Os enrolamentos do rotor consistem em barras do rotor que passam através do rotor de uma extremidade à outra e são conectadas entre si por um anel de curto-circuito em cada extremidade. Uma barra em cunha de rotor é um componente importante usado na construção de motores elétricos e geradores, e seus formatos populares são retangulares ou trapezoidais. Muitas vezes é feito de material altamente condutor, como cobre, liga de cobre ou alumínio, para minimizar perdas elétricas e garantir uma transferência eficiente de energia. As barras de cunha do rotor são inseridas nas ranhuras do rotor e fixadas no lugar por cunhas. É um componente crucial na construção de motores e geradores elétricos. Ele foi projetado para suportar condições operacionais adversas dentro da máquina, incluindo alta temperatura, força centrífuga e estresse elétrico e, portanto, CuNi2Si (DIN 13388:2008-08, CW111C, número de material 2.0855, designação comercial: NIBROFOR/K, CuNi2Si /K) é uma liga de cobre popular para perfil de cunha de rotor.
Processo de produção
O controle do processo de produção da barra do rotor feita de CuNi2Si é de extrema importância, devendo seguir um rigoroso fluxo de fabricação conforme segue:
√ Cobre, níquel, silício e outras composições químicas, fundição → análise de composição química →
√ Extrusão de lingotes → fresagem (remover óxido) → serragem →
√ Extrudado (solução sólida, têmpera em água, que desempenha o papel de fortalecimento da solução sólida) →
√ Teste ultrassônico →
√ Desenho para o tamanho do produto acabado→
√ Endireitamento → qualidade da superfície e inspeção de tolerância dimensional → corte no comprimento →
√ Envelhecimento (recozimento em baixa temperatura, temperatura de 450 graus a 550 graus menos de 4 horas) →
√ Inspeção de medidores e verificação de dimensões →
√ Testes de desempenho mecânico →
√ Teste de fragilização por hidrogênio →
√ Teste ultrassônico →
√ Teste de corante penetrante →
√ Embalagem e armazenamento
1 Fundição
2 Análise de liga de cobre de cobre
3 Boleto de Cobre Extrudado
4 Solução Sólida
5 Inspeção Ultrassônica Online
6 Desenho a Frio
7 alisamento
8 Envelhecimento
9 Verificação de qualidade de superfície
10 Teste Mecânico
11 Verificação de projeção
12 Verificação de condutividade
13 Verificação de dimensão
14 Teste de Penetração de Corante
15 Verificação Metalográfica
Processo de Controle de Qualidade
Cada processo de produção será realizado de forma controlada, e cada lote passará por análises químicas e testes mecânicos que abrangerão as direções longitudinal e vertical. Quanto ao teste não destrutivo, o teste de trinca superficial baseado na ISO 3452 deve ser realizado se o teste de correntes parasitas não for realizado. Além disso, o teste ultrassônico 100% deve ser realizado duas vezes, um após a solução sólida e o outro após o processo de envelhecimento, e todas as verificações e testes devem ser totalmente documentados com as seguintes informações
√ PO Nº.
√ Materiais
√ Número do lote
√ Dados de tratamento térmico (temperatura de endurecimento)
√ Grau de trabalho a frio em% de calibração
As informações acima devem ser incluídas para toda a documentação de teste abaixo:
1. Análise de cheiro
2. O teste mecânico (pelo menos 2 unidades de amostras retiradas do início da barra extrudada de cada lote) e o teste de tração devem ser baseados em amostras retiradas da direção longitudinal e vertical das barras do rotor, e o teste deve ser baseado na ISO 6892-1. A área de redução é outro fator importante na resistência ao escoamento e no alongamento.
3. Teste de condutividade maior ou igual a 15 MS/m
4.Inspeção dimensional (início, meio e fim da amostra)
5. Retidão, torção e verificação da qualidade da superfície
Teste ultrassônico 6.100%, realizado duas vezes, um após solução sólida e o outro após o processo de envelhecimento, muitos específicos
demandas sobre como fazer testes ultrassônicos em termos dos seguintes aspectos:
6.1 Volume de inspeção da barra do rotor
6.2 Condição da superfície da barra em cunha do rotor
6.3 Acoplante, que não deverá ter impacto negativo na qualidade dos itens examinados e deverá garantir a transmissão sonora sem perturbações para a peça de teste.
6.4 O equipamento de exame deverá liberar faixa de frequência de 2,5 a 5 MHz para espessuras de barra acima de 20mm,
1.25-20,5 MHz é recomendado para espessuras de barra acima de 100 mm. Muitos parâmetros de teste como frequência, dimensões do cristal, tipo de onda, ângulo do feixe, propagação do feixe e comprimento do campo próximo devem ser totalmente documentados.
6.5 Procedimento de Exame e Calibração
6.6 Registro de incidência
6.7 Critérios de aceitação, como perda de reflexão da parede posterior Maior ou igual a 6 dB
√ Teste de penetrante de corante, deve ser 100% testado após a segunda rodada de testes ultrassônicos, e o engenheiro de qualidade deve fazer 100% de inspeção visual para verificar a qualidade do aparelho antes de embalar.
Projeto da barra do rotor
A barra do rotor tem muitas opções de design, e algumas podem ser seções simples como redonda, quadrada ou retangular, mas também podem ser em cunha, gota e buraco de fechadura na seção transversal. Alguns projetos usam construção de gaiola dupla, que consistiria na gaiola interna e na gaiola externa, e o material poderia ser uma liga como latão, bem como outras ligas de cobre complexas.
