Per velocizzare il progetto, è possibile etichettare le pile di laminazione con dettagli quali tolleranza, materiale, finitura superficiale, se è necessario o meno un isolamento ossidato, quantitàe altro ancora.
Pila di laminazione L'altezza non è semplicemente un valore che indica lo spessore totale. Nella produzione reale, una pila può rientrare nella tolleranza di altezza e tuttavia risultare non conforme durante l'assemblaggio a causa di inclinazioni, scarsa perpendicolarità, accumulo di bave, compressione non uniforme o un punto di riferimento errato.
Una procedura pratica di controllo qualità dovrebbe rispondere a quattro domande:
Per i nuclei dello statore, i nuclei del rotore, i nuclei dei trasformatori e i pacchi di lamierini di precisione, il miglior piano di ispezione combina misurazione multipunto dell'altezza della pila, Approccio alla perpendicolarità in stile GD&T, e controllo chiaro delle fasi del processo.
Una pila di laminati può superare un singolo controllo di altezza e tuttavia causare problemi di assemblaggio.
Questo di solito accade perché la misurazione è troppo semplice.
Una misurazione al centro non rivela eventuali inclinazioni laterali. Una misurazione sulla faccia frontale non rivela l’accumulo di bave sul lato opposto. Una misurazione a stato libero non sempre permette di prevedere cosa accadrà dopo il serraggio, l’incollaggio, la saldatura, l’incastro o l’assemblaggio finale.
Il prodotto finale non reagisce all'altezza media della pila, bensì ai punti di contatto, al comportamento sotto compressione e all'allineamento.
Ecco perché l'altezza della pila e la perpendicolarità devono essere considerate come controlli di qualità correlati ma distinti.
Questi termini vengono spesso utilizzati in modo approssimativo in officina. Ciò dà luogo a discussioni durante le ispezioni.
| Termine di misura | Cosa controlla | Domanda tipica sul controllo qualità | Errore comune |
|---|---|---|---|
| Altezza della pila | Altezza totale della pila di laminati | La pila è troppo alta o troppo bassa? | Effettuare una sola lettura |
| Piattezza | Variazione della superficie di una faccia | La superficie frontale presenta localmente un rialzo, un abbassamento, una bombatura o una deformazione? | Il fatto che la superficie risulti piana dimostra che l'allineamento durante il montaggio è corretto |
| Parallelismo | Coerenza tra due facce opposte | Le facce superiore e inferiore sono distanziate in modo uniforme? | Manca la relazione tra diametro interno e diametro esterno |
| Perpendicolarità | Relazione pratica a 90° tra le caratteristiche | La pila è posizionata correttamente rispetto al punto di riferimento funzionale? | Non specificare il dato di riferimento |
| Perpendicolarità | Controllo dell'orientamento GD&T rispetto a un punto di riferimento | Questa superficie, questo asse o questo piano centrale rientrano nella zona di tolleranza consentita di 90°? | Considerarlo come una semplice verifica dell'angolo |
In termini di GD&T, la perpendicolarità verifica che una superficie, un asse o un piano centrale siano orientati a 90° rispetto a un punto di riferimento definito all’interno di una zona di tolleranza. Ciò è importante perché il termine “perpendicolare” ha senso solo dopo che il punto di riferimento è stato chiaramente definito.
Prima di effettuare la misurazione, definire il punto di riferimento.
Non dopo. Non dopo un rifiuto. Prima.
Una regola utile è semplice:
Misurare a partire dall'elemento che controlla la funzione di assemblaggio.
Ad esempio:
| Tipo di pila di laminazione | Aspetto funzionale | Una scelta migliore del sistema di riferimento |
|---|---|---|
| Pila di laminazione del rotore | Rotazione concentrica e accoppiamento dell'albero | Asse del foro o del mandrino |
| Pila di laminazione dello statore | Adattamento dell'alloggiamento e controllo dell'interstizio d'aria | Diametro esterno, diametro interno o superficie di montaggio |
| Impilamento del nucleo del trasformatore | Altezza del pacchetto e contatto con la superficie | Faccia di serraggio o faccia di base |
| Pila segmentata | Disposizione dei segmenti e adattamento angolare | Nido di fissaggio o elemento di posizionamento |
| Pila incollata o saldata | Distorsione post-elaborazione | Stesso sistema di riferimento utilizzato nell'assemblaggio finale |
Un dato errato può far sembrare buono uno stack che in realtà è scadente. Può anche far sembrare scadente uno stack che in realtà è buono. Entrambe le situazioni comportano costi elevati.
