Deje que las pilas de laminación de Sino potencien su proyecto.
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.
Medición de la planitud de la pila de laminación: Impacto del montaje, métodos de inspección y soluciones
Principales conclusiones
La planitud de la pila de laminación afecta al asiento, la carga de la pinza, la fuerza de inserción, la repetibilidad de la altura de la pila, la holgura del bobinado, el ajuste del alojamiento y la alineación final.
La planitud debe medirse en el estado que sea importante para el montaje: estado libre, ligeramente asentado, bajo carga definida o después de la unión.
La altura de la pila no sustituye a la planitud. Una pila puede cumplir los requisitos de altura y aun así balancearse, inclinarse, coronar o crear huecos locales.
La mayoría de los problemas de planitud se deben a la acumulación de rebabas, la tensión residual, la variación del revestimiento, la mala alineación del apilamiento, el desgaste de la fijación, los residuos o la distorsión de la unión.
La mejor vía de mejora consiste en cartografiar la superficie, encontrar la primera fase del proceso en la que aparece la distorsión y relacionar el límite de planitud con el comportamiento real del ensamblaje.
Índice
Qué significa la planitud de la pila de laminación
La planitud de la pila de laminación describe cuánto se desvía de un plano real la cara final o la superficie funcional de un conjunto de laminación apilado.
En la práctica de GD&T, la planitud se controla mediante una zona de tolerancia formada por dos planos paralelos. La superficie debe encajar entre esos planos. Sobre el papel es bastante sencillo.
Una pila de laminación lo hace menos sencillo.
Una hoja estampada puede mostrar una ligera onda. Otra puede tener una pequeña rebaba. Otra puede llevar la bobina desprendida de la banda. Añada la variación del revestimiento, la presión de unión, el desgaste de la fijación y las marcas de manipulación y, a continuación, comprímalo todo en un estator de motor, un núcleo de rotor, un núcleo de transformador o una pila de acero eléctrico. La pieza final puede pasar una comprobación de altura y fallar durante el montaje.
Por eso, la planitud no debe tratarse como un adorno de dibujo. Es una condición práctica de montaje.
La verdadera cuestión no es sólo:
¿La pila es plana?
La mejor pregunta es:
¿La pila se asienta, se sujeta, se localiza y se mantiene estable en las mismas condiciones que se verá en la producción?
Por qué es importante la planitud en el ensamblaje de pilas de laminación
La planitud controla el contacto. El contacto controla la carga. La carga controla cómo se comporta la pila cuando otra pieza la toca.
Una pila de laminación puede tener que asentarse contra una placa final, entrar en una carcasa, soportar un proceso de bobinado, situarse alrededor de un eje, mantener un entrehierro magnético o permanecer estable durante el pegado, la soldadura, el remachado o el enclavamiento. Una planitud deficiente puede perturbar todo ello.
Entre los riesgos comunes de montaje se incluyen:
asientos inestables en las instalaciones
altura incoherente de la pila bajo compresión
balanceo durante la carga o la manipulación
presión de apriete desigual
gran fuerza de inserción en los alojamientos
holguras en los extremos tras el montaje
desalineación del orificio o de la ranura
concentración local de tensiones cerca de puntos altos
distorsión después de soldar, pegar o curar
ruido, vibración o desviación del rendimiento en conjuntos rotativos
rechazo tardío después de que la pila ya contenga demasiado valor de mano de obra y material
Los problemas de planicidad suelen llegar con otro nombre. Alguien puede decir que el estator es difícil de insertar. Otra persona dice que la altura de la pila del rotor se desvía. Un técnico puede informar de que el núcleo de un transformador no se asienta limpiamente. Puede que Calidad sólo vea “variación”.”
El origen puede seguir siendo la planitud.
No siempre. Pero lo bastante a menudo como para comprobarlo pronto.
Planitud vs. Altura de pila vs. Paralelismo
Estos tres términos se mezclan. No deberían.
Característica
Qué controla
Por qué importa en las pilas de laminación
Altura de la pila
Distancia entre dos caras extremas
Afecta al tamaño del envase, la compresión, el ajuste de la carcasa y la altura de construcción
Planitud
Forma de una superficie
Afecta al asiento, al contacto local, a la carga de apriete y al balanceo
Paralelismo
Orientación de una superficie respecto a un punto de referencia
Afecta a la alineación, la cuadratura, el posicionamiento del rotor/estator y el ajuste del conjunto.
Desviación total indicada
Variación combinada durante la rotación alrededor de un eje de referencia
Útil para piezas giratorias en las que la variación de la cara o el diámetro exterior afecta al equilibrio o la holgura.
Perpendicularidad
Cuadratura de una superficie o eje con respecto a un punto de referencia
Importante cuando la cara de la pila debe alinearse con un eje, orificio o punto de referencia del alojamiento.
Una pila puede tener la altura correcta pero una planitud deficiente. Puede ser plana pero no paralela a la cara opuesta. Puede ser paralela pero tener rebabas locales que dañen el asiento. Puede tener un aspecto aceptable antes de la unión y moverse después de la soldadura o el curado.
Esa es la parte incómoda. Pero también es donde empieza una mejor inspección.
Donde más importa la planitud
La planitud no es igual de crítica en todas las pilas de laminación. La prioridad depende de lo que toque la pila y de cómo se cargue.
