El acero eléctrico no orientado (a menudo abreviado NOES) es un acero laminado en frío, aleación de silicio acero eléctrico diseñado para tener prácticamente las mismas propiedades magnéticas en todas las direcciones del plano. Esta isotropía lo convierte en el material preferido para máquinas rotativas (motores, generadores y muchos tipos de actuadores) en las que el flujo magnético cambia de dirección continuamente.
Como principal proveedor y transformador de acero, Weijunli Steel explicará la composición, fabricación, rendimiento magnético, normas, aplicaciones típicas y orientación práctica para ingenieros y compradores.
Química básica y formas de los productos
En el fondo, acero eléctrico no orientado es una aleación de acero de bajo contenido en carbono con silicio añadido (normalmente, alrededor del 1,0-3,5% Si) e impurezas estrictamente controladas (muy bajo C, S y P). El silicio aumenta la resistividad eléctrica y reduce las pérdidas por corrientes parásitas a frecuencias de corriente alterna, mientras que el bajo contenido en carbono minimiza el envejecimiento magnético y las pérdidas por histéresis.
Las formas de producto más comunes son:
- Bobinas: Es la principal forma de aprovisionamiento para fabricantes a gran escala y grandes plantas de estampación. Permite a los clientes punzonar de forma flexible los núcleos de estator y rotor según sus propios diseños, lo que constituye la base para lograr una producción a gran escala y controlar los costes.
- Laminados cortados y núcleos apiladosEl ensamblaje de productos acabados: adecuado para el desarrollo de prototipos, la producción de lotes pequeños o los fabricantes que carecen de capacidad de estampación. El suministro directo de productos acabados ensamblados acorta considerablemente el ciclo de investigación y desarrollo y reduce la complejidad de la producción.
Espesores típicos: 0,35 mm, 0,50 mm, 0,65 mm (se utilizan calibres más finos para reducir las pérdidas a frecuencias más altas)
NOES se fabrica y vende para cumplir los criterios de pérdida magnética, permeabilidad y perforabilidad exigidos por los diseñadores de motores.
Cómo se fabrica - Pasos clave de la fabricación
La ruta de producción de acero eléctrico no orientado combina el procesamiento termomecánico y las fases de recocido para producir un material limpio, isótropo y de bajas pérdidas:
- Siderurgia y fundición: La química de la masa fundida se controla estrictamente para minimizar las impurezas y fijar el contenido de Si. La colada continua produce planchones con bajos niveles de inclusión.
- Laminado en caliente y decapado: Los desbastes se laminan en caliente, se decapan para eliminar la cascarilla y se preparan para el laminado en frío.
- Laminado en frío: El laminado en frío de varias pasadas reduce el espesor hasta el calibre objetivo e introduce una deformación que se eliminará en el recocido.
- Recocido(s) intermedio(s): Los recocidos controlados recristalizan parcialmente la estructura, mejorando la conformabilidad y preparando la microestructura para el recocido final.
- Recocido final (descarburación): Un recocido de descarburación en atmósfera controlada reduce el carbono residual y establece la textura magnética necesaria para una baja pérdida.
- Revestimiento aislante: Se aplica un barniz aislante fino o un revestimiento inorgánico (normalmente de 1 a 3 µm) para aumentar la resistencia interlaminar y reducir las corrientes parásitas en los núcleos ensamblados.
- Corte y embalaje: Las bobinas se cortan a la anchura requerida y se embalan con hojas intercaladas de protección para su envío.
El control de calidad en cada etapa (análisis químico, control de espesores y pruebas magnéticas) es esencial para garantizar la coherencia. rendimiento magnético
Propiedades magnéticas y físicas
Los atributos que definen acero eléctrico no orientado son su baja pérdida en el núcleo y su permeabilidad razonablemente alta en todas las direcciones en el plano:
- Pérdida en el núcleo (W/kg): Medido a la densidad de flujo y frecuencia especificadas (por ejemplo, 1,5 T @ 50 Hz). Los compradores deben solicitar los datos de pérdidas en el punto de funcionamiento correspondiente a su máquina.
- Permeabilidad: La alta permeabilidad inicial y máxima reduce la corriente magnetizante y mejora la eficiencia.
- Isotropía: Las propiedades magnéticas varían poco con la dirección, por lo que NOES se adapta a las trayectorias de flujo giratorias.
- Perforabilidad y conformabilidad: La selección del revestimiento y el grosor equilibra la facilidad de estampación con el rendimiento de las pérdidas. Las calidades más finas reducen las pérdidas parásitas a frecuencias más altas, pero pueden ser más difíciles de estampar.
Los diseñadores seleccionan el grado que ofrece el mejor equilibrio entre pérdida eléctrica, fabricabilidad y coste.
