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.
La prueba de resistencia interlaminar comprueba laminados de motor permanecen aislados eléctricamente después del revestimiento, estampado, apilado, unión, soldadura u otros procesos de núcleo.
Las pruebas de aislamiento superficial de una sola tira son útiles para las comprobaciones de acero eléctrico de entrada. Las pruebas de dos superficies y a nivel de pila suelen ser más significativas cuando lo que realmente preocupa es el comportamiento del núcleo del motor.
El resultado no es un número de material puro. La presión, la temperatura, las rebabas, los daños en el revestimiento, el aceite, los residuos, el área de la sonda y la compresión de la pila pueden modificar la lectura.
Para las pilas de laminados de motor, el mejor plan de pruebas suele combinar pruebas de aislamiento superficial, pruebas de resistencia interlaminar de dos superficies, inspección de rebabas y validación de pérdida de núcleo.
Las láminas de los motores son finas por una razón.
Un núcleo de acero sólido permitiría mayores bucles de corrientes parásitas. Estos bucles desperdician energía en forma de calor. El acero eléctrico laminado divide la trayectoria en capas más finas, y el aislamiento entre láminas ayuda a impedir que la corriente salte de una laminación a otra.
Esa es la versión limpia.
La versión de taller es menos limpia. Puede quedar bien un revestimiento en la bobina. Luego se perfora la chapa. Aparece una rebaba. Se prensa la pila. Se añade una soldadura. El adhesivo se cura. El ajuste de la carcasa añade tensión. De repente, dos láminas que deberían comportarse como láminas separadas están parcialmente conectadas.
Esa conexión puede ser pequeña. Puede no parecer grave. Pero en un núcleo de estator o rotor, los pequeños cortocircuitos repetidos pueden aumentar la pérdida del núcleo, crear calentamiento local y reducir la eficiencia del motor.
Así que la cuestión no es sólo:
¿Tiene el laminado un revestimiento aislante?
La mejor pregunta es:
¿Sigue teniendo la pila de laminación suficiente separación eléctrica después del proceso de fabricación real?
Ahí es donde las pruebas de resistencia interlaminar se ganan su lugar.
Resistencia interlaminar es la resistencia eléctrica entre láminas adyacentes en una pila de núcleos.
En las laminaciones de motor, el revestimiento de cada lámina debe restringir el flujo de corriente entre las capas. Una resistencia más alta significa generalmente un mejor aislamiento. Una resistencia más baja puede indicar daños en el revestimiento, contacto con rebabas, contaminación, presión excesiva o caminos conductores creados durante el montaje.
Una fuente habitual de confusión: la resistencia interlaminar no es lo mismo que la resistencia del aislamiento superficial.
La resistencia superficial del aislamiento suele medirse en una única tira o punzón de acero eléctrico en condiciones definidas de tensión, presión y temperatura. La resistencia interlaminar se mide entre dos superficies revestidas adyacentes, también en condiciones controladas, y el resultado está directamente ligado a la interfaz entre láminas.
Esa diferencia parece pequeña. En la producción, no lo es.
Una sola hoja puede aprobar. Una pila puede suspender.
| Método de ensayo | Qué comprueba | Mejor uso | Limitación principal |
|---|---|---|---|
| Prueba de aislamiento superficial de una sola tira | Resistencia del revestimiento en una cara de laminación o punzonado | Inspección de materiales entrantes, control de calidad de revestimientos, ensayos tipo Franklin | No representa totalmente dos láminas prensadas juntas |
| Ensayo de resistencia interlaminar de dos superficies | Resistencia entre dos superficies de laminación recubiertas | Comprobación del comportamiento de revestimiento a revestimiento bajo presión y temperatura definidas | Puede pasar por alto cortocircuitos en los bordes o contacto local con rebabas fuera de la zona de prueba. |
| Prueba de resistencia de minipila | Comportamiento de la resistencia a través de una pequeña pila representativa | Validación del proceso tras el estampado, la unión, la soldadura o el prensado | Más difícil de estandarizar; el diseño de las fijaciones importa |
| Comprobación eléctrica del núcleo acabado | Continuidad eléctrica o patrones de resistencia en un núcleo ensamblado | Detección de cortocircuitos interlaminares importantes tras el montaje | Puede no identificar la causa exacta |
| Prueba de pérdida de núcleo | Pérdida magnética total bajo excitación | Correlación del rendimiento final | No aísla el fallo del revestimiento de la tensión, el grado del material o la geometría. |
Ningún método lo cubre todo. Es un inconveniente, pero es útil admitirlo.