Área de aplicación
Por qué importa la planitud
Principal foco de inspección
Pila de láminas del estator del motor
Inserción de la carcasa, holgura del bobinado, asiento de la cara frontal, estabilidad del entrehierro magnético
Planitud de la cara frontal, estado del diámetro exterior, altura de la pila bajo carga
Pila de laminación del rotor
Ajuste del eje, equilibrio, cuadratura de la cara frontal, consistencia de la cavidad del imán
Planitud de caras, alineación de taladros, paralelismo, excentricidad
Conjunto del núcleo del motor EV
Embalaje hermético, rendimiento a alta velocidad, sensibilidad al calor y las vibraciones
Planitud después de la unión, relación taladro/OD, altura de pila cargada
Laminados del núcleo del transformador
Altura del núcleo, distancia entre juntas, presión de apriete, control del ruido
Asentamiento de la capa, estado de la cara del núcleo, contacto de la región de unión
Pila de laminación encolada
Control del grosor del adhesivo, distorsión del curado, estabilidad de la cara final
Comparación de la planitud antes y después del curado
Pila de laminación soldada
Distorsión térmica local y tracción cerca de las zonas de soldadura
Mapa de superficie antes y después de la soldadura
Pila de laminación entrelazada
Deformación local alrededor de los puntos de bloqueo
Planitud cerca de las zonas de enclavamiento y de asiento de toda la cara
El error es utilizar una regla de planicidad para cada pila. Un núcleo de transformador grande y una pila de rotor de precisión no tienen el mismo perfil de riesgo. Incluso dos pilas de motores pueden necesitar controles diferentes en función del diámetro, la altura de la pila, el grosor del laminado, el método de unión y la carga final de montaje.
Por qué una pila puede pasar la inspección de altura pero no el montaje
La altura de la pila es fácil de medir. Por eso se mide a menudo.
Pero la altura no lo dice todo.
Imagine una pila de laminación que mide dentro de la tolerancia de altura en tres puntos. Todavía puede tener:
un centro coronado
bordes levantados
torsión por asiento irregular
una cresta de rebabas en un lado
una cara final inclinada
distorsión local cerca de las zonas soldadas
restos atrapados entre capas
acumulación de revestimiento en una región
La altura de la pila parece correcta porque la distancia media es aceptable. A la pieza de acoplamiento no le importa la media. Toca primero los puntos altos.
Entonces la carga de la pinza sigue los puntos altos. El alojamiento ve una inserción más dura. El útil lee la pieza como inclinada. El proceso de bobinado pierde holgura en una zona. El equipo de montaje ajusta la presión y el problema se hace menos visible, pero no desaparece.
Así es como la planitud se esconde dentro de un problema de altura.
Planitud en estado libre frente a planitud con carga
Un laminado fino o un núcleo apilado pueden comportarse de forma diferente en función de cómo se apoyen.
Por eso hay que definir la condición de medición.
Estado libre plano
La chimenea se mide sin presión externa intencionada.
Úsalo cuando:
la pila debe asentarse de forma natural en una fijación antes de sujetarse
cuestiones de estabilidad
la pieza no debe balancearse durante la carga
el proceso de montaje tiene poca capacidad para corregir la forma con presión
La medición en estado libre muestra la forma natural de la pila. También puede exagerar problemas que desaparecen bajo la carga real del montaje. Esto no es ni bueno ni malo. Es sólo una condición diferente.
Planicie ligeramente asentada
La pila descansa sobre una superficie de referencia, normalmente bajo su propio peso o un asiento ligero.
Úsalo cuando:
la pila se coloca en un nido antes de la siguiente operación
el proceso de montaje incluye un ligero contacto antes del apriete total
los operarios necesitan una comprobación repetible en el taller
Esto suele ser más realista que la medición en estado libre para pilas delgadas, pero aun así hay que escribir el método de asiento.
Planitud de carga
La pila se mide bajo una carga definida o una condición de sujeción.
Úsalo cuando:
las funciones de la pila bajo compresión
el siguiente componente sujeta la pila durante el funcionamiento
la presión del montaje final cambia la forma
la repetibilidad de la altura de la pila depende de la presión de asiento
La planitud con carga es útil, pero sólo si se controla la carga. “Presionar con la mano” no es un método de medición. Es un hábito.
Planitud postproceso
La pila se mide después de la unión, soldadura, remachado, enclavamiento, curado, exposición al calor o compresión final.
Úsalo cuando:
el proceso de unión puede deformar la pila
la condición de cara final importa más que la condición de pila suelta
la pila se envía o se monta después de la etapa de unión
Para muchos problemas de producción, ésta es la medida que falta. La pila pasaba antes de unirse. Luego el proceso lo cambió.
Un método práctico para medir la planitud de las pilas de laminación
El método exacto depende de la tolerancia, el tamaño de la pieza, el volumen de producción y el riesgo. Aun así, una rutina de inspección útil debería parecerse a esto.
Paso 1: Definir la superficie que importa
No empiece por toda la pieza. Empiece por la interfaz de montaje.
Pregunta:
¿Qué cara se asienta contra el siguiente componente?
¿Qué lado está en contacto con el accesorio?
¿Qué superficie recibe la carga de la pinza?
¿Qué punto de referencia controla la posición del alojamiento, del eje, del taladro o del bobinado?
¿El problema se produce antes o después de la adhesión?
Mida la superficie que afecta al modo de fallo. Medir la cara equivocada con mucha precisión no sirve de nada.
Paso 2: Limpiar la pila y la superficie de referencia
Esto suena demasiado básico. No lo es.
