L'acier électrique non orienté (souvent abrégé NOES) est un acier laminé à froid, allié au silicium acier électrique conçu pour avoir des propriétés magnétiques pratiquement identiques dans toutes les directions du plan. Cette isotropie en fait le matériau de choix pour les machines tournantes - moteurs, générateurs et de nombreux types d'actionneurs - où le flux magnétique change continuellement de direction.
En tant que principal fournisseur et transformateur d'acier, Weijunli Steel expliquera la composition, la fabrication, les performances magnétiques, les normes, les applications typiques et les conseils pratiques en matière d'approvisionnement pour les ingénieurs et les acheteurs.
Chimie de base et formes de produits
A la base, acier électrique non orienté est un alliage d'acier à faible teneur en carbone auquel on a ajouté du silicium (en général, il s'agit d'environ 1,0-3,5% Si) et des impuretés étroitement contrôlées (très faible teneur en C, S et P). Le silicium augmente la résistivité électrique et réduit les pertes par courants de Foucault aux fréquences AC, tandis que la faible teneur en carbone minimise le vieillissement magnétique et les pertes par hystérésis.
Les formes de produits les plus courantes sont les suivantes
- Bobines: Il s'agit de la principale forme d'approvisionnement pour les fabricants de produits en vrac et les grandes usines d'emboutissage. Elle permet aux clients de poinçonner de manière flexible les noyaux de stator et de rotor selon leurs propres conceptions, ce qui constitue la base de la production à grande échelle et de la maîtrise des coûts.
- Couper les laminés et noyaux empilésLes produits finis assemblés : ils conviennent au développement de prototypes, à la production de petites séries ou aux fabricants qui ne disposent pas de capacités d'emboutissage. La fourniture directe de produits finis assemblés raccourcit considérablement le cycle de recherche et de développement et réduit la complexité de la production.
Epaisseurs typiques : 0,35 mm, 0,50 mm, 0,65 mm (des calibres plus fins sont utilisés pour réduire les pertes à des fréquences plus élevées)
NOES est fabriqué et vendu pour répondre aux critères de perte magnétique, de perméabilité et de poinçonnabilité exigés par les concepteurs de moteurs.
Comment il est fabriqué - Principales étapes de fabrication
L'itinéraire de production de acier électrique non orienté combine un traitement thermomécanique et des étapes de recuit pour produire un matériau propre, à faible perte et isotrope :
- Élaboration de l'acier et moulage : La chimie de la fonte est étroitement contrôlée pour minimiser les impuretés et fixer la teneur en Si. La coulée continue produit des dalles avec de faibles niveaux d'inclusion.
- Laminage à chaud et décapage : Les brames sont laminées à chaud, décapées pour éliminer les écailles et préparées pour le laminage à froid.
- Laminage à froid : Le laminage à froid multi-passes réduit l'épaisseur jusqu'à la jauge cible et introduit une déformation qui sera éliminée lors du recuit.
- Recuit(s) intermédiaire(s) : Les recuits contrôlés recristallisent partiellement la structure, améliorant la formabilité et préparant la microstructure pour le recuit final.
- Recuit final (décarburation) : Un recuit de décarburation dans une atmosphère contrôlée réduit le carbone résiduel et établit la texture magnétique requise pour une faible perte.
- Revêtement isolant : Un vernis isolant fin ou un revêtement inorganique (typiquement 1-3 µm) est appliqué pour augmenter la résistance inter-laminaire et réduire les courants de Foucault dans les noyaux assemblés.
- Refendage et emballage : Les bobines sont fendues aux largeurs requises et emballées avec des intercalaires de protection pour l'expédition.
Le contrôle de la qualité à chaque étape (analyse chimique, contrôle de l'épaisseur et tests magnétiques) est essentiel pour garantir la constance des résultats. performance magnétique
Propriétés magnétiques et physiques
Les attributs qui définissent les acier électrique non orienté sont sa faible perte dans le noyau et sa perméabilité raisonnablement élevée dans toutes les directions dans le plan :
- Perte à cœur (W/kg) : Mesuré à la densité de flux et à la fréquence spécifiées (par exemple, 1,5 T @ 50 Hz). Les acheteurs doivent demander des données sur les pertes au point de fonctionnement correspondant à leur machine.
- Perméabilité : La perméabilité initiale et maximale élevée réduit le courant de magnétisation et améliore l'efficacité.
- Isotropie : Les propriétés magnétiques varient peu en fonction de la direction, de sorte que NOES convient aux trajectoires de flux en rotation.
- Poinçonnabilité et formabilité : Le choix du revêtement et de l'épaisseur permet d'équilibrer la facilité d'emboutissage et la performance en matière de pertes. Les revêtements plus minces réduisent les pertes par effet de Foucault à des fréquences plus élevées, mais peuvent être plus difficiles à estamper.
Les concepteurs choisissent la qualité qui offre le meilleur équilibre entre la perte électrique, la fabricabilité et le coût.
Notes, normes et points de spécification
Préciser acier électrique non orienté en utilisant des métriques internationalement reconnues plutôt que des noms commerciaux. Les principales références sont IEC/EN (série IEC 60404), JIS, GB/T et les fiches techniques des fournisseurs. Lors de la commande, indiquez :
- Perte magnétique à un flux et une fréquence spécifiés (par exemple, W/kg à 1,5 T, 50 Hz).
- Épaisseur (mm) et la tolérance acceptable.
- Type de revêtement (par exemple, C5, C3) et l'épaisseur du revêtement.
- Cote de poinçonnage ou l'adéquation de l'emboutissage à la géométrie prévue de la matrice.
Les désignations commerciales courantes peuvent utiliser des numéros de perte (par exemple, 50W, 35W) ou des codes de série (série M). Il convient de toujours demander les courbes de pertes réelles testées pour la sélection finale.
Applications typiques
Acier électrique non orienté est optimisé pour les dispositifs où le flux magnétique est multidirectionnel ou rotatif :
- Moteurs à induction à courant alternatif et les moteurs synchrones (industriels, CVC, pompes, ventilateurs).
- Moteurs de traction et d'assistance à la traction (véhicules électriques et véhicules hybrides) lorsque des qualités NOES spécifiques sont utilisées.
- Petits générateurs et alternateurs en présence d'un flux isotrope.
- Selfs, réacteurs et certains types de transformateurs avec des trajectoires de flux multidirectionnelles (bien que l'acier à grains orientés reste le choix pour les transformateurs de puissance avec un flux unidirectionnel).
Pour les conceptions à haute fréquence ou à très haut rendement, des nuances NOES plus fines ou des alliages spécialisés à faible perte peuvent être choisis.
NOES vs GOES - Quand utiliser l'un ou l'autre
- Acier électrique non orienté (NOES) : Propriétés magnétiques isotropes - utilisé dans les machines tournantes et avec un flux multidirectionnel.
- Acier électrique à grains orientés (GOES) : Il présente un niveau d'anisotropie très élevé, associé à des pertes très faibles par rapport au sens de laminage. Il est utilisé pour les noyaux de transformateurs qui sont généralement fluxés dans le sens du laminage.
Règle pratique : utiliser de l'acier électrique non orienté pour les moteurs et les générateurs ; utiliser des tôles magnétiques à grains orientés pour les noyaux des transformateurs de puissance.
Liste de contrôle des essais, du contrôle de la qualité et de l'approvisionnement
Tests et documents essentiels à demander :
- Courbes de perte de noyau et les données de perméabilité au flux/fréquence approprié.
- Analyse chimique et le certificat d'essai de l'usine (MTC).
- Spécification du revêtement (type et épaisseur) et des essais d'adhérence.
- Essais mécaniques (traction, élongation) sont nécessaires si le formage mécanique est critique.
- Échantillons de stratifiés pour les essais de matrices afin de valider la bavure, la qualité des bords et l'empilage.
Procurez-vous une petite bobine d'essai ou des échantillons de tôles avant de passer une commande de production complète afin de vous assurer que l'estampage et les performances électromagnétiques répondent aux attentes.
Recommandations en matière de stockage, de manipulation et d'estampillage
Les bobines doivent être stockées dans des endroits secs et à l'intérieur. Les revêtements isolants peuvent être fragiles et endommagés lors de la manipulation, il faut donc prendre soin des bobines pour ne pas les entailler ou les contaminer. En cas d'emboutissage, veillez à optimiser le jeu de la matrice, la lubrification sélectionnée et la qualité NOES choisie pour satisfaire aux conditions de bavure et d'arête pour la production de volumes importants.
Conclusion
Acier électrique non orienté est le matériau magnétique fondamental et rentable pour les machines électriques tournantes, grâce à son comportement magnétique isotrope et à ses faibles pertes lorsqu'il est correctement spécifié. Pour les concepteurs de moteurs et les équipes chargées des achats, le bon choix de la qualité NOES - basé sur les données de perte aux points de fonctionnement, l'épaisseur, le revêtement et l'emboutissabilité - influence directement l'efficacité, la fabricabilité et le coût total du cycle de vie.
À propos de Weijunli Steel
En tant que principal fournisseur et transformateur d'acier, Weijunli Steel propose fourniture en gros d'acier non orienté et d'autres fourniture d'acier en gros. Grâce à son usine hautement productive, Weijunli Steel est en mesure de fournir des produits sur mesure. solutions sur mesure pour l'acier qui répondent à vos besoins spécifiques. Depuis des années, notre usine maintient une qualité stable, des spécifications flexibles et des délais de livraison compétitifs pour les clients du monde entier.
