Una vez estampadas con precisión las laminaciones particulares, su ensamblaje en los núcleos totales del estator y las palas es una acción esencial que influye significativamente en la eficiencia y la integridad mecánica del motor final. Sino emplea una gran variedad de métodos de montaje innovadores, cada uno de ellos seleccionado en función de las necesidades concretas de la aplicación, las cualidades de eficiencia deseadas y la cantidad de producción.
Enclavamiento/bloqueo (pestañas autobloqueantes)
El enclavamiento, también llamado "keying" o "self-locking tabs", es una técnica muy utilizada en nuestras instalaciones, sobre todo para motores eléctricos de corriente continua de pequeño tamaño. Esta técnica consiste en marcar lengüetas o llaves directamente en las hojas de laminación, que después se curvan o empujan para bloquear mecánicamente la pila entre sí.
- Ventajas : No requiere productos adicionales ni tratamiento posterior, lo que aporta rentabilidad. Ofrece grandes posibilidades de automatización, con tiempos de ciclo normales de mucho menos de 2 segundos por pila en líneas automatizadas. Y lo que es más importante, tiene un efecto mínimo sobre las propiedades magnéticas residenciales, ya que no presenta calor.
- Limitaciones : La zona de la lengüeta puede desarrollar espacios de aire localizados, lo que aumenta algo la pérdida de núcleo. La resistencia mecánica es moderada, por lo que es menos adecuado para rotores con vibraciones extremadamente altas o de gran diámetro. La complejidad del utillaje es modesta, por lo que requiere pasadas de marcado de precisión.
Soldadura (láser, TIG, MIG, por puntos de resistencia)
La soldadura se utiliza para fusionar pilas de laminación, normalmente en el perímetro o en determinados factores. La soldadura por láser (por ejemplo, con equipos de Trumpf, IPG Photonics) es muy preferida por su precisión y las mínimas zonas afectadas por el calor, lo que la hace adecuada para aplicaciones de alto rendimiento. La soldadura por resistencia en el lugar también es habitual, sobre todo en la producción de motores eléctricos de corriente continua para automóviles.
- Beneficios : Proporciona una gran honradez mecánica, lo que la hace magnífica para rotores de alta velocidad. El proceso puede automatizarse por completo, con tiempos de ciclo muy inferiores a 1 segundo por soldadura, aunque el tiempo de apilado completo depende de la variedad de soldaduras.
- Limitaciones : El calentamiento localizado del hogar a lo largo de la soldadura puede elevar la pérdida de núcleo (hasta 10-15% en la zona de soldadura, según 2022 estudios de investigación del IEEE). También existe el riesgo de que se doble la laminación y, en algunos casos, puede ser necesario un recocido posterior a la soldadura para restaurar las propiedades magnéticas residenciales. El utillaje es complicado y costoso.
Remachando
El remachado consiste en insertar clavijas o tubos metálicos a través de aberturas previamente perforadas en la pila de laminado, que después se deforman para mantener unida la pila. Esta técnica se utiliza con frecuencia en grandes motores eléctricos de corriente continua y tracción.
- Beneficios : Proporciona una gran tenacidad mecánica y no requiere aporte de calor, por lo que es ideal para escombreras gruesas o de gran diámetro.
- Limitaciones : Los orificios de los remaches reducen al mínimo la sección magnética efectiva y provocan un aumento de la pérdida regional del núcleo. El procedimiento suele ser manual o semiautomático, lo que limita el rendimiento con tiempos de ciclo de entre 5 y 10 segundos por pila. Aunque el utillaje es razonablemente básico, una alineación precisa es crucial para la eficacia magnética.
Adhesivos (epoxi, fenólico, poliimida))
La unión adhesiva incluye el uso de una fina capa de adhesivo resistente a altas temperaturas entre las laminaciones, que se adhiere curándose bajo tensión. Este método está ganando terreno en aplicaciones de alta eficiencia y sensibles al ruido, como la movilidad eléctrica y la industria aeroespacial.
- Ventajas : Sin contorsión mecánica ni entrada en caliente, manteniendo los edificios magnéticos. Proporciona una excelente amortiguación de la resonancia y permite utilizar láminas extremadamente delgadas (< 0,2 mm).
- Limitaciones : La desgasificación del adhesivo puede provocar vacíos, y el tiempo de curado (de minutos a horas) puede limitar el rendimiento. El coste de los adhesivos especializados también puede ser importante. La automatización es posible, pero requiere una dosificación precisa del adhesivo y la alineación de las pilas.
Ajuste por contracción
El ajuste por contracción es un método especializado en el que se calienta el anillo externo o la carcasa, se inserta la pila de laminación y, a continuación, se deja enfriar y se acuerda, asegurando la pila. Se utiliza en rotores de alta velocidad muy especializados (por ejemplo, turbomaquinaria, algunos motores eléctricos de corriente continua aeroespaciales).
- Beneficios : Ofrece una presión constante y se mantiene alejada de aberturas o soldaduras, protegiendo así el curso magnético.
- Limitaciones : Alta complejidad de control de herramientas y procedimientos. Normalmente no es ideal para la fabricación de grandes volúmenes debido a los largos tiempos de ciclo y las necesidades de enfriamiento térmico, que suelen ser de 5 a 15 minutos cada uno.
Cleating (sujeción de cantos)
Para sujetar las láminas entre sí, se utilizan tiras metálicas o cables retorcidos alrededor del perímetro de la pila. Se trata de un método más sencillo y económico.
- Ventajas : Se trata de un utillaje sencillo y económico, que no requiere calor ni adhesivos.
- Limitaciones : Ofrece escasa resistencia a las vibraciones y los tacos pueden aflojarse gradualmente, lo que la hace inadecuada para aplicaciones de alta velocidad o alta precisión. Normalmente es manual o semiautomática, con tiempos de ciclo de 3 a 5 segundos por pila.