Para agilizar su proyecto, puede etiquetar las pilas de laminación con detalles como tolerancia, material, acabado superficial, si se requiere o no aislamiento oxidado, cantidady mucho más.
Las láminas de Backlack pueden parecer terminadas antes de que se haya comprobado realmente la adherencia.
Esa es la parte incómoda. A paquete de laminados del núcleo del motor puede salir de la prensa limpia, plana y con un aspecto aceptable. El recubrimiento puede parecer continuo. La pila puede incluso resistir la manipulación. Nada de eso confirma que el recubrimiento autoadhesivo se haya curado hasta formar una unión interlaminar estable.
En el caso de las pilas de laminación de precisión, especialmente el acero eléctrico de espesor reducido que se utiliza en motores, generadores y conjuntos electromagnéticos, la verificación del curado debe responder a una pregunta práctica:
¿Se mantendrá unida la pila adherida bajo condiciones reales de esfuerzo mecánico, térmico y de manipulación?
Los ensayos de desprendimiento y los ensayos de cizallamiento son dos de los métodos más útiles para responder a esta pregunta. No son intercambiables. El ensayo de desprendimiento pone de manifiesto la fragilidad de los bordes. El ensayo de cizallamiento comprueba la transferencia de carga a lo largo de la superficie adherida. Si se utilizan conjuntamente, ofrecen una visión más clara de la calidad del curado del recubrimiento que los ajustes del horno o la inspección visual por sí solos.
El «backlack» es un recubrimiento autoligante que se aplica a laminados eléctricos de acero. Durante el proceso de unión, el calor y la presión hacen que el recubrimiento se ablande, entre en contacto con la capa adyacente y se endurezca hasta formar una capa unida.
En el ámbito de la producción, la palabra “curación” puede resultar engañosa. Da la impresión de ser un proceso sencillo en el que solo hay dos opciones: sí o no. Pero no es así.
Una pila de laminados Backlack curada debe presentar:
Una pila puede fallar en uno de estos aspectos sin que parezca sospechoso. Por eso son importantes las pruebas mecánicas.
Las condiciones reales de curado dependen del peso del recubrimiento, la temperatura máxima del metal, el tiempo de permanencia, la presión en la pila, la planitud de la laminación, la altura de las rebabas, la limpieza de la superficie y el comportamiento de enfriamiento. La receta del horno es solo una parte del proceso. El recubrimiento se cura en función de la temperatura y la presión a las que se ve sometido realmente en el interior de la pila.
Esa diferencia es el origen de muchos problemas de vinculación.
La inspección visual permite detectar defectos evidentes: desalineación, extruido excesivo, ampollas, contaminación, marcas de quemaduras y geometría deformada de la pila.
No detecta de forma fiable la adhesión débil entre capas.
Un paquete de laminados puede presentar un borde exterior impecable y, aun así, tener una unión interna deficiente. Una fina película de aceite, un almacenamiento inestable del recubrimiento, una temperatura máxima del metal insuficiente o una presión baja en una zona pueden provocar puntos de debilidad localizados. A veces, el primer indicio aparece durante el mecanizado, el montaje del rotor, el funcionamiento a alta velocidad o los ciclos térmicos.
Para entonces, el coste del defecto ya no se limita a una sola muestra rechazada.
Los ensayos de desprendimiento y cizallamiento convierten la línea de unión oculta en una prueba cuantificable.
En una prueba de desprendimiento, se separan las capas laminadas unidas entre sí por un borde. Para la verificación del curado del Backlack, esto es importante porque muchos fallos por delaminación se inician en los bordes expuestos, las puntas de los dientes, las ranuras o las zonas cortadas.
Entre los métodos de referencia más habituales se encuentran:
El método de desprendimiento con rodillo flotante se utiliza a menudo cuando uno de los elementos adheridos es lo suficientemente flexible como para desprenderse mientras que el otro permanece apoyado. El ensayo mide la resistencia al desprendimiento a medida que la grieta avanza a lo largo de la línea de unión. El ensayo de desprendimiento en T utiliza una probeta unida en forma de T y mide la fuerza necesaria para separar dos elementos adheridos flexibles.
En pocas palabras, la prueba de desprendimiento plantea la siguiente pregunta:
¿Con qué facilidad se rompe el vínculo una vez que comienza la separación?
Esa es una pregunta incisiva. Bien. Los bordes necesitan preguntas incisivas.