Una pequeña viruta entre capas o bajo la pila puede parecer un error de geometría. La película de aceite, las escamas de revestimiento, las astillas, los restos de rebaba y el polvo pueden alterar el contacto.
Antes de medir:
limpiar la placa de referencia o la fijación
retire los residuos sueltos de la cara de la chimenea
inspeccionar en busca de abolladuras o dobleces visibles
registre si la pila es con rebaba hacia arriba, hacia abajo o mixta
mantener constante la presión de manipulación
Muchos falsos problemas de planitud son en realidad problemas de limpieza. Muchos problemas de planitud reales empeoran por problemas de limpieza.
Ambos importan.
Paso 3: Medir primero el comportamiento en estado libre
Coloque la pila de laminación sobre el soporte definido.
Registre si se balancea. Registre dónde contacta primero. Registre si una ligera presión del dedo cambia la lectura.
Esta primera comprobación da pistas útiles. Una pila que se balancea en tres puntos puede tener una torsión o un punto alto de rebaba. Una pila que se inclina hacia arriba puede tener tensión residual, variación del revestimiento o distorsión de la unión. Una pila que cambia de forma con facilidad puede necesitar una inspección con carga, no sólo una inspección en estado libre.
Paso 4: Aplicar una carga de asiento definida si el montaje lo requiere.
Si la pila se utiliza bajo compresión, repita la medición bajo una carga definida.
La carga debe elegirse a partir de las condiciones de montaje, no adivinarse. En el desarrollo inicial del proceso, los equipos suelen comparar varios niveles de carga para ver cómo se comprime la pila y si se estabiliza la planitud.
Record:
valor de carga
superficie de contacto de la carga
ubicación de la carga
tiempo de espera antes de la medición
si la carga es uniforme o local
accesorio o placa utilizada para aplicar presión
Si la planitud mejora drásticamente con una carga ligera, es posible que la pila sea ondulada pero conforme. Si sigue siendo deficiente con una carga realista, es más probable que el problema esté integrado en la pila: rebabas, uniones desiguales, desplazamiento de capas, variación del revestimiento o distorsión inducida por la fijación.
Paso 5: Mapear la cara, no sólo un número
Un único valor de planitud indica el estado de la superficie. No le dice por qué.
Utiliza un mapa de puntos.
Para pilas de estator o rotor de motor redondo, incluir:
centro o región nodal cuando proceda
región del diámetro interior
región del diámetro exterior
regiones de ranuras o dientes
zonas cercanas a soldaduras, remaches, lengüetas o enclavamientos
zonas de alto riesgo observadas en la asamblea
Para pilas de núcleos rectangulares o de transformadores, incluir:
cuatro esquinas
región central
zonas comunes
zonas de sujeción
bordes largos
superficies de contacto conocidas
Un simple mapa de 9 o 13 puntos suele ser suficiente para la localización temprana de averías. Pueden necesitarse más puntos para trabajos con tolerancias estrechas o geometrías de pila complejas.
Paso 6: Comparar antes y después de la adhesión
Mide al menos dos estados:
antes de incorporarse
después de incorporarse
Para pilas pegadas, medir también después del curado. Para pilas soldadas, medir después del enfriamiento. Para pilas entrelazadas o remachadas, medir después de la operación de cierre. Para montajes a presión, medir antes y después de la inserción si es posible.
La diferencia entre estos estados suele ser más útil que el número absoluto.
Si la pila es plana antes de soldar y se deforma después de soldar, hay que prestar atención a la secuencia de unión. Si es deficiente antes de la unión, no culpe todavía a la soldadura.
Paso 7: Relacionar la planitud con los resultados del montaje
La inspección no debe terminar con “aprobado” o “suspenso”.”
Vincula los datos de planitud a:
fuerza de inserción
espacio entre asientos
retención de carga de la pinza
altura de la pila bajo carga
holgura del bobinado
alineación del orificio
salida de cara
ruido o vibraciones
resultados finales de las pruebas
ubicación de desechos y retrabajos
Así es como una tolerancia se convierte en algo real. De lo contrario, no es más que un número.
Métodos de medición habituales
Diferentes métodos responden a diferentes preguntas. Utilice el método que se ajuste al riesgo.
Método
Mejor uso
Fuerza
Vigilantes
Placa de granito e indicador
Comprobaciones en taller, aprobación de configuraciones, solución rápida de problemas
Simple, de bajo coste, fácil de repetir cuando se controla
Las condiciones del soporte y la presión del operario pueden modificar los resultados
Mapa de puntos del medidor de altura
Cartografía práctica de superficies
Muestra corona, torsión, levantamiento de bordes o puntos altos locales.
Requiere suficientes puntos para no omitir defectos locales
Medición de coordenadas
Tolerancias estrechas, relaciones de referencia complejas
Puede relacionar la planitud con la posición, el paralelismo y la geometría del diámetro interior/exterior.
La estrategia de puntos y la fijación deben coincidir con el comportamiento de la pieza
Medición óptica
Piezas finas, superficies delicadas, alta densidad de datos
Sin contacto, útil para el comportamiento superficial fino
Hay que controlar la reflectividad, el revestimiento, los filtros y las rebabas
Exploración por desplazamiento láser
Perfilado de superficies automatizado o semiautomatizado
Cartografía rápida y seguimiento de tendencias
Se necesita una fijación estable y normas claras para tratar los valores atípicos.
