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ES2965068T3 - Capa de material para altas revoluciones - Google Patents

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ES2965068T3
ES2965068T3 ES19746004T ES19746004T ES2965068T3 ES 2965068 T3 ES2965068 T3 ES 2965068T3 ES 19746004 T ES19746004 T ES 19746004T ES 19746004 T ES19746004 T ES 19746004T ES 2965068 T3 ES2965068 T3 ES 2965068T3
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ES19746004T
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Inventor
Rolf Vollmer
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Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
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Abstract

La invención se refiere a una capa de material (1) para un rotor (22) de una máquina rotativa dinamoeléctrica (21) con una dirección de rotación alrededor de un eje de rotación (R) dispuesto en un centro de capa (M) de la capa de material (1). , en el que la capa de material (1) tiene un rebajo de material (5) dispuesto sustancialmente en el centro de la capa (M), y la capa de material (1) tiene una primera región (3), teniendo dicha primera región (3) un primer material con un primer grado de fuerza. La capa de material (1) tiene una segunda región (2) sustancialmente anular que es concéntrica al centro de la capa, teniendo dicha segunda región (2) un segundo material con un segundo grado de resistencia que es mayor que el primer grado de resistencia. El primer material y el segundo material están unidos entre sí. La invención se refiere además a una microestructura de capa de material (20) y a un procedimiento para producir una capa de material (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Capa de material para altas revoluciones
La invención se refiere a una capa de material así como a un procedimiento para la fabricación de una capa de material tal.
Los motores rotativos dinamoeléctricos usan en sus paquetes de lámina, láminas de materiales magnéticamente blandos, para reforzar campos magnéticos generados por magnetos permanentes y/o electromagnetos. Las láminas actuales para paquetes de lámina son recortadas o troqueladas a partir de láminas grandes laminadas.
Es una desventaja que las láminas que exhiben buenas propiedades magnéticas, exhiben solo poca fortaleza. Ello limita un número máximo de revoluciones del motor. por ello, un fabricante de motores rotativos dinamoeléctricos debe ponderar siempre cuál propiedad es más importante para el motor correspondiente.
No están disponibles láminas, que exhiban tanto buenas propiedades magnéticas como también una elevada fortaleza. En el documento de patente DE 102009042607 A1 se describe un rotor que exhibe un paquete de lámina y magnetos permanentes, en donde el paquete de lámina exhibe bolsillos magnéticos, en donde al menos un magneto permanente en al menos uno de los bolsillos magnéticos colinda con al menos dos materiales diferentes, un primer material y un segundo material.
La invención basa el objetivo en mejorar un motor rotativo dinamoeléctrico y con ello elevar un número máximo de revoluciones de el motor rotativo dinamoeléctrico.
La solución del objetivo es exitosa mediante un procedimiento de fabricación para una capa de material de acuerdo con la reivindicación 1, mediante una capa de material de acuerdo con la reivindicación 5 así como mediante una estructura de capa de material de acuerdo con la reivindicación 14.
El motor dinamoeléctrico puede ser operada como generador y también como motor.
La capa de material tiene ventajosamente las funciones previas de una lámina en un paquete de lámina de rotor y asume las tareas de una lámina.
Ventajosamente, un contorno de la capa de material corresponde esencialmente al contorno de una lámina de un motor rotativo dinamoeléctrico usual.
Un ensamble de capa de material exhibe una multiplicidad de capas de material superpuestas una a otra.
La estructura de capa de material tiene ventajosamente las funciones previas de un paquete de lámina de rotor y asume las tareas de un paquete de lámina de rotor de un motor rotativo dinamoeléctrico usual.
La capa de material exhibe preferiblemente una depresión de material esencialmente circular dispuesta esencialmente en el punto medio de capa. En otras palabras: la depresión de material es preferiblemente concéntrica respecto al punto medio de capa.
La primera zona especifica preferiblemente en su extremo radial una forma de un perímetro exterior de la capa de material. El perímetro exterior puede tener diferentes formas. El perímetro exterior puede ser por ejemplo redondo o tener una forma de flor (véase la descripción de figuras).
La segunda zona colinda preferiblemente con la depresión de material dispuesta en él punto medio de capa.
La segunda zona colinda en su perímetro exterior completamente con un perímetro interior de la primera zona, la primera zona colinda completamente en su perímetro interior con él perímetro exterior de la segunda zona.
La capa de material es manufacturada mediante un procedimiento de manufactura aditivo.
La capa de material es manufacturada mediante una impresión de plantilla.
En una forma ventajosa de realización de la invención, el segundo material exhibe una resistencia a la tracción de al menos 800 MPa, preferiblemente de al menos 1000 MPa.