Una routine di altezza ben strutturata si compone di tre parti: condizione, mappa dei punti e formato di registrazione.
Non mescolare le letture a stato libero e quelle con carico nello stesso andamento dei dati.
Utilizza una di queste etichette:
L'altezza con carico risulta spesso più utile quando la pila è compressa nel prodotto finale. L'altezza a stato libero rimane comunque utile per i controlli di configurazione, gli errori nel conteggio delle laminazioni e le derive iniziali del processo.
Polvere, frammenti di bave, grumi di olio, residui di rivestimento e trucioli sparsi possono causare un’errata misurazione dell’altezza. Pulire la piastra di riferimento, il dispositivo di fissaggio e la superficie di appoggio prima dell’ispezione.
Non pulire eccessivamente. L'obiettivo non è migliorare il pezzo, ma rimuovere i distanziatori non necessari.
Un dato di un punto è un dato debole.
Per i pacchi di statori o rotori circolari, iniziare con:
Per le pile rettangolari o a segmenti, misurare:
L'altezza media può sembrare adeguata, anche se un lato è più alto.
Record:
| Campo dati | Perché è importante |
|---|---|
| Altezza massima | Indica il rischio di contatto più elevato durante il montaggio |
| Altezza minima | Indica un rischio di compressione sul lato inferiore o di mancanza di materiale |
| Intervallo di altezza | Mette in evidenza inclinazioni, bombature o sedute irregolari |
| Altezza media | Utile per monitorare le tendenze |
| Punti di misura | Rende i dati ripetibili |
| Condizione di carico | Impedisce confronti errati |
| ID apparecchio | Aiuta a individuare utensili usurati o instabili |
Una pila che risulta alta su tutti i lati indica solitamente il numero di pezzi, lo spessore del materiale, il rivestimento o la compressione. Una pila che risulta alta su un solo lato indica la direzione delle bave, un errore di posizionamento, l’inclinazione del dispositivo di fissaggio o la presenza di detriti in quel punto.
Questa distinzione fa risparmiare tempo.
La perpendicolarità deve essere verificata rispetto al piano di riferimento rilevante per l'assemblaggio.
Ciò risulta utile per i gruppi rotori e i gruppi di precisione il cui posizionamento avviene tramite un foro interno.
Procedura:
Questo metodo verifica se la faccia frontale è perpendicolare all'asse del foro. Spesso risulta più significativo rispetto alla semplice verifica dell'impilamento rispetto a una piastra di livellamento.
Ciò risulta utile quando lo stack deve essere posizionato correttamente all’interno di un alloggiamento, di un morsetto o di un gruppo di montaggio.
Procedura:
Evitare i bordi danneggiati. Misurare la superficie laterale funzionale, non la punta della bava.
Una mappa altimetrica può evidenziare eventuali problemi di allineamento.
Esempio:
| Punto | Andamento dell'altezza | Possibile significato |
|---|---|---|
| 0° massimo, 180° minimo | Inclinazione laterale | Accumulo di bave, inclinazione del dispositivo di fissaggio, posizionamento irregolare |
| Tutti i punti al massimo | Problema relativo all'altezza totale | Conteggio, rivestimento, spessore del materiale, bassa compressione |
| Un punto locale in alto | Difetto locale | Detriti, ammaccature, strappi da saldatura, deformazioni dovute all’interblocco |
| Al centro in alto | Strato coronale o intrappolato | Problemi di pressatura, incollaggio o posizionamento degli strati |
Non si tratta di un controllo completo della perpendicolarità, ma indica al reparto controllo qualità dove concentrare l'attenzione in seguito.
L'ispezione manuale è utile, ma presenta anche dei limiti.