La prueba de desprendimiento resulta útil para detectar:
El ensayo de desprendimiento es sensible. A veces, demasiado sensible. Una pequeña rebaba, un borde irregular, una probeta desalineada o un ángulo de desprendimiento irregular pueden afectar al resultado. Eso no significa que el ensayo sea poco fiable. Significa que hay que controlar la configuración del ensayo.
En el control de la producción, las pruebas de desprendimiento suelen ser un método eficaz de alerta temprana. Si la curva de desprendimiento cambia, es posible que el proceso esté variando antes de que la pila falle por completo.
En un ensayo de cizallamiento, la zona de unión se somete a una carga más paralela a la superficie de laminación. En lugar de separar las capas tirando de ellas, se intenta separarlas deslizándolas.
En el caso de los ensamblajes con unión adhesiva, DIN EN 1465 Es una referencia habitual para los ensayos de tracción y cizallamiento por solapamiento. En los trabajos de laminación de Backlack, los ensayos de cizallamiento ayudan a evaluar en qué medida el recubrimiento curado transfiere la carga a través de la superficie de unión.
El ensayo de cizallamiento plantea las siguientes preguntas:
¿Puede la zona de laminado adherido soportar una fuerza en el plano sin deslizarse ni fallar?
Esa cuestión se acerca más a muchas condiciones de funcionamiento. Los núcleos de los motores y los conjuntos laminados pueden verse sometidos a vibraciones, par de torsión, tensiones por ajuste a presión, cargas de manipulación, expansión térmica y fuerzas de mecanizado. La unión no solo debe resistir el desprendimiento, sino que también debe mantener el conjunto como una unidad mecánica.
Los ensayos de cizallamiento resultan útiles para comprobar:
El resultado de un ensayo de cizallamiento nunca debe considerarse un valor universal del material. Depende de la geometría de la probeta, el área de unión, la longitud de solapamiento, la velocidad de ensayo, el espesor del acero y el estado de la superficie.
Por lo tanto, el informe debe indicar cómo se realizó la prueba. Una cifra sin indicar el método solo tiene una utilidad limitada.
Ambos deben utilizarse cuando la pila está en una situación crítica.
Los ensayos de pelado detectan puntos débiles en los bordes. Los ensayos de cizallamiento comprueban la capacidad de carga de la zona de unión. Una pila puede superar un ensayo y suspender el otro. Eso no es extraño. Es información.
| Método de ensayo | Objetivo principal | Patrones de referencia comunes | El mejor en la detección de | Limitación principal | Ideal para el control de calidad en el laminado Backlack |
|---|---|---|---|---|---|
| Ensayo de desprendimiento con rodillo flotante | Mide la resistencia al desprendimiento desde un borde de apertura | DIN EN 1464 | Debilidad en los bordes, mala adhesión, impregnación desigual, curado frágil | Sensible a la preparación de las muestras y al comportamiento de la capa flexible | Análisis de curado rápido y comparación de lotes |
| Prueba de pelado en T | Mide la fuerza de desprendimiento en un ensamblaje adherido en forma de T | ISO 11339 | Comportamiento de separación de los laminados flexibles y rotura progresiva por desprendimiento | No está destinado a datos de diseño estructural | Pruebas comparativas cuando la geometría de la probeta es adecuada |
| Ensayo de tracción y corte con solape | Mide la resistencia al corte en el solapamiento adherido | DIN EN 1465 | Resistencia de la unión superficial, transferencia de carga, evolución del curado | Depende en gran medida de la geometría de solapamiento y de la preparación de la muestra | Validación de procesos, cualificación de la producción, control de calidad periódico |
| Desprendimiento + cizallamiento combinados | Comprueba la resistencia a la apertura y la resistencia al deslizamiento | DIN EN 1464 / ISO 11339 / DIN EN 1465 | Corregir desequilibrios, bordes débiles, adhesión deficiente de la superficie y desviaciones en el proceso | Requiere un muestreo y una presentación de informes rigurosos | Ideal para pilas de laminación que requieren una alta fiabilidad |
La fuerza máxima es importante. La superficie de fractura es igual de importante.
Tras un ensayo de desprendimiento o de cizallamiento, deben inspeccionarse ambas caras de la probeta fallida. Un buen registro de control de calidad debe incluir el resultado de la fuerza y el modo de fallo.
Entre los patrones de fallo más habituales se encuentran:
Fallo de la adhesión El recubrimiento se desprende limpiamente de la superficie de acero. Esto podría deberse a una limpieza deficiente de la superficie, una humectación insuficiente, una presión de unión insuficiente, problemas relacionados con el óxido o un curado incompleto.
