O aço elétrico não orientado (frequentemente abreviado NOES) é um aço laminado a frio, ligado ao silício aço elétrico concebido para ter praticamente as mesmas propriedades magnéticas em todas as direcções do plano. Esta isotropia torna-o o material de eleição para máquinas rotativas - motores, geradores e muitos tipos de actuadores - onde o fluxo magnético muda continuamente de direção.
Como líder no fornecimento e transformação de aço, A Weijunli Steel explicará a composição, o fabrico, o desempenho magnético, as normas, as aplicações típicas e as orientações práticas de aquisição para engenheiros e compradores.
Química básica e formas de produtos
Na sua essência, aço elétrico não orientado é uma liga de aço de baixo teor de carbono com adição de silício (normalmente cerca de 1,0-3,5% Si) e impurezas rigorosamente controladas (muito baixo C, S e P). O silício aumenta a resistividade eléctrica e reduz as perdas por correntes de Foucault em frequências AC, enquanto o baixo teor de carbono minimiza o envelhecimento magnético e a perda por histerese.
As formas comuns do produto incluem:
- Bobinas: Esta é a principal forma de aquisição para fabricantes a granel e grandes fábricas de estampagem. Permite aos clientes perfurar de forma flexível os núcleos do estator e do rotor de acordo com os seus próprios desenhos, o que constitui a base para alcançar uma produção em grande escala e o controlo dos custos.
- Cortar laminações e núcleos empilhadosO sistema de montagem de produtos acabados montados é adequado para o desenvolvimento de protótipos, para a produção de pequenos lotes ou para fabricantes que não dispõem de capacidades de estampagem. O fornecimento direto de produtos acabados montados encurta significativamente o ciclo de investigação e desenvolvimento e reduz a complexidade da produção.
Espessuras típicas: 0,35 mm, 0,50 mm, 0,65 mm (bitolas mais finas utilizadas para menores perdas a frequências mais elevadas)
O NOES é fabricado e vendido para satisfazer os critérios de perda magnética, permeabilidade e capacidade de perfuração exigidos pelos projectistas de motores.
Como é fabricado - Principais etapas de fabrico
A via de produção de aço elétrico não orientado combina o processamento termomecânico e as etapas de recozimento para produzir um material limpo, de baixa perda e isotrópico:
- Fabrico de aço e fundição: A química da fusão é rigorosamente controlada para minimizar as impurezas e fixar o teor de Si. A fundição contínua produz placas com baixos níveis de inclusão.
- Laminagem a quente e decapagem: As placas são laminadas a quente, decapadas para remover as incrustações e preparadas para a laminagem a frio.
- Laminagem a frio: A laminagem a frio de várias passagens reduz a espessura para o calibre pretendido e introduz deformações que serão eliminadas no recozimento.
- Recozimento(s) intermédio(s): Os recozimentos controlados recristalizam parcialmente a estrutura, melhorando a formabilidade e preparando a microestrutura para o recozimento final.
- Recozimento final (descarbonetação): Um recozimento de descarbonetação numa atmosfera controlada reduz o carbono residual e define a textura magnética necessária para baixas perdas.
- Revestimento isolante: É aplicado um verniz isolante fino ou um revestimento inorgânico (normalmente 1-3 µm) para aumentar a resistência inter-laminar e reduzir as correntes parasitas nos núcleos montados.
- Corte e embalagem: As bobinas são cortadas com as larguras necessárias e embaladas com folhas intermédias de proteção para expedição.
O controlo de qualidade em cada etapa (análise química, controlo de espessura e ensaio magnético) é essencial para garantir uma consistência desempenho magnético
Propriedades magnéticas e físicas
Os atributos que definem a aço elétrico não orientado são a sua baixa perda de núcleo e a sua permeabilidade razoavelmente elevada em todas as direcções no plano:
- Perda de núcleo (W/kg): Medido à densidade de fluxo e frequência especificadas (por exemplo, 1,5 T @ 50 Hz). Os compradores devem solicitar dados de perda no ponto de funcionamento relevante para a sua máquina.
- Permeabilidade: A elevada permeabilidade inicial e máxima reduz a corrente de magnetização e melhora o rendimento.
- Isotropia: As propriedades magnéticas variam pouco com a direção, pelo que o NOES é adequado para trajectórias de fluxo rotativo.
- Perfurabilidade e formabilidade: A seleção do revestimento e da espessura equilibra a facilidade de estampagem com o desempenho das perdas. Os tipos mais finos reduzem as perdas por Foucault a frequências mais elevadas, mas podem ser mais difíceis de estampar.