Una prueba de revestimiento no es una prueba de motor. Una prueba de pérdida de núcleo no es una prueba de revestimiento. Una inspección de rebabas no es una prueba de aislamiento. Póngalas juntas y la imagen será mucho mejor.
El ensayo de aislamiento superficial de una sola banda se utiliza a menudo para bandas, chapas o laminados punzonados de acero eléctrico. En la prueba se aplica contacto eléctrico a la superficie recubierta en condiciones controladas. El objetivo es medir la resistencia del revestimiento superficial al flujo de corriente.
Este método es útil cuando se necesita examinar el material entrante o comparar la consistencia del revestimiento de un lote a otro. También es práctico para el control de calidad rutinario porque es más rápido que montar y probar una pila.
Utiliza este método para responder:
“¿Es aceptable en general el revestimiento de esta superficie de laminación?”
No lo utilice solo para responder:
“¿Evitará este núcleo de estator o rotor acabado los cortocircuitos interlaminar?”
La segunda pregunta se refiere a la calidad del punzonado, la dirección de las rebabas, la presión de apilado, el método de unión, la limpieza, el curado y la manipulación.
Las pruebas con una sola tira son una buena primera puerta. No lo es todo.
Las pruebas de dos superficies juntan dos laminados de acero eléctrico revestidos y miden la resistencia a través de la interfaz. Esto se aproxima más a las condiciones en el interior de una pila de laminación.
El método suele definirse en torno a un voltaje, una presión y una temperatura predeterminados. El valor medido es la resistencia, a menudo expresada en kilo-ohmios, e indica la eficacia con la que el revestimiento limita las vías de corriente interlaminar en la maquinaria eléctrica.
Este método es especialmente útil cuando se está cualificando el propio revestimiento o cuando un cambio en el proceso puede afectar al aislamiento entre láminas.
Por ejemplo:
La palabra importante es controlado.
Si cambia la presión, puede cambiar el resultado. Si cambia la temperatura, el resultado puede cambiar. Si cambia la superficie de contacto, también puede cambiar el resultado.
Eso no significa que la prueba sea débil. Significa que la prueba debe describirse correctamente.
Un valor de resistencia sin presión de ensayo, temperatura, superficie de la probeta y método de contacto es sólo un resultado a medias.
Las pruebas a nivel de pila no siempre son tan pulcras como un método estandarizado de hoja plana, pero a menudo se acercan más al problema real.
Se puede construir una minipila a partir de laminaciones reales de producción. A continuación, se comprueba la resistencia a través de regiones seleccionadas antes y después de los pasos clave del proceso.
Aquí es donde aparecen muchos problemas ocultos.
Una laminación puede pasar la inspección de revestimiento antes del punzonado. Tras el punzonado, las rebabas del borde pueden crear contacto eléctrico entre las capas. Tras el prensado, el contacto se hace más fuerte. Tras la soldadura o la unión mecánica, algunas láminas pueden formar puentes eléctricos. Los estudios de fabricación han relacionado repetidamente la deformación por punzonado, la formación de rebabas y los contactos interlaminares con el riesgo añadido de pérdida por corrientes parásitas en los núcleos laminados.
Para el control de calidad del núcleo del motor, las comprobaciones a nivel de pila son útiles después:
No es necesario realizar pruebas siempre después de cada paso. Durante el desarrollo del proceso, sí, hay que probar más. Una vez conocido el paso débil, el control de la producción puede ser más sencillo.
Un buen plan de pruebas específico para un proceso ahorra tiempo porque evita perseguir la causa equivocada.
La baja resistencia interlaminar suele deberse a una de estas cuatro causas: revestimiento, estado de los bordes, contaminación o presión de montaje.