Calificaciones, normas y puntos de especificación
Especifique acero eléctrico no orientado utilizando métricas reconocidas internacionalmente en lugar de sólo nombres comerciales. Las referencias clave incluyen IEC/EN (serie IEC 60404), JIS, GB/T y hojas de datos de proveedores. Al hacer el pedido, incluya:
- Pérdida magnética a un flujo y una frecuencia determinados (por ejemplo, W/kg @ 1,5 T, 50 Hz).
- Espesor (mm) y tolerancia aceptable.
- Tipo de revestimiento (por ejemplo, C5, C3) y el espesor del revestimiento.
- Índice de perforación o idoneidad de estampación para la geometría prevista de la matriz.
Las designaciones comerciales comunes pueden utilizar números de pérdida (por ejemplo, 50W, 35W) o códigos de serie (serie M). Solicite siempre las curvas de pérdidas reales probadas para la selección final.
Aplicaciones típicas
Acero eléctrico no orientado está optimizado para dispositivos en los que el flujo magnético es multidireccional o giratorio:
- Motores de inducción de CA y motores síncronos (industriales, HVAC, bombas, soplantes).
- Motores de tracción y asistencia a la tracción (vehículos eléctricos y vehículos híbridos) cuando se emplean grados NOES específicos.
- Pequeños generadores y alternadores cuando hay flujo isótropo.
- Choques, reactancias y algunos tipos de transformadores con trayectorias de flujo multidireccionales (aunque el acero de grano orientado sigue siendo la elección para los transformadores de potencia con flujo unidireccional).
Para diseños de alta frecuencia o muy alta eficiencia, pueden seleccionarse grados NOES más finos o aleaciones especializadas de bajas pérdidas.
NOES vs. GOES - Cuándo usar cada uno
- Acero eléctrico no orientado (NOES): Propiedades magnéticas isótropas: se utiliza en máquinas rotativas y con flujo multidireccional.
- Acero eléctrico de grano orientado (GOES): Tiene un nivel muy alto de anisotropía, que se asocia con pérdidas muy bajas con respecto a la dirección de laminación-utilizado para núcleos de transformadores que generalmente se funden a lo largo de la dirección de laminación.
Como norma práctica: utilice acero eléctrico no orientado para motores y generadores; utilice GOES para núcleos de transformadores de potencia.
Lista de comprobación de pruebas, control de calidad y adquisiciones
Pruebas y documentos esenciales que debe solicitar:
- Curvas de pérdidas en el núcleo y los datos de permeabilidad en el flujo/frecuencia pertinentes.
- Análisis químicos y el Certificado de Prueba de Molino (MTC).
- Especificación del revestimiento (tipo y grosor) y pruebas de adherencia.
- Pruebas mecánicas (tracción, alargamiento) si la conformación mecánica es crítica.
- Laminados de muestra para ensayos de matrices para validar la rebaba, la calidad de los bordes y el apilamiento.
Consiga una pequeña bobina de prueba o laminaciones de muestra antes de los pedidos de producción completa para garantizar que el estampado y el rendimiento electromagnético cumplen las expectativas.
Recomendaciones de almacenamiento, manipulación y sellado
Las bobinas deben almacenarse en zonas secas y en interiores. Los revestimientos aislantes pueden ser endebles y dañarse con la manipulación, por lo que hay que tener cuidado con las bobinas para no mellarlas ni contaminarlas. En caso de estampación, asegúrese de optimizar la holgura de la matriz, la lubricación seleccionada y el grado NOES seleccionado satisfacen las condiciones de rebabas y bordes para la producción de grandes volúmenes.
Conclusión
Acero eléctrico no orientado es el material magnético fundamental y rentable para las máquinas eléctricas rotativas, gracias a su comportamiento magnético isótropo y a sus bajas pérdidas cuando se especifica correctamente. Para los diseñadores de motores y los equipos de compras, la elección correcta del grado NOES -basada en los datos de pérdida en los puntos de funcionamiento, el espesor, el revestimiento y la estampabilidad- influye directamente en la eficiencia, la fabricabilidad y el coste total del ciclo de vida.
Acerca de Weijunli Steel
Como principal proveedor y transformador de acero, Weijunli Steel ofrece suministro al por mayor de acero no orientado y otros comunes suministro de acero al por mayor. Respaldada por nuestra fábrica altamente productiva, Weijunli Steel es capaz de proporcionar a medida soluciones de acero a medida que se basan en sus necesidades específicas. Durante años, nuestra fábrica ha mantenido una calidad estable, especificaciones flexibles y plazos de entrega competitivos para clientes de todo el mundo.
