Pour accélérer votre projet, vous pouvez étiqueter les piles de laminage avec des détails tels que tolérance, matériel, finition de la surface, la nécessité ou non d'une isolation oxydée, quantitéet bien d'autres choses encore.
Lorsque j'ai commencé à travailler en tant qu'ingénieur électricien, j'ai été étonné de voir à quel point de petits changements dans les matériaux pouvaient entraîner de grandes améliorations dans le fonctionnement des moteurs et des transformateurs. L'acier au silicium adhésif est une nouvelle idée qui m'a vraiment surpris. Dans cet article, je souhaite partager ce que j'ai appris en travaillant avec ce matériau, en lisant des articles à son sujet et en voyant ce que l'industrie fait avec ce matériau spécial et pourquoi il est important pour la fabrication des noyaux magnétiques.
D'après mon expérience, l'acier au silicium adhésif est constitué de fines feuilles d'acier électrique collées ensemble à l'aide d'un adhésif spécial, au lieu d'être maintenues ensemble par des éléments tels que des soudures ou des rivets. Cette méthode nous permet de créer un noyau solide et unique qui présente de meilleures performances magnétiques et une plus grande résistance physique. J'ai découvert que cette méthode d'auto-encollage est spécialement conçue pour résoudre les problèmes posés par les anciennes méthodes d'assemblage des noyaux, où des méthodes telles que la soudure pouvaient entraîner des points faibles, des déformations ou des pièces qui ne fonctionnaient pas aussi bien parce qu'elles n'étaient pas maintenues ensemble comme il se doit. En passant à la colle, les entreprises peuvent fabriquer des noyaux plus solides, plus serrés et plus efficaces sur le plan énergétique.
D'après mes recherches et mes travaux personnels, les principaux éléments de l'acier au silicium adhésif sont les suivants :
Dans mon travail pratique, le processus de fabrication de l'acier au silicium adhésif est très précis et soigneusement contrôlé. Il commence généralement par :
Au début de ma carrière, j'ai surtout travaillé avec des piles de tôles d'acier soudées ou assemblées à l'aide de rivets. Ces méthodes fonctionnaient, mais elles entraînaient souvent une perte d'énergie à certains endroits, des tensions résiduelles dans le métal et des problèmes de bruit, surtout lorsqu'elles fonctionnaient à grande vitesse ou qu'elles étaient chauffées et refroidies à plusieurs reprises. Lorsque nous sommes passés au collage, les améliorations immédiates que j'ai constatées ont été un fonctionnement plus silencieux, un noyau plus solide et moins de différences d'un lot à l'autre, tout en éliminant les boulons, les rivets et les soudures supplémentaires.
L'un des principaux avantages de l'acier au silicium adhésif est qu'il permet de réduire la consommation d'énergie. Dans les moteurs et les transformateurs, la perte d'énergie peut représenter une part importante du coût d'exploitation au fil du temps. En collant les tôles d'acier au lieu de les souder, le joint étanche entre les couches réduit les courants électriques indésirables, ce qui diminue la perte totale d'énergie. Lors de mes propres tests avec des moteurs d'essai, la différence était évidente : moins de chaleur, plus de puissance et un meilleur rendement.
Dans plusieurs projets, comme les moteurs de voitures électriques et les petits transformateurs à grande vitesse, le passage à l'acier au silicium adhésif a entraîné une forte diminution des bruits mécaniques et des secousses. Je me souviens d'une fois où, après avoir remplacé les piles rivetées par des piles collées, le bruit mesuré a chuté de près de 5 dB. Cela a fait une réelle différence pour l'approbation du produit final, en particulier pour les produits dont le fonctionnement silencieux est essentiel. Le processus de collage a également permis de se débarrasser de la "respiration" qui se produit lorsque les pièces grandissent et se rétrécissent sous l'effet de la chaleur dans les conceptions plus anciennes. Les piles collées sont restées serrées, solides et ne se sont pas détachées.
Avec les piles collées, j'ai constaté une baisse de la température du noyau que nous pouvions mesurer lorsqu'il travaillait dur. Le meilleur contact entre les tôles d'acier facilitait l'évacuation de la chaleur et, contrairement aux pièces soudées, la colle elle-même servait à la fois de chemin pour la chaleur et de protection électrique. Dans le cadre d'un projet, le cœur du moteur était 5 à 10 °C plus froid. Cela signifiait que nous pouvions soit obtenir plus de puissance à partir d'un moteur de même taille, soit le faire durer plus longtemps, en fonction de ce que nous essayions de faire.
L'endroit le plus courant où j'ai vu l'acier au silicium collé donner de bons résultats est dans les noyaux des moteurs électriques à haut rendement, en particulier pour les voitures électriques et les robots. Alors que l'industrie s'efforce d'obtenir plus de puissance dans un boîtier plus petit et de fabriquer des moteurs plus légers et plus silencieux, les noyaux de stator et de rotor collés sont devenus un élément clé de la réponse.