Comprobación de carga basada en fijaciones
Verificación relevante para el montaje
Mide la pila en un estado más próximo a su uso
Debe controlarse el desgaste de la fijación y la distribución de la carga
Sensores de altura y asiento en proceso
Control de apilamiento de gran volumen
Detecta los problemas antes de la inspección final
No sustituye a la cartografía de planitud completa durante el desarrollo
Ningún método es automáticamente superior. Una comprobación básica del indicador con una carga controlada puede ser más útil que una exploración de alta gama realizada en condiciones de apoyo incorrectas.
Registro de inspección sugerido para la planitud de la pila de laminación
Un número de planitud sin contexto puede crear discusiones. Añade el contexto.
Placa completa, soporte de tres puntos, nido de fijación, herramienta de inspección
Condición de carga
Estado libre, sentado, carga definida, pinza de proceso, carga final de montaje
Valor de carga y superficie de contacto
Necesario para comprobaciones repetibles de planitud con carga
Método de medición
Indicador, mapa de alturas, MMC, óptico, láser, calibre de fijación
Mapa de puntos o ruta de exploración
Muestra el patrón de formas, no sólo el peor valor
Estado de limpieza
Evita que los residuos se confundan con un error de planeidad
ID de la instalación
Ayuda a detectar el desgaste de la fijación o daños en el nido
Resultado del montaje
Fuerza de inserción, balanceo, comportamiento de la pinza, holgura, excentricidad, resultado final de la prueba
Esto parece papeleo extra hasta que aparece un problema de planicidad. Entonces se convierte en el camino más corto hacia la causa.
¿Cuáles son las causas de la mala planitud de la pila de laminación?
Los problemas de planicidad suelen ser el resultado de una cadena de pequeños errores. Un problema lo inicia. Otro lo hace visible.
1. Acumulación de rebabas
Las rebabas son pequeñas, pero las pilas las multiplican.
Si las rebabas se alinean en la misma dirección a través de muchas capas, pueden crear una altura de pila artificial, inclinación local, crestas de presión y contacto desigual entre capas.
Los problemas de rebabas no sólo tienen que ver con la altura de las rebabas. La ubicación y la dirección son importantes.
Compruébalo:
desgaste de punzones y matrices
holgura del troquel
dirección de la rebaba
distribución de la rebaba alrededor del DI, DE, ranuras y dientes
astillas sueltas
si las rebabas se alinean a través de toda la pila
si la pila se monta siempre con rebaba hacia arriba o hacia abajo
Una rebaba que parece inofensiva en una laminación puede convertirse en un espaciador dentro del núcleo acabado.
2. Tensión residual de la banda y el estampado
El fleje de acero eléctrico puede retener tensiones debidas al laminado, corte, nivelado y manipulación. El estampado libera o redistribuye parte de esa tensión.
Los elementos finos se mueven con más facilidad. Los puentes ranurados, los dientes, las bandas estrechas y las lengüetas pequeñas pueden no relajarse del mismo modo que el cuerpo principal.
El resultado puede ser:
onda
arco
giro
ascensor local
asientos desiguales
distorsión tras calentamiento o unión
Esta es la razón por la que los controles de laminación individuales no siempre predicen a la perfección el comportamiento de la pila.
3. Variación del grosor del revestimiento
El revestimiento aislante es necesario, pero añade espesor. Si el revestimiento es desigual, la pila puede desarrollar regiones altas locales. Bajo compresión, esas regiones soportan más carga.
Ver efectos de recubrimiento cuando:
la variación de la altura de la pila aparece sin cambios evidentes en el espesor del metal
cambios de planitud tras la exposición al calor
las pilas encoladas muestran una compresión adhesiva desigual
aparecen marcas de presión locales tras la sujeción
El revestimiento forma parte de la geometría, incluso cuando el dibujo se centra en el metal.
4. Mala alineación del apilamiento
Una pila se construye capa a capa. Se acumulan pequeños desplazamientos.
Los problemas de alineación pueden provenir de:
clavijas de apilamiento desgastadas
agujeros de localización sueltos
nidos sucios
error de rotación de la pieza
variación de inclinación
manipulación manual
fuerza de asiento incoherente
daños en las instalaciones
Si la cara de la pila no es plana y los agujeros o ranuras también se desvían, el problema puede ser de alineación y no sólo de forma superficial.
5. Distorsión de la unión
La soldadura, el pegado, el remachado, el enclavamiento y el curado pueden mover la pila.
Los patrones típicos incluyen:
tirón local cerca de las soldaduras
levantamiento del borde tras el calentamiento
variación del espesor del adhesivo
distorsión alrededor de remaches o pestañas
inclinación de la cara tras una sujeción desigual
arco posterior al curado
Mide antes y después de unir. Elimina las conjeturas.
6. Desgaste de la fijación y error de sujeción
Se supone que las fijaciones revelan la variación de las piezas. A veces la crean.
Compruébalo:
planitud del nido
desgaste de clavijas
paralelismo de la placa de sujeción
distribución de la presión
abolladuras locales
fichas atrapadas
crecimiento térmico
repetibilidad entre estaciones de fijación
Una fijación dañada puede hacer que las pilas buenas parezcan malas. También puede forzar a las pilas malas a adoptar una forma temporal que luego se relaja.
7. Daños por manipulación y almacenamiento
Las laminaciones finas y los núcleos apilados pueden doblarse, abollarse o dañarse localmente antes de que nadie se dé cuenta.
