las referencias a normas conocidas o fichas técnicas de fábrica para los grados involucrados ayudan a evitar discusiones sobre las convenciones de nomenclatura, que pueden diferir entre los proveedores.

Una vez que existe esa especificación, cada solicitud de presupuesto se vuelve más clara: el departamento de compras solo tiene que adjuntarla a la consulta y ajustar los términos comerciales y las cantidades. Los proveedores pueden presentar sus presupuestos más rápidamente y su equipo de ingeniería dedica menos tiempo a responder las mismas preguntas básicas para cada nuevo proyecto. No es perfecto, pero es mejor.

Consideraciones finales para los compradores

La compra de laminaciones para transformadores no es solo una cuestión de «¿qué grado CRGO y qué grosor?». Es una combinación de geometría, material, tolerancias, recubrimiento, control de calidad, fiabilidad del proveedor y la claridad con la que se traduce un diseño en un plano y una solicitud de presupuesto.

Si solo va a reforzar un aspecto después de leer esto, que sea la información que envía con su próxima solicitud de presupuesto. Indique el rango de calidad, el espesor, las condiciones de prueba para la pérdida, las tolerancias básicas y sus expectativas en cuanto a la documentación. Todo lo demás se convertirá en una negociación más sencilla.