Il metodo più adatto dipende dal volume di produzione, dal rischio di tolleranza e dal costo di un eventuale guasto.
| Metodo di ispezione | Il migliore per | La forza | Limitazione |
|---|---|---|---|
| Calibro di altezza e piastra di livellamento | Prototipi, piccole serie, controlli in arrivo | Semplice ed economico | Influenza dell'operatore, acquisizione dei dati più lenta |
| Compressometro con supporto | Controlli di processo e approvazione del primo pezzo | Buona ripetibilità se il dispositivo di fissaggio è stabile | Copertura limitata dei punti |
| Ispezione funzionale del mandrino | Gruppi di rotori e sistemi di riferimento basati sul foro | Verifica l'allineamento relativo all'assemblaggio | Richiede un controllo preciso del mandrino |
| Ispezione con CMM | Verifica dimensionale dettagliata | Rigoroso controllo dei dati di riferimento e tracciabilità dei dati | Più lento per la produzione su larga scala |
| Scansione laser o senza contatto | Controlli ad alta densità di punti | Individua rapidamente gli schemi geometrici | Per funzionare, sono necessari un metodo chiaro e una correlazione |
| Stazione multipunto automatizzata | Produzione su larga scala di statori e rotori | Veloce, ripetibile, ricco di dati | Richiede una progettazione preliminare delle strutture e dei metodi |
Un approccio pratico consiste nell'utilizzare metodi manuali per la configurazione e la diagnosi, per poi passare a ispezioni basate su dispositivi di fissaggio o automatizzate quando il volume, la tolleranza o il costo dei difetti lo giustificano.
| Fase di produzione | Punti chiave dell'ispezione | Controllo consigliato | Scopo |
|---|---|---|---|
| Laminati in arrivo | Spessore, direzione delle bave, difetti visivi | Campionamento per lotto o bobina | Prevenire l'errore di strato ripetuto |
| Prima pila dopo la configurazione | Numero, posti a sedere, altezza libera | Mappa altimetrica multipunto | Individuare tempestivamente gli errori di configurazione |
| Pila di pre-giunzione | Altezza in condizioni specificate | Assegno con copertura o con garanzia reale | Verificare il comportamento dello stack prima di aggiungere il valore |
| Pila post-unione | Distorsione, inclinazione, punti più alti locali | Mappa delle altezze e verifica della perpendicolarità | Rilevare effetti di saldatura, incollaggio, rivettatura o incastro |
| Pila finale | Vestibilità funzionale | Controllo dell'altezza e della perpendicolarità basato su un piano di riferimento | Verificare che il gruppo sia pronto per il montaggio |
| Verifica dei calibri | Stabilità delle misurazioni | Controllo generale e revisione delle attrezzature | Prevenire la deriva errata del processo |
Il piano di ispezione dovrebbe basarsi sul rischio. Non aggiungere controlli solo per dare l’impressione di essere meticolosi. Aggiungi controlli laddove il processo possa effettivamente progredire.
| Problema rilevato | Causa probabile | Prima azione |
|---|---|---|
| L'altezza della pila è eccessiva in tutti i punti | Troppe laminazioni, materiale troppo spesso, accumulo di rivestimento, bassa compressione | Verificare il numero, il materiale e il carico |
| Altezza della pila troppo bassa | Mancanza di laminazione, compressione eccessiva, spessore del materiale errato | Verificare il numero di pezzi e lo stato della pressa |
| Un lato alto | Direzione della sbavatura, supporto inclinato, sede irregolare | Ruotare e misurare nuovamente |
| Punto più alto della zona | Sporcizia, scheggiature, ammaccature, strappi da saldatura, deformazioni dei dispositivi di interblocco | Pulire, ispezionare il bordo, isolare l'area |
| Buona altezza ma scarsa perpendicolarità | Discrepanza dei dati o superficie inclinata | Verificare nuovamente rispetto al dato funzionale |
| Pre-join corretto, post-join errato | Distorsione di giunzione | Verificare la forza di serraggio e la sequenza |
| Scarsa ripetibilità | Metodo dell'operatore, usura dei dispositivi di fissaggio, mappa dei punti poco chiara | Esegui il controllo di ripetibilità |
| Errore di assemblaggio nonostante l'altezza sia stata superata | Inclinazione media mascherata o contatto locale | Aggiungere i comandi per la regolazione dell'ampiezza e della perpendicolarità |
La maggior parte dei problemi legati allo stack presenta uno schema ricorrente. L'obiettivo è individuare tale schema prima di apportare modifiche al processo.