Material da barra do rotor
A escolha do material para as barras do rotor depende de vários fatores que abrangem condições de operação (velocidade, temperatura, carga), requisitos de condutividade elétrica, requisitos de resistência mecânica, resistência à corrosão, bem como considerações de custo.
Os materiais populares são:
√ Alumínio
√ Cobre
√ Liga de cobre
Por que o envelhecimento é importante para o CuNi2Si?
Antes de mais nada, vamos entender o que é envelhecimento. O envelhecimento em CuNi2Si refere-se ao processo de mudanças microestruturais que ocorrem ao longo do tempo durante o processo de mudança de temperatura elevada que pode afetar significativamente as propriedades da liga, como dureza, resistência e ductilidade. Em CuNi2Si, o envelhecimento normalmente envolve a precipitação de uma fase secundária, conhecida como fase gama, a partir da solução sólida supersaturada. A fase gama é uma fase rica em níquel que se forma como resultado da decomposição da fase beta original. O processo de precipitação é influenciado por vários fatores, incluindo a composição da liga, temperatura e tempo. Durante o envelhecimento, as partículas da fase gama nucleam e crescem dentro da matriz beta. O crescimento dessas partículas leva à formação de uma microestrutura bifásica, composta pela fase beta e pela fase gama. O tamanho, distribuição e fração volumétrica das partículas da fase gama desempenham um papel crucial na determinação das propriedades da liga.
Portanto, o envelhecimento é um processo crítico em ligas CuNi2Si, pois permite o controle e modificação da microestrutura e das propriedades da liga. Compreender e otimizar o comportamento do envelhecimento é essencial para projetar e produzir componentes de CuNi2Si com as características de desempenho desejadas.
Processo de Envelhecimento em CuNi2Si
Existem três etapas principais envolvidas:
√ Estágio inicial, as partículas da fase gama são pequenas e distribuídas homogeneamente dentro da matriz beta, e a liga apresenta um aumento gradual na dureza e resistência devido à formação dessas partículas.
√ Estágio intermediário, as partículas da fase gama continuam a crescer e engrossar, e a liga atinge seu pico de dureza e resistência durante este estágio. Enquanto isso, o aumento do tamanho das partículas e da fração volumétrica leva a uma diminuição na ductilidade.
√ Estágio de superenvelhecimento, as partículas da fase gama tornam-se excessivamente grandes e instáveis, e isso leva à diminuição da dureza e da resistência devido ao engrossamento e aglomeração das partículas. A ductilidade também pode começar a melhorar à medida que as partículas se tornam mais espaçadas.
O comportamento de envelhecimento do CuNi2Si pode ser adaptado controlando a composição da liga, os parâmetros de tratamento térmico e a velocidade de resfriamento. Ao otimizar o processo de envelhecimento, é possível alcançar uma combinação desejada de propriedades, como alta resistência, boa ductilidade e resistência ao desgaste, para aplicações específicas. A temperatura e a duração do envelhecimento das ligas CuNi2Si dependem da composição específica da liga e das propriedades exigidas.
Parâmetros importantes de envelhecimento
1. Temperatura de envelhecimento:
1.1 A temperatura máxima de envelhecimento é a temperatura na qual a liga atinge sua dureza e resistência máximas. Para ligas CuNi2Si, a temperatura de pico de envelhecimento normalmente varia de 450 graus a 550 graus (842 graus F a 1022 graus F).
1.2 O sobreenvelhecimento ocorre em temperaturas superiores à temperatura de pico de envelhecimento. Nessas temperaturas, as partículas da fase gama tornam-se excessivamente grandes e instáveis, levando a uma diminuição na dureza e na resistência, e a temperatura excessiva para ligas de CuNi2Si é normalmente em torno de 600 graus (1112 graus F).
2. Duração do envelhecimento
2.1 O tempo de pico de envelhecimento é a duração necessária para que a liga atinja sua dureza e resistência máximas na temperatura de pico de envelhecimento. Para ligas CuNi2Si, o tempo de pico de envelhecimento normalmente varia de 1 a 4 horas.
2.2 O sobreenvelhecimento ocorre quando a liga é mantida na temperatura de sobreenvelhecimento por um período prolongado e depende do nível desejado de amolecimento e da composição específica da liga.
É importante notar que o comportamento de envelhecimento das ligas CuNi2Si pode variar dependendo de fatores como a composição da liga, histórico de tratamento térmico e taxas de resfriamento. Portanto, informe Fabmann sobre sua liga e aplicações específicas desejadas, para que possamos projetar os parâmetros de envelhecimento ideais para você.
Dimensão da barra do rotor
As dimensões das cunhas do rotor e dos perfis das cunhas do rotor estão inter-relacionadas, pois as cunhas são usadas para segurar as barras no lugar nas ranhuras do rotor. As dimensões das cunhas do rotor e das barras do rotor são importantes porque afetam o desempenho do motor, e a altura das cunhas afeta o torque do motor, enquanto o comprimento das cunhas afeta a eficiência do motor, enquanto a largura do perfil da cunha afeta o motor. capacidade de transporte de corrente. Portanto, os engenheiros elétricos podem projetar motores que atendam a requisitos específicos de desempenho, selecionando dimensões específicas das cunhas e barras do rotor. A Fabmann pode atender às suas necessidades quando se trata de fabricação personalizada de perfis e barras de cunha de rotor, além de termos um processo de fabricação rigoroso para fornecer barras de rotor consistentes e de alta qualidade.
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