Las áreas de riesgo incluyen:
esquinas
dientes
aperturas de ranura
Bordes de identificación
Bordes OD
zonas soldadas
caras encoladas
puentes delgados
El control de la planicidad empieza antes de la inspección. Las bandejas de almacenamiento, las normas de manipulación, la limpieza y el transporte son importantes.
Cómo mejorar la planitud de la pila de laminación
No empiece por ajustar la tolerancia. Empiece por encontrar lo que crea la forma.
Empezar con el fallo de montaje
La mejor pregunta de mejora es:
¿Qué es exactamente lo que falla durante el montaje?
Ejemplos:
La pila se mece en el accesorio.
El estator es difícil de presionar en la carcasa.
La cara de la pila del rotor muestra descentramiento.
El núcleo del transformador no se cierra limpiamente.
La altura de la pila cambia tras la sujeción.
La holgura del bobinado es inconsistente.
La pila encolada se dobla después del curado.
La pila soldada tira cerca de un lado.
Cada síntoma apunta a un plan de control diferente.
Mapear el patrón de superficie
El error de planitud tiene forma. La forma da pistas.
Patrón de superficie
Causas probables
Primeros controles
Corona central
Acumulación de revestimiento, comportamiento a la compresión, tensión residual, presión de unión
Planitud con carga frente a planitud en estado libre, grosor del revestimiento, patrón de sujeción
Elevación de bordes
Dirección de la rebaba, distorsión térmica, memoria de banda, soporte de fijación
Mapa de rebabas, medición antes/después de la unión, método de apoyo
Giro
Apilamiento desigual, desgaste de la fijación, daños por manipulación, sujeción desigual
Patrón de contacto, estado de la fijación, alineación de capas
Punto álgido local
Restos, racimo de rebabas, abolladuras, distorsión de remaches/interbloqueos
Limpieza, inspección visual, altura de las rebabas, comprobación de la sección local
Tirón del lado de la soldadura
Entrada de calor, secuencia de soldadura, desequilibrio de la pinza
Mapa pre-soldadura vs. post-soldadura, patrón de localización de la soldadura
Arco posterior al curado
Contracción del adhesivo, presión de curado desigual, desajuste térmico
Planitud de precurado, distribución del adhesivo, comprobación de la fijación de curado
Variación aleatoria
Lote de material, manipulación, asientos inconsistentes, método del operario
Registros de procesos, condiciones de carga, repetibilidad de las mediciones
No trate todos los fallos de planicidad de la misma manera. Una corona y una torsión no son el mismo problema.
Control de la dirección y la tendencia de las rebabas
El control de rebabas debe incluir algo más que una altura máxima de rebabas.
Mejorar el control mediante la comprobación:
dónde se producen las rebabas
si la dirección de las rebabas es coherente
si el diseño de la pila permite alternar la orientación
si las rebabas se alinean en una trayectoria de presión
si el desgaste de las herramientas modifica el tamaño de las rebabas con el tiempo
si la limpieza elimina las partículas de rebaba sueltas antes del apilado
El objetivo no es sólo “rebabas más pequeñas”. El objetivo es que haya menos huecos y puntos de presión por rebaba dentro de la pila.
Mejorar el asiento durante el apilamiento
La pila no debe esperar hasta el montaje final para asentarse.
Los posibles controles incluyen:
fuerza de asiento definida durante el apilamiento
comprobaciones periódicas de la compresión
tendencia de la altura de la pila en proceso
nidos de fijación limpios
inspección del pasador de alineación
verificación del recuento de capas
normas de orientación controlada
el operario comprueba si hay balanceos o huecos visibles
Si la altura de la pila cambia repentinamente durante el apilado, deténgase e inspeccione. Algo ha cambiado: residuos, capa volteada, acumulación de rebabas, desplazamiento de la alineación o asentamiento incompleto.
Separar la variación del espesor del material de la planitud
No mezcle estas dos cuestiones.
La variación del grosor modifica la altura de la pila. La variación de la planitud modifica la forma de la superficie. Ambas pueden darse juntas, pero no son el mismo defecto.
Una investigación útil compara:
espesor de laminación individual
espesor del revestimiento
altura de pila suelta
altura de pila comprimida
planitud en estado libre
planitud de carga
ajuste final del montaje
De este modo se evitan medidas correctoras erróneas. Clasificar el material puede ayudar a la variación de altura. Puede hacer poco para la torsión por rebabas.
Comprobar la secuencia de unión y el equilibrio de las pinzas
Si la planitud empeora tras la unión, es necesario revisar el proceso de unión.
Para pilas soldadas:
comparar la distorsión cerca de cada soldadura
revisar la secuencia de soldadura
comprobar la presión de apriete en las zonas de soldadura
medida después del enfriamiento
buscar una dirección de tracción repetible
Para pilas unidas:
comprobar la distribución del adhesivo
comparar la planitud antes y después del curado
revisar la uniformidad de la presión y la temperatura de curado
inspeccionar el patrón de exprimido
verifique que la pila estaba asentada antes de curar
Para pilas remachadas o entrelazadas:
inspeccionar la deformación local
comparar la planitud cerca de los puntos de unión
comprobar si la presión del cierre crea inclinación de la cara
revisar el estado de los punzones y el equilibrio de fuerzas
La unión debe mantener unida la pila. No debe convertirse en la principal fuente de distorsión.