El revestimiento puede ser demasiado fino, agrietado, irregular, poco curado, demasiado curado, rayado o faltar en zonas pequeñas. Incluso los pequeños defectos son importantes si se repiten en muchas laminaciones.
Las rebabas son una de las causas más comunes de falsa confianza.
La cara de laminación puede salir bien. El borde puede que no. Cuando la pila se comprime, las rebabas pueden tocar la hoja siguiente y crear caminos conductores locales.
Por este motivo, la inspección de cantos y la medición de la altura de las rebabas deben realizarse junto a las pruebas eléctricas, y no a posteriori.
El polvo metálico, los residuos carbonizados, el aceite sucio, las partículas abrasivas y la contaminación por manipulación pueden reducir la resistencia. A veces se culpa al revestimiento cuando el verdadero problema es el proceso de limpieza.
La soldadura, el enclavamiento, el remachado, la sujeción y el ajuste a presión pueden crear conexiones entre chapas. Algunas son intencionadas desde el punto de vista mecánico. Desde el punto de vista eléctrico, pueden añadir pérdidas si no se controlan.
El problema no siempre es un cortocircuito dramático. A menudo se trata de muchos pequeños contactos. Silenciosamente malos.
La prueba de resistencia interlaminar es útil, pero es fácil sobreinterpretarla.
Un valor alto no demuestra que el núcleo del motor acabado sea perfecto. Demuestra que la interfaz probada se comportó bien en las condiciones seleccionadas.
Un valor bajo no siempre significa que el proveedor del revestimiento haya fallado. Puede significar que el proceso de estampación dañó el revestimiento, que la presión de ensayo era demasiado alta, que la probeta estaba sucia o que la sonda aterrizó en una zona con rebabas.
Los errores más comunes son sencillos:
| Error | Por qué causa problemas | Mejor enfoque |
|---|---|---|
| Prueba sólo sábana plana | Pierde el daño del proceso de perforación o apilamiento | Pruebas antes y después de las fases críticas de fabricación |
| Ignorar la dirección de las rebabas | Las rebabas pueden entrar en contacto con las chapas adyacentes bajo presión | Registre la altura de la rebaba, la dirección y la ubicación de la prueba |
| Utilizar una lectura como prueba | La calidad del revestimiento y de los bordes varía según el laminado | Utilización de lecturas múltiples y seguimiento del valor mínimo |
| Comparación de los resultados de diferentes encuentros | La presión y el área de contacto pueden no coincidir | Fijar el método de ensayo antes de establecer los límites |
| Tratar la pérdida de núcleo como prueba de recubrimiento | Las pérdidas en el núcleo incluyen los efectos del material, la tensión, la geometría y el ensamblaje. | Utilizar la pérdida de núcleo como correlación, no como causa raíz por sí misma. |
Un número claro puede contar una historia confusa.
No existe un límite universal de resistencia interlaminar que funcione para todas las pilas de laminación de motores.
Un motor de tracción de alta velocidad, un motor industrial, el núcleo de un generador y el motor de un pequeño electrodoméstico no comparten la misma tensión de funcionamiento. La frecuencia, la densidad de flujo, la temperatura, el grosor del laminado, el tipo de revestimiento y el proceso de apilamiento son factores importantes.
Debe establecerse un límite de aceptación práctico a partir de la aplicación.
Empiece con estas preguntas:
A continuación, defina los detalles de la prueba.
Como mínimo, grabar:
Para el control de calidad de la producción, el valor mínimo suele ser más útil que la media. Un área débil puede importar más que diez lecturas limpias.
Aquí es donde merece la pena utilizar un plan de pruebas de pila de laminación personalizado. No porque la prueba sea complicada. Porque la prueba equivocada es fácil.
Un plan de inspección sólido no se basa en un único punto de control.
Utilice un enfoque por capas:
Realice pruebas de aislamiento superficial para verificar la consistencia del revestimiento antes de estampar o cortar.
Inspeccione las rebabas, los daños en el revestimiento y el estado de los bordes. Añada comprobaciones eléctricas en las zonas más propensas a cortocircuitos.
Medir el comportamiento de la superficie recubierta bajo una presión y temperatura definidas.