Les transformateurs à haut rendement et les machines industrielles sont un autre domaine dans lequel j'ai constaté une évolution vers l'acier au silicium adhésif. Dans les deux cas, les principaux objectifs étaient de réduire les pertes d'énergie lors de l'utilisation, de diminuer le bruit (en particulier pour les machines utilisées dans les villes et les habitations) et de permettre des conceptions plus petites. Qu'il s'agisse de petits appareils ou de machines industrielles lourdes, l'utilisation de tôles d'acier collées m'a permis d'exiger des pièces plus précises et de m'assurer qu'elles resteraient solides pendant longtemps, même dans des conditions difficiles.
Lorsque j'ai commencé à apprendre, j'ai eu du mal à préparer les tôles d'acier - de petites aspérités ou un mauvais alignement pouvaient nuire gravement au bon fonctionnement du noyau collé. L'achat de meilleurs outils pour lisser les bords et couper le métal s'est avéré payant, car les piles finales de tôles s'emboîtaient parfaitement, ce qui permettait de les serrer et d'éliminer les espaces qui causent des problèmes. L'application de la colle, quant à elle, nécessite un contrôle minutieux. Une trop grande quantité de colle risquait de s'écouler et de gêner les autres pièces ; une quantité insuffisante, et la pile n'aurait pas été assez solide. Les machines à colle automatiques et les contrôles de qualité en cours de processus sont devenus très importants dans l'usine avec laquelle j'ai travaillé.
En utilisant les normes mondiales, comme celles de l'ASTM ou de la CEI, j'ai toujours exigé une résistance minimale et un niveau de protection électrique pour les noyaux collés. Tester la perte d'énergie des noyaux sans les endommager et les vérifier après le durcissement de la colle est devenu une partie normale de notre travail. S'assurer que la colle choisie répondait à la classe de sécurité électrique appropriée et qu'elle pouvait supporter toute la plage de température de travail était très important pour chaque projet.
En observant la croissance rapide de l'utilisation de l'acier au silicium adhésif au cours des dernières années, en particulier dans les industries qui se tournent vers l'énergie électrique (voitures électriques, éoliennes et trains à grande vitesse), j'ai remarqué une tendance dans le monde entier : les entreprises voulaient une plus grande efficacité, des performances plus silencieuses et des pièces plus petites. Si le collage de l'acier au silicium n'est pas nouveau, il devient de plus en plus important. Les grandes entreprises continuent de dépenser de l'argent pour de meilleures colles et des machines automatiques plus précises, en essayant d'obtenir des noyaux encore plus serrés, moins de perte d'énergie et une meilleure fiabilité. Du côté des matériaux, le besoin d'acier au silicium non orienté et à grains orientés de haute qualité ne cesse de croître, car les ingénieurs repoussent les limites de ce qu'ils peuvent faire avec les conceptions magnétiques.
Avec le recul, ce qui ressort de l'acier siliconé adhésif, c'est qu'un changement de matériau assez simple - l'utilisation de la bonne colle de la bonne manière - peut apporter de nombreux avantages techniques. J'ai pu constater par moi-même qu'en préparant parfaitement les tôles d'acier, en contrôlant l'application de la colle et en effectuant des contrôles de qualité stricts, les noyaux finaux offrent une grande efficacité, une grande résistance et un fonctionnement silencieux. Si vous travaillez dans le secteur des moteurs électriques, des transformateurs ou dans d'autres domaines liés à l'énergie, je vous suggère d'étudier de près la technologie de l'acier au silicium adhésif. Mon expérience m'a montré qu'il ne s'agit pas seulement d'un progrès en termes de performances et de durée de vie, mais aussi de l'un des meilleurs moyens de répondre aux besoins actuels en matière d'efficacité énergétique et de réduction du bruit, tout en rendant possibles des conceptions nouvelles et passionnantes.
Cet article est basé sur ma propre expérience et sur ce que j'ai vu dans le domaine en pleine expansion de l'acier au silicium adhésif. Pour en savoir plus, connaître les normes industrielles et les dernières nouvelles techniques, consultez des sources et des articles d'ingénierie fiables. Bien que cet article ne remplace pas les guides de conception ou les manuels de qualité officiels, j'espère qu'il constitue un bon point de départ pour tous ceux qui s'intéressent à ce domaine intéressant de l'ingénierie électrique.
Pour accélérer votre projet, vous pouvez étiqueter les piles de laminage avec des détails tels que tolérance, matériel, finition de la surface, la nécessité ou non d'une isolation oxydée, quantitéet bien d'autres choses encore.
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