Mantener las instalaciones bajo control
Las comprobaciones de la fijación deben formar parte del control de planitud.
Establezca un horario para inspeccionar:
estado de la superficie de referencia
desgaste del nido
desgaste de clavijas
planitud de la placa de sujeción
repetibilidad de la fuerza de sujeción
trampas de residuos
variación entre estaciones
Cuando una estación produce más fallos de planitud que otras, sospeche de la estación antes de culpar a todo el proceso.
Cómo establecer una tolerancia de planitud práctica
No existe una tolerancia de planitud universal para todas las pilas de laminación. Una tolerancia copiada de otro diseño puede ser demasiado floja, demasiado ajustada o simplemente irrelevante.
Utilice la función de montaje para fijar el límite.
Un mejor proceso de fijación de la tolerancia
Construir un pequeño conjunto de muestras a través de la variación esperada del proceso.
Medir la planitud en estado libre.
Medir la planitud con carga en las condiciones de montaje previstas.
Registre la altura de la pila en las mismas condiciones.
Ensambla las piezas.
Mida el resultado real: fuerza de inserción, holgura de asiento, excentricidad, holgura de bobinado, retención de carga de la pinza o rendimiento de la prueba.
Identificar el nivel de planitud en el que comienza el riesgo de montaje.
Establezca la tolerancia con margen.
Confirme que el método es repetible entre operarios, instalaciones y turnos.
La tolerancia debe responder a una pregunta de producción:
¿En qué condición de planitud deja de ensamblarse correctamente esta pila?
No:
¿Qué número parece estricto en el dibujo?
Guía práctica de tolerancias por condición de montaje
Estado de montaje
Prioridad del control de planicidad
Qué hay que validar antes de fijar el límite
Pila de estator a presión
Asentamiento de la cara frontal y alineación del diámetro exterior
Fuerza de inserción, contacto de la carcasa, inclinación de la pila, holgura del bobinado
Pila de rotores en el eje
Escuadrado de la cara, alineación del orificio, comportamiento de equilibrio
Ajuste del eje, excentricidad frontal, relación de perforación, estabilidad rotacional
Conjunto del núcleo del transformador
Asentamiento de capas y contacto de juntas
Altura de construcción, distancia entre juntas, presión de apriete, comportamiento acústico
Pila encolada
Asentamiento previo al curado y estabilidad posterior al curado
Control de la capa adhesiva, distorsión del curado, estado final de la cara
Pila soldada
Distorsión cerca de las zonas de soldadura
Mapas previos y posteriores a la soldadura, tracción local, secuencia de pinzado
Pila enclavada
Deformación local en los puntos de bloqueo
Altura de la zona de bloqueo, asiento en toda la cara, repetibilidad de la altura de la pila
Pila fina de acero eléctrico de precisión
Conformidad bajo carga ligera
Planitud en estado libre frente a con carga, sensibilidad a la manipulación, método de fijación
Una tolerancia de planitud ajustada sólo es útil cuando protege el montaje. De lo contrario, puede aumentar el coste sin reducir los fallos.
Plan de control de la planicidad recomendado
Para el lanzamiento de la producción o problemas de montaje recurrentes, utilice un plan de control por capas.
Etapa del proceso
Qué comprobar
Por qué es importante
Lote de entrada de tiras o laminación
Espesor, estado del revestimiento, onda visible, estado de los bordes
Encuentra variaciones tempranas relacionadas con el material
Después de estampar
Altura de la rebaba, dirección de la rebaba, distorsión, estado crítico del rasgo
Evita que las capas malas entren en la pila
Durante el apilamiento
Recuento de capas, orientación, asientos, tendencia de altura
Atrapa restos, capas volteadas y asientos incompletos.
Pila completa suelta
Planitud en estado libre, patrón de contacto, balanceo
Muestra un comportamiento natural de la pila
Pila comprimida
Planitud cargada, altura comprimida
Simula la presión de montaje
Tras incorporarse a
Mapa de planitud, distorsión local, cambio de altura
Identifica los efectos de soldadura, unión, remache o enclavamiento.
Antes del montaje final
Planitud de la cara de montaje, relación de puntos de referencia
Confirma que la pila se ubicará correctamente
Tras el montaje final
Ajuste, excentricidad, fuerza de inserción, separación, rendimiento
Valida si la tolerancia funciona realmente
No todas las fases necesitan una inspección completa para siempre. Durante el desarrollo del proceso, este plan ayuda a localizar la causa. En la producción estable, algunas comprobaciones pueden convertirse en auditorías periódicas.
Señales de advertencia de que la planicidad está afectando al montaje
Esté atento a estas señales:
Los operarios necesitan más fuerza para asentar la pila.
La altura de la pila cambia tras la sujeción.
Una pieza pasa la inspección pero falla en la fijación.
La pila se balancea sobre una placa de referencia.
Tras el apriete aparecen huecos en los extremos.
La fuerza de inserción varía según el lote.
Las pilas soldadas tiran en la misma dirección.
Las pilas adheridas se arquean después del curado.
Las pilas de rotores muestran la excentricidad de la cara o la sensibilidad del equilibrio.
Las pilas del estator muestran un contacto inconsistente de la carcasa.
Los núcleos de los transformadores necesitan un ajuste adicional para cerrar los huecos.
Los problemas aparecen tras un cambio de utillaje, un cambio de lote de material o un mantenimiento de utillaje.