Fallo de cohesión La fractura atraviesa la propia capa de recubrimiento. Esto suele significar que el recubrimiento se ha adherido a ambas superficies de laminación, aunque aún es necesario evaluar la resistencia interna de la capa curada.
Fallo mixto Parte del fallo se debe a la adhesión y parte a la cohesión. Esto es habitual en muestras reales de producción. El patrón y la ubicación son importantes.
Adhesión irregular Algunas zonas presentan una fuerte adhesión, mientras que otras cercanas se desprenden con facilidad. Esto puede deberse a una presión desigual, a contaminación local, a ondulaciones en la laminación, a la interferencia de rebabas o a una transferencia de calor desigual.
Deformación del acero El acero eléctrico fino puede doblarse o deformarse durante el ensayo antes de que la unión se separe por completo. Esto puede indicar una unión sólida, pero también puede dificultar la comparación directa.
Un fallo de aspecto limpio no es necesariamente bueno. Un fallo de aspecto irregular no es necesariamente malo. La superficie debe interpretarse teniendo en cuenta el método de ensayo, la geometría de la probeta y el historial de curado.
Las discrepancias son habituales. Pueden resultar útiles.
Si La resistencia al desprendimiento es baja, pero la resistencia al cizallamiento es aceptable, es posible que la pila presente una buena adhesión en la superficie, pero una resistencia deficiente en los bordes. Comprueba el estado del recubrimiento de los bordes, la altura de las rebabas, la fragilidad del recubrimiento, la distribución de la presión y la preparación de la probeta de desprendimiento.
Si La resistencia al cizallamiento es baja, pero la resistencia al desprendimiento es aceptable, es posible que la pila se resista a abrirse, pero no consiga transferir la carga en el plano. Comprueba la temperatura máxima del metal, el tiempo de exposición, el espesor del recubrimiento, la geometría de solapamiento y si la capa curada ha quedado demasiado blanda.
Si tanto los resultados de desprendimiento como los de cizallamiento son bajos, empieza por lo básico: la limpieza de la superficie, el almacenamiento del recubrimiento, la temperatura real del metal, la presión, el tiempo de exposición y la planitud de la laminación.
Si Ambos son altos, pero la dispersión es amplia, no te alegres demasiado pronto. Una dispersión tan amplia suele indicar que el proceso es inestable. Puede deberse a variaciones en el calentamiento. Puede deberse a variaciones en la presión. Puede deberse a variaciones en el peso del recubrimiento. O puede que un operario esté preparando las muestras de forma diferente a otro.
Un proceso fiable no solo genera resultados sólidos, sino que genera resultados que se repiten.
El plan de verificación del proceso de fabricación debe ajustarse al riesgo que presenta la pieza.
En las primeras fases de desarrollo, prueba varias condiciones de curado. Siempre que sea posible, modifica una variable principal cada vez: temperatura, tiempo de exposición, presión o peso del recubrimiento. Anota el resultado. Anota el modo de fallo. Conserva las muestras.
Para el inicio de la producción, utilice la geometría de laminación real. Las probetas planas son útiles, pero no siempre representan ranuras, dientes, puentes estrechos, diámetros interiores o la transferencia de calor en alturas apiladas. Una prueba realizada con un material adecuado puede dar una respuesta conveniente. Pero esa no siempre es la respuesta correcta.
Para el control de calidad rutinario, un plan equilibrado puede incluir:
Los criterios de aceptación deben basarse en las especificaciones del cliente, el diseño de la pila, la carga de funcionamiento y el historial de producción validado. Evita copiar valores de una pieza que no tenga relación con esta. La unión del espacio libre depende demasiado de la geometría y de las condiciones del proceso como para recurrir a ese atajo.
Un informe de ensayo de desprendimiento o cizallamiento debería ser lo más sencillo posible: claro, reproducible y difícil de malinterpretar.
Un informe sólido debería incluir:
Este nivel de detalle ayuda a los equipos de ingeniería a distinguir los problemas relacionados con el recubrimiento de los problemas relacionados con el proceso. Además, ayuda a los equipos de compras a comparar proveedores sin basarse únicamente en lo que estos afirman.
Un horneado deficiente no siempre significa que el horno estuviera demasiado frío.
Esa es una posibilidad. No es la única.
Entre las causas más comunes se encuentran:
Un proceso puede alcanzar el punto de consigna del horno y, aun así, fallar. El recubrimiento no se cura en función de los datos que muestra el controlador, sino que se cura según las condiciones que se dan en la línea de unión.