Una resistencia máxima a la tracción del segundo material está preferiblemente en 3800 MPa (por ejemplo acero de alta velocidad).
Preferiblemente el primer material exhibe una resistencia a la tracción entre 200 MPa y 500 MPa.
Por ejemplo, el acero para herramientas exhibe una resistencia a la tracción de al menos 1000 MPa.
Las resistencias a la tracción de aceros para herramientas están preferiblemente entre 1500 MPa y 4000 MPa.
En una forma ventajosa de realización de la invención, él primer material exhibe una primera permeabilidad magnética, en particular |jr > 5o, y el segundo material exhibe una segunda permeabilidad magnética menor que la primera permeabilidad magnética, en particular j r < 5.
La segunda permeabilidad magnética es preferiblemente menor que la primera permeabilidad. Una permeabilidad elevada y adecuada está preferiblemente entre 300 y 1000.
Esto significa en otras palabras: la primera zona exhibe preferiblemente una elevada permeabilidad magnética, aunque su fortaleza no es muy alta. La segunda zona exhibe preferiblemente una permeabilidad magnética no excesivamente elevada, aunque su fortaleza es muy alta.
En otra forma ventajosa de realización de la invención, la capa de material exhibe un espesor de capa de 0,5 a 500 jm.
Preferiblemente, la capa de material exhibe un espesor de capa de 10 a 100 jm . Esta forma de realización garantiza una capa de material estable.
En otra forma de ventajosa de realización de la invención, una transición de la primera zona a la segunda zona es abrupta.
La segunda zona es preferiblemente anular.
En otra forma ventajosa de realización de la invención, la capa de material exhibe en al menos un lado de capa, preferiblemente en ambos lados de capa, un material aislante.
En otra forma ventajosa de realización de la invención, las capas de material exhiben un barnizado.
En otra forma ventajosa de realización de la invención, las capas de material exhiben como barnizado, barniz de horneo.
En otra forma ventajosa de realización de la invención el material aislante es el barnizado.
La capa de material y el material aislante y/o el barnizado están conectados preferiblemente mediante unión material. Puesto que las capas de material exhiben solo un espesor de capa muy bajo, se reducen claramente las pérdidas por corrientes de Foucault. Entonces, puede formarse una corriente de Foucault solo dentro del espesor de capa de la capa de material, mediante lo cual se reduce notablemente la fuerza de la corriente de Foucalt para tales capas delgadas de material.
El aislamiento entre las capas individuales de material impide que a las corrientes de Foucalt se superpongan corrientes de Foucalt muy grandes y con muchas pérdidas.
Esto trae consigo, entre otras, las siguientes ventajas: dentro de una clase térmica y para el mismo número de revoluciones, un motor con un rotor de estructura de capa de material de acuerdo con la invención se calienta menos que un motor convencional con un rotor de paquete de lámina. En otras palabras: para el mismo número de revoluciones, un motor con un rotor de estructura de capa de material es más frío que un motor con un rotor de paquete de lámina.
Con ello, puede elevarse el número de revoluciones, hasta que se alcanza la temperatura máxima permisible de la respectiva clase térmica. Por consiguiente, la potencia suministrada es mayor . De acuerdo con P ~ M n, para un torque M constante la potencia P se eleva proporcionalmente al número n de revoluciones.
Además, debido a la mayor fortaleza en la segunda zona, no se limita el número máximo de revoluciones.
Con el argumento inverso, esto significa: si el motor debiese suministrar una determinada potencia, para un motor con rotor de estructura de capa de material puede usarse una menor clase térmica que para un motor con rotor de paquete de lámina. Mediante ello pueden bajarse los costes, en particular para materiales aislantes y enfriamiento.
Las capas de material de acuerdo con la invención son preferiblemente muy delgadas y no pueden - como las láminas convencionales - ser cortadas o troqueladas a partir de láminas grandes laminadas de material magnéticamente blando. En una manufactura convencional de láminas grandes, no pueden manufacturarse mediante laminado láminas grandes con un espesor menor de 100 jm .
Sin embargo, mediante la fabricación aditiva pueden fabricarse las capas delgadas de material ya descritas.
Además, durante la fabricación aditiva se evita el desperdicio usualmente inevitable del corte o troquelado de las láminas a partir de las láminas grandes. En particular, durante la impresión ventajosa por plantilla no se forma ningún residuo.
En una forma alternativa de realización para el barnizado, el material aislante es cerámica, preferiblemente cerámica de óxido debido a una elevada resistencia eléctrica, por ejemplo óxido de aluminio, óxido de magnesio, óxido de zirconio y/o dióxido de titanio. También son posibles carburo de silicio, nitruro de silicio, carburo de boro, nitruro de boro y/o nitruro de aluminio. También son imaginables otros materiales, como por ejemplo vidrio o cerámica de vidrio.