El aplastamiento no siempre es la causa principal. Pero estos síntomas justifican su comprobación.
Flujo de trabajo para la resolución de problemas de montaje relacionados con la planitud
Utilice esta secuencia cuando la línea ya está viendo problemas de ajuste o de asiento.
1. Comparar pilas buenas y malas
Tome varias pilas buenas y varias pilas malas. Mídelas utilizando el mismo método.
Compara:
planitud en estado libre
planitud de carga
altura de la pila bajo carga
dirección de la rebaba
altura de la fresa
patrón de contacto
fuerza de montaje
estación fija
fase del proceso
No se fíe de una sola pieza defectuosa. Una pieza puede inducir a error.
2. Identificar la primera etapa en la que aparece el problema
Compruebe la pila en varias etapas:
laminación individual
pila parcial
pila suelta completa
pila comprimida
pila unida
montaje final
La primera etapa en la que aparece el patrón de planicidad suele estar cerca de la fuente.
3. Buscar la forma repetible
Una forma repetible es una pista.
¿Siempre el mismo lado alto? Compruebe la fijación, la secuencia de soldadura, la orientación de las rebabas y la dirección de avance del material. ¿Puntos altos aleatorios? Comprobar residuos, manipulación, asentamiento inconsistente. ¿Distorsión después del curado? Compruebe el adhesivo y el dispositivo de curado. ¿Distorsión después del prensado? Comprobar la trayectoria de la carga y el paralelismo.
4. Cambiar una variable cada vez
No ajuste todo a la vez.
Entre los ensayos útiles con una sola variable se incluyen:
limpiar el aparato con más frecuencia
cambiar la orientación de las fresas
sustituir o inspeccionar los pasadores desgastados
ajustar la fuerza de asiento
cambiar la secuencia de sujeción
medir antes y después de la unión
aislar un lote de material
comparar dos estaciones fijas
mapa de espesor del revestimiento
Una prueba limpia supera a cinco conjeturas.
5. Validar con respecto al comportamiento del conjunto
Después de cambiar el proceso, no celebre sólo porque la planitud mejoró. Confirme que el problema de montaje también ha mejorado.
Compruébalo:
menor fuerza de inserción
mejores asientos
balanceo reducido
altura comprimida estable
rodadura mejorada
menos lagunas
menos ajustes del operador
reducción de desechos o reprocesamientos
La mejora de la planitud sólo es valiosa cuando mejora el resultado del montaje.
Notas de diseño y dibujo para un mejor control de la planitud
Un dibujo que diga sólo “planitud” puede no ser suficiente.
Una mejor especificación debería aclararlo:
qué superficie se controla
cuando se mide la superficie
si la pila está en estado libre o cargada
qué carga se utiliza
qué condición de apoyo se utiliza
si el valor se aplica antes o después de la adhesión
si se controla la dirección de las fresas
si la altura de la pila se mide en las mismas condiciones
si también se requiere paralelismo o excentricidad
qué dato importa realmente para el montaje
Así se evita un argumento habitual:
Calidad dice que la pila pasa. Montaje dice que falla. Ambos pueden tener razón si utilizan condiciones diferentes.
Escribe la condición. Guarda el argumento.
Errores comunes que hay que evitar
Error 1: Utilizar la altura de la pila como único control
La altura importa, pero no describe la forma de la cara final.
Añada comprobaciones de planitud o de asiento con carga cuando el contacto de montaje sea importante.
Error 2: Medir en unas condiciones y montar en otras
Los datos en estado libre pueden no predecir el comportamiento con carga. Los datos cargados pueden ocultar problemas de manejo.
Mide la condición que coincide con el fallo.
Error 3: Ignorar la dirección de las rebabas
La altura de las fresas no es suficiente. La dirección y el patrón de apilamiento pueden crear crestas de presión.
Error 4: Comprobar sólo después del montaje final
Para entonces, el defecto puede estar bloqueado.
Medir antes durante el desarrollo del proceso.
Error 5: Ajustar demasiado la tolerancia sin pruebas del proceso
Un número más ajustado puede aumentar el coste y el tiempo de inspección sin solucionar la causa real.
Vincule la tolerancia al rendimiento del montaje.
Error 6: Confiar en la fijación para siempre
Los accesorios se desgastan. Acumulan residuos. Se doblan. Crean patrones falsos.
Inspeccione el método de inspección.
FAQ: Planitud de la pila de laminación
¿Qué es la planitud de la pila de laminación?
La planitud de la pila de laminación es la cantidad de variación de la superficie en una cara de laminación apilada en comparación con un plano ideal. En términos prácticos de montaje, muestra si la pila puede asentarse uniformemente, sujetarse de forma consistente y mantener la geometría correcta durante la siguiente operación.
¿Por qué es importante la planitud en los estátores de los motores?
En una pila de estator de motor, una planitud deficiente puede afectar a la inserción de la carcasa, el asiento de la cara extrema, la holgura del bobinado, la repetibilidad de la altura de la pila y la estabilidad del entrehierro magnético. Un estator puede pasar una comprobación de altura básica pero crear problemas de fuerza de montaje o de alineación si la cara del extremo está abombada, inclinada o localmente alta.
¿Por qué importa la planitud en las pilas de laminación de rotores?
La planitud de la pila de laminación del rotor puede afectar al ajuste del eje, la excentricidad de la cara, el comportamiento de equilibrio, la consistencia de la cavidad del imán y la cuadratura de la cara final. Los pequeños errores en las caras pueden ser más importantes en los conjuntos de motores de alta velocidad o muy empaquetados.