En el caso de los proyectos de pilas de laminación a medida, la verificación del curado no debe añadirse al final como un trámite administrativo, sino que debe integrarse en el proceso de fabricación.
Una revisión práctica del proyecto debe definir el método de unión, el espesor de laminación, los requisitos de recubrimiento, la altura de la pila, el ciclo de curado, el método de ensayo, los criterios de aceptación y el formato de los informes antes de que comience la producción.
Nuestros equipos de ingeniería y calidad pueden contribuir a este proceso ayudando a definir los requisitos de los ensayos de desprendimiento y cizallamiento, preparando muestras de validación, analizando los modos de fallo y adaptando los registros de control de calidad a los requisitos mecánicos del ensamblaje final.
En el caso de los núcleos de motor de alta velocidad, las pilas prototipo, los segmentos de estator unidos, los paquetes de rotor y otros conjuntos de acero eléctrico de precisión, esto elimina las conjeturas. Además, agiliza el proceso de cualificación de los proveedores. El plano indica lo que se necesita. El informe de pruebas demuestra lo que se ha fabricado.
La verificación del curado de la laminación con recubrimiento de retroceso es el proceso mediante el cual se comprueba si el recubrimiento autoligante entre las láminas de acero eléctrico se ha curado hasta formar una unión estable. Suele incluir ensayos mecánicos, el análisis de los modos de fallo y la trazabilidad del proceso.
La norma DIN EN 1464 se utiliza habitualmente para los ensayos de desprendimiento con rodillo flotante. La norma ISO 11339 puede utilizarse para los ensayos de desprendimiento en T cuando el diseño de la probeta se adapta a conjuntos adheridos flexibles.
La norma DIN EN 1465 se utiliza habitualmente para realizar ensayos de tracción y cizallamiento por solape en ensamblajes adheridos. En el caso de las laminaciones «Backlack», permite comparar la resistencia de la zona adherida en condiciones controladas de la probeta.
No. Los ensayos de desprendimiento y los de cizallamiento responden a cuestiones diferentes. El ensayo de desprendimiento comprueba la resistencia a la apertura desde un borde. El ensayo de cizallamiento comprueba la transferencia de carga a lo largo de la zona de unión. Las estructuras críticas suelen requerir ambos.
Sí. Esto puede ocurrir cuando la superficie de unión principal soporta una carga de deslizamiento, pero el borde es débil, frágil, está contaminado o presenta una humectación deficiente. Se trata de una señal de alerta, especialmente en el caso de pilas expuestas a manipulaciones, vibraciones o un funcionamiento a alta velocidad.
No. Los límites de aceptación deben estar relacionados con la geometría de la laminación, el sistema de recubrimiento, el espesor del acero, las condiciones de funcionamiento y las especificaciones del cliente. También debe indicarse el método de ensayo; de lo contrario, el valor podría resultar engañoso.
La temperatura máxima del metal se aproxima más a las condiciones reales de curado que la temperatura del aire del horno. Las pilas gruesas, la masa de las herramientas y las condiciones de contacto pueden retrasar la transferencia de calor hacia la línea de unión.
Anota el modo de fallo, la ubicación de la probeta, el ciclo de curado, la norma de ensayo, las dimensiones de la muestra, la velocidad de ensayo y las fotografías representativas. El número indica la fuerza medida. La superficie en la que se ha producido el fallo ayuda a explicar el motivo.
La adherencia del backlack no se comprueba a simple vista, sino mediante ensayos controlados y resultados repetibles.
Los ensayos de desprendimiento muestran cómo se rompe la unión partiendo de un borde. Los ensayos de cizallamiento muestran cómo la superficie unida soporta la carga. En conjunto, ofrecen a los ingenieros y a los equipos de control de calidad una forma práctica de verificar el curado del recubrimiento, detectar desviaciones en el proceso y certificar las pilas de laminación con mayor confianza.
En el caso de las pilas de acero eléctrico adheridas, esa diferencia es importante. Una pila no se considera simplemente ensamblada por el mero hecho de que las capas estén en contacto. Se considera adherida cuando el recubrimiento, el ciclo de curado y los resultados de las pruebas coinciden.
Para agilizar su proyecto, puede etiquetar las pilas de laminación con detalles como tolerancia, material, acabado superficial, si se requiere o no aislamiento oxidado, cantidady mucho más.
Spanish 
English 
German 
French 
Italian 
Japanese 
Korean 
Dutch 
Indonesian