En otra forma ventajosa de realización de la invención, la capa de material puede ser reforzada con al menos otra capa de material.
En otras palabras, la capa de material puede ser unida y/o ensamblada fijamente con al menos otra capa de material.
Las capas de material que exhiben ventajosamente barniz de horneo están dispuestas una sobre otra para la formación del rotor y son adheridas mutuamente preferiblemente mediante presión y calor. Esto es denominado también horneo. Mediante presión y calor el barniz de horneo se torna blando, adhiere una a otra las capas de material y endurece. Esto tiene como ventaja frente a otras posibilidades de unión, como la soldadura, agrupamiento por troquelado y remachado, que las capas de material no exhiben sitios de contacto que dañan el material. Además, no se perturba el flujo magnético y no surgen tensiones del material ni deformaciones del material.
El barniz de horneo aplicado ventajosamente hace posible una elevada fortaleza de al menos dos capas de material reforzadas mutuamente, puesto que las capas de material están unidas en su superficie. Esto reduce vibraciones y ruidos.
En otra forma ventajosa de realización de la invención la capa de material exhibe al menos una tercera zona, en donde la tercera zona exhibe material magnético permanente, en donde el material magnético permanente está conectado mediante unión material con él primer material y/o con el segundo material.
Preferiblemente, la capa de material exhibe varias terceras zonas (al menos dos). Preferiblemente la al menos una tercera zona es abarcada por la primera zona.
Preferiblemente el material magnético permanente es magnetizado.
En otra forma ventajosa de realización de la invención, la capa de material exhibe al menos una depresión de material para la introducción de material magnético permanente.
La al menos una depresión de material está dispuesta preferiblemente más cerca del perímetro exterior de la capa de material, que del perímetro interior.
Preferiblemente la capa de material exhibe al menos dos, preferiblemente varias, depresiones de material para la introducción de material magnético permanente. El material magnético permanente sirve preferiblemente a una formación de polos.
Por ejemplo, es material magnético permanente neodimio-hierro-boro, samario-cobalto, alnico o ferrita magnéticamente dura.
Si están dispuestas una sobre otra una multiplicidad de capas de material, las depresiones de material forman bolsillos en la estructura de capa de material (en otras palabras: aberturas). En estos bolsillos pueden incorporarse magnetos permanentes. De este modo, la estructura de capa de material dispone de magnetos permanentes interiores.
Sin embargo, es posible también una estructura de capa de material con magnetos permanentes exteriores.
La invención sirve para una elevación del número de revoluciones en un factor de 1,5 a 10.
La invención se refiere a una estructura de capa de material para un rotor de un motor rotativo dinamoeléctrico que exhibe una multiplicidad de capas de material dispuestas una sobre otra.
En una forma ventajosa de realización de la invención, la multiplicidad de capas de material está dispuesta unas sobre otras en dirección de un eje de rotación.
En otra forma ventajosa de realización de la invención, la estructura de capa de material exhibe una depresión de material cilindrica a lo largo del eje de rotación para la conexión a un tornillo.
En otra forma ventajosa de realización de la invención la multiplicidad de capas de material está dispuesta de modo que la tercera zona que exhibe material magnético permanente, forma magnetos permanentes en realización escalonada o inclinada o paralela al eje, respecto al eje de rotación.
Esto reduce un torque de engranaje y una ondulación del torque.
La invención se refiere también a un procedimiento para la fabricación de una capa de material, en donde la capa de material comprende al menos una primera zona, que exhibe un primer material, y al menos una segunda zona, que exhibe un segundo material, con los siguientes pasos:
- aplicación de una primera suspensión, que exhibe al menos un aglutinante y partículas sólidas, mediante una primera plantilla sobre una superficie base para obtener un primer cuerpo verde, en donde la primera zona es representada por la primera plantilla,
- aplicación de una segunda suspensión, que exhibe al menos u aglutinante y partículas sólidas, mediante una segunda plantilla sobre una superficie base para obtener un segundo cuerpo verde, en donde la segunda zona es representada por la segunda plantilla,
- ensamble del primer cuerpo verde y del segundo cuerpo verde,
- creación de una cohesión por unión material estable de los dos cuerpos verdes y las partículas sólidas mediante calentamiento y/o por compresión, en particular por sinterización.
La suspensión es aplicada preferiblemente con una rasqueta.
En una forma ventajosa de realización de la invención, se expulsa el aglutinante del primer cuerpo verde y/o del segundo cuerpo verde, en particular mediante retiro del aglutinante, antes del ensamble y/o después del ensamble. La primera o segunda plantillas son preferiblemente un modelo para la transferencia de formas y/o