Utilizza questa lista di controllo prima di accettare i dati relativi all'altezza della pila o alla perpendicolarità.
L'ultimo punto è importante. Gli errori cancellati nascondono il processo.
La misurazione manuale degli stack funziona bene per piccoli lotti, build di prova e risoluzione dei problemi. Risulta invece poco efficace quando il processo richiede velocità, tracciabilità e una minima variazione da parte dell'operatore.
Si consiglia di adottare un metodo di ispezione più controllato nei seguenti casi:
A quel punto, la domanda non è: “È possibile misurarlo?”. La domanda più pertinente è: “Questo metodo è in grado di individuare il difetto prima che raggiunga la fase di assemblaggio?”.”
L'altezza dello stack di lamelle è l'altezza totale misurata delle lamelle impilate tra due facce di riferimento. Può essere misurata a stato libero, in posizione di appoggio, in posizione di serraggio o sotto un carico definito.
Utilizzare un punto di riferimento stabile, definire le condizioni della pila, quindi misurare più punti lungo la superficie della pila. Registrare l'altezza massima, l'altezza minima, l'altezza media, l'intervallo, le posizioni dei punti e il carico di misurazione.
Se la pila viene compressa durante l'assemblaggio finale, l'altezza a carico è solitamente più utile rispetto all'altezza a stato libero. L'altezza a stato libero rimane comunque utile per i controlli di allineamento e per l'individuazione precoce dei difetti.
La perpendicolarità è il rapporto pratico di 90° tra le caratteristiche di un elemento, quali la faccia terminale e l'asse del foro, oppure la parete laterale e la faccia di riferimento. Nel linguaggio GD&T, questo concetto è strettamente correlato alla perpendicolarità.
Infatti, una singola misurazione dell'altezza può nascondere inclinazioni, bombature, accumuli di bave, punti più alti locali o discrepanze nel piano di riferimento. Il gruppo reagisce solitamente al primo punto di contatto, non all'altezza media.
Per gli stack circolari, iniziare con quattro punti lungo il perimetro esterno e aggiungere punti in prossimità delle aree funzionali o ad alto rischio. Per gli stack più grandi o con tolleranze più strette, utilizzare una mappa di punti più fitta.
Tra le cause più comuni figurano l'accumulo di bave, l'assestamento non uniforme, l'usura dei dispositivi di fissaggio, la distorsione dei giunti, la presenza di detriti tra gli strati, una compressione non uniforme e l'ispezione effettuata rispetto a un punto di riferimento errato.
Non sempre. Una macchina di misura a coordinate (CMM) è utile per la validazione dettagliata e i controlli basati su punti di riferimento. Per il monitoraggio della produzione, un dispositivo di fissaggio dedicato o una stazione multipunto automatizzata potrebbero risultare più veloci e più pratici.
Utilizzare la convalida del primo pezzo, i controlli dell'altezza di carico, i controlli di perpendicolarità post-giunzione, le verifiche delle attrezzature e l'acquisizione automatizzata o semiautomatizzata dei dati nei casi in cui la ripetibilità sia fondamentale.
Controllare la direzione della bava, il numero di strati, il carico di serraggio, le condizioni del dispositivo di fissaggio, la sequenza di giunzione e il punto di riferimento per la misurazione. Successivamente, monitorare l'intervallo di altezza e l'andamento della perpendicolarità, non solo l'altezza media.
Un controllo di qualità affidabile della pila di laminazione non si basa su un unico valore di altezza.
Si basa sul controllo dei punti di riferimento, sulle condizioni della pila, sulla misurazione multipunto e sulla perpendicolarità funzionale. Una buona procedura di controllo permette di verificare se la pila è troppo alta, troppo bassa, inclinata, presenta punti più alti in alcune zone o subisce variazioni dopo l’assemblaggio.
Questa è la differenza tra i dati di ispezione che servono solo a compilare un rapporto e quelli che consentono di prevenire problemi di assemblaggio.
Per velocizzare il progetto, è possibile etichettare le pile di laminazione con dettagli quali tolleranza, materiale, finitura superficiale, se è necessario o meno un isolamento ossidato, quantitàe altro ancora.
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