Construye una pequeña pila utilizando el proceso de fabricación real. Haz pruebas antes y después de pegar, soldar o prensar.
Utilice pruebas de pérdida de núcleo y comprobaciones térmicas para confirmar si los problemas de aislamiento eléctrico están afectando al rendimiento.
Esta secuencia da una respuesta mejor que cualquier prueba aislada.
También ayuda a separar los problemas de material de los de proceso. Esta distinción es importante cuando se pierde tiempo entre los equipos de compras, producción y calidad.
Las lecturas de resistencia interlaminar pueden desviarse por razones que no tienen nada que ver con la laminación.
Revisa la configuración de la prueba si ves:
En estos casos, el siguiente paso no siempre es “elevar el requisito de recubrimiento”.”
A veces, lo correcto es un mejor control de las fijaciones, un mejor posicionamiento de las muestras, un mejor control de las rebabas o un plan de pruebas que se ajuste a la presión real de apilamiento.
Para los equipos de producción, un banco de pruebas controlado y un método de muestreo claro suelen ser más importantes que añadir más mediciones aleatorias.
Utilice esta lista de control antes de aprobar un método:
Si la respuesta es no a varias de estas preguntas, la prueba puede producir números. Los números pueden no proteger el motor.
Si su pila de laminación muestra lecturas inestables después de estampar, pegar, soldar o prensar, puede que el problema no sea sólo el revestimiento.
Una evaluación útil comienza con cuatro detalles:
A partir de ahí, un plan de pruebas específico puede identificar si el punto débil es la calidad del revestimiento, la formación de rebabas, la presión de apilamiento, la contaminación o los daños de montaje.
Suele ser más rápido que repetir las pruebas en una sola hoja y esperar que aparezca la respuesta.
La resistencia interlaminar es la resistencia al flujo de corriente entre láminas adyacentes en el núcleo de un motor. Muestra hasta qué punto el revestimiento aislante y el estado de la pila restringen el contacto eléctrico entre láminas.
Ayuda a limitar las corrientes parásitas interlaminares no deseadas. Un aislamiento deficiente puede aumentar las pérdidas en el núcleo, generar calentamiento local y reducir la eficiencia del motor.
No. La resistencia de aislamiento superficial suele probarse en una superficie de laminación o punzonado. La resistencia interlaminar se prueba entre dos superficies laminadas adyacentes. Están relacionadas, pero no miden lo mismo.
La prueba de tipo Franklin se utiliza habitualmente para evaluar la resistencia del aislamiento superficial en flejes, chapas o punzones de acero eléctrico. Es útil para el control de calidad de revestimientos y la inspección de materiales entrantes.
Sí. Las rebabas de estampación, los residuos, la presión de apilamiento, la soldadura, la unión y los daños de manipulación pueden crear caminos conductores después de que la chapa original pase la inspección.
Entre las causas más comunes se encuentran los daños en el revestimiento, el revestimiento fino, el contacto con rebabas, las partículas metálicas, el aceite sucio, la compresión excesiva, las trayectorias de soldadura, los puntos de enclavamiento y los daños por calor relacionados con el proceso.
Sí, cuando los cortocircuitos por rebabas o los daños en los bordes forman parte del riesgo. Las pruebas frontales y las centradas en los bordes responden a preguntas diferentes, por lo que la ubicación de la prueba debe definirse claramente.
No existe un número fijo para cada pila. Utilice suficientes lecturas para capturar la variación en la cara de laminación, el borde, el área del diente, la región de la ranura, el orificio y el diámetro exterior. Para la validación, más lecturas son mejores que un promedio limpio de muy pocos puntos.
No. La pérdida en el núcleo también depende de la calidad del material, el grosor del laminado, la densidad de flujo, la frecuencia, la tensión, la geometría, el método de unión y la calidad del montaje. Una alta resistencia ayuda, pero no es toda la respuesta.
Utilice un método combinado: pruebas de aislamiento de la superficie para el material entrante, pruebas de dos superficies para el comportamiento de la interfaz del revestimiento, pruebas a nivel de pila después del procesamiento y pruebas de pérdida de núcleo para la correlación final del rendimiento.
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.
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