¿Es lo mismo la altura de la pila que la planitud?
No. La altura de la pila mide la distancia entre las caras. La planitud mide la forma de una superficie. Una pila puede cumplir los requisitos de altura y, aun así, fallar en el montaje porque la pieza de acoplamiento entra en contacto con un punto alto, una rebaba, una corona, una torsión o una cara inclinada.
¿La planitud de las láminas debe medirse en estado libre o bajo carga?
Depende de las condiciones de montaje. Utilice la medición en estado libre cuando el asiento natural y la manipulación sean importantes. Utilice la planitud con carga cuando la pila funcione bajo fuerza de apriete o presión de montaje. Para solucionar problemas, mida ambas y compare la diferencia.
¿Qué es la planitud con carga?
La planitud con carga es la planitud medida mientras la pila está sometida a una fuerza definida o a una condición de sujeción. Es útil cuando el montaje real comprime la pila. Deben registrarse el valor de la carga, el área de contacto, el método de soporte y el tiempo de permanencia.
¿Cuáles son las causas de una mala planitud de la pila de laminación?
Las causas más comunes son la acumulación de rebabas, la tensión residual, la variación del grosor del revestimiento, la mala alineación del apilamiento, los residuos, el desgaste de las fijaciones, la distorsión de la unión, la sujeción desigual y los daños por manipulación.
¿Cómo afectan las rebabas a la planitud de la pila de laminación?
Las rebabas pueden actuar como pequeños espaciadores entre capas. Cuando se repiten en muchas laminaciones, pueden crear puntos altos locales, inclinación, altura desigual de la pila, huecos entre capas y un mal asentamiento. La dirección y la ubicación de las rebabas son tan importantes como su altura.
¿Cuál es la mejor manera de medir la planitud de las pilas de laminación?
Para comprobaciones básicas, utilice una placa de referencia y un indicador con una condición de apoyo definida. Para una mejor localización de averías, utilice un patrón de puntos mapeados. Para piezas más ajustadas o complejas, utilice medición por coordenadas, medición óptica, escaneado láser o inspección con carga basada en útiles.
¿Cuántos puntos deben medirse para la planitud?
Utilice suficientes puntos para revelar el patrón de superficie. Para la localización temprana de averías, un mapa de 9 ó 13 puntos suele ser más útil que tres lecturas aisladas. Para pilas redondas, incluya las regiones de ID, OD, centro o cubo, y las áreas cercanas a soldaduras, remaches, enclavamientos, ranuras o dientes.
¿Cómo se puede mejorar la planitud?
Mejore la planitud controlando las rebabas, limpiando las capas y las fijaciones, mejorando la alineación del apilado, definiendo la fuerza de asentamiento, controlando la altura del apilado bajo carga, comprobando el desgaste de las fijaciones y comparando la planitud antes y después de la unión. La solución debe centrarse en la fase en la que aparece la primera distorsión.
¿Cómo debe seleccionarse la tolerancia de planitud?
Seleccione la tolerancia de planitud basándose en el comportamiento del montaje. Construya pilas de muestra, mida la planitud en condiciones realistas, móntelas y correlacione los resultados con la fuerza de inserción, la holgura de asiento, la excentricidad, la holgura de bobinado, la carga de apriete o los datos de rendimiento. Evite copiar una tolerancia de una pila no relacionada.
¿Por qué una pila de laminación pasa la inspección pero no pasa el montaje?
La inspección puede no coincidir con el estado del montaje. Es posible que la pila se haya medido en estado libre pero se haya utilizado con carga, o que se haya inspeccionado antes de unirla pero se haya deformado después de soldarla, pegarla, remacharla o curarla. También puede pasar la inspección de altura y no cumplir los requisitos de planitud, paralelismo o asiento local.
¿Cuándo debe comprobarse la planitud?
Durante el desarrollo, compruebe la planitud después de la estampación, durante el apilamiento, como una pila completa suelta, bajo carga, después de la unión y antes del montaje final. En la producción estable, la frecuencia puede reducirse, pero deben seguir controlándose las tendencias de las rebabas, el estado de las fijaciones y la información sobre el montaje.
Conclusión
La planitud de la pila de laminado no es sólo un detalle de calidad superficial. Decide cómo toca la pila la pieza siguiente.
Si la pila toca en la zona equivocada, la carga de montaje va a parar a la zona equivocada. Entonces, la altura, el ajuste, la excentricidad, la holgura del bobinado, la inserción de la carcasa y el rendimiento final pueden volverse inestables.
Un buen control de la planitud no consiste en buscar el número más exacto posible. Se trata de medir la superficie correcta, en las condiciones correctas y en la fase correcta del proceso.
Limpiar la pila. Definir la carga. Mapear la cara. Rastrear la dirección de la rebaba. Comparar antes y después de la unión. Conecte el resultado al comportamiento del ensamblaje.
Así es como la planitud de la pila de laminación se convierte en un control de producción en lugar de una sorpresa de última hora.
Cheney es un ingeniero de aplicaciones sénior de Sino con una gran pasión por la fabricación de precisión. Es Ingeniero Mecánico y posee una amplia experiencia práctica en fabricación. En Sino, Cheney se centra en optimizar los procesos de fabricación de pilas de laminación y en aplicar técnicas innovadoras para conseguir productos de pilas de laminación de alta calidad.
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