Os projectistas selecionam o grau que proporciona o melhor equilíbrio entre perda eléctrica, capacidade de fabrico e custo.
Notas, normas e pontos de especificação
Especificar aço elétrico não orientado utilizando métricas reconhecidas internacionalmente em vez de apenas nomes comerciais. As principais referências incluem IEC/EN (série IEC 60404), JIS, GB/T e folhas de dados do fornecedor. Ao fazer o pedido, inclua:
- Perda magnética a um fluxo e frequência especificados (por exemplo, W/kg @ 1,5 T, 50 Hz).
- Espessura (mm) e tolerância aceitável.
- Tipo de revestimento (por exemplo, C5, C3) e espessura do revestimento.
- Classificação de perfuração ou adequação da estampagem à geometria prevista da matriz.
As designações comerciais comuns podem utilizar números de perda (por exemplo, 50W, 35W) ou códigos de série (série M). Solicite sempre as curvas de perdas reais testadas para a seleção final.
Aplicações típicas
Aço elétrico não orientado é optimizado para dispositivos em que o fluxo magnético é multidirecional ou rotativo:
- Motores de indução AC e motores síncronos (industriais, HVAC, bombas, ventiladores).
- Motores de tração e de auxílio à tração (veículos eléctricos e veículos híbridos) quando são utilizados graus NOES específicos.
- Pequenos geradores e alternadores onde o fluxo isotrópico está presente.
- Bobinas, reactores e alguns tipos de transformadores com percursos de fluxo multidirecional (embora o aço de grão orientado continue a ser a escolha para transformadores de potência com fluxo unidirecional).
Para projectos de alta frequência ou de eficiência muito elevada, podem ser selecionados graus NOES mais finos ou ligas especializadas de baixa perda.
NOES vs. GOES - Quando utilizar cada um
- Aço elétrico não orientado (NOES): Propriedades magnéticas isotrópicas - utilizado em máquinas rotativas e com fluxo multidirecional.
- Aço elétrico de grão orientado (GOES): Tem um nível muito elevado de anisotropia, o que está associado a perdas muito baixas em relação à direção de laminagem - utilizado para núcleos de transformadores que são geralmente fluxados ao longo da direção de laminagem.
Regra prática: utilizar aço elétrico não orientado para motores e geradores; utilizar GOES para núcleos de transformadores de potência.
Lista de verificação de testes, controlo de qualidade e aquisição
Testes e documentos essenciais a solicitar:
- Curvas de perda de núcleo e dados de permeabilidade no fluxo/frequência relevante.
- Análise química e certificado de ensaio de moinho (MTC).
- Especificação do revestimento (tipo e espessura) e ensaios de aderência.
- Ensaios mecânicos (tração, alongamento) são necessários se a conformação mecânica for crítica.
- Laminação de amostras para ensaios de matrizes para validar a rebarba, a qualidade dos bordos e o empilhamento.
Adquirir uma pequena bobina de ensaio ou laminações de amostra antes de encomendas de produção completas para garantir que a estampagem e o desempenho eletromagnético correspondem às expectativas.
Recomendações de armazenamento, manuseamento e estampagem
As bobinas devem ser armazenadas em áreas secas e no interior. Os revestimentos isolantes podem ser frágeis e danificados com o manuseamento, pelo que deve ter cuidado com as bobinas para não as cortar ou contaminar. Em caso de estampagem, certifique-se de que optimiza a folga da matriz, a lubrificação selecionada e o grau NOES selecionado satisfaz as condições de rebarba e de arestas para a produção de grandes volumes.
Conclusão
Aço elétrico não orientado é o material magnético fundamental e económico para máquinas eléctricas rotativas, graças ao seu comportamento magnético isotrópico e às suas baixas perdas quando corretamente especificado. Para os projectistas de motores e equipas de aquisição, a escolha correta do grau NOES - com base em dados de perda em pontos de funcionamento, espessura, revestimento e estampabilidade - influencia diretamente a eficiência, a capacidade de fabrico e o custo total do ciclo de vida.
Sobre a Weijunli Steel
Como líder no fornecimento e transformação de aço, A Weijunli Steel está a oferecer fornecimento grossista de aço não orientado e outros fornecimento grossista de aço. Com o apoio da nossa fábrica altamente produtiva, a Weijunli Steel é capaz de fornecer soluções personalizadas em aço que se baseiam nas suas necessidades específicas. Durante anos, a nossa fábrica tem mantido uma qualidade estável, especificações flexíveis e prazos de entrega competitivos para clientes em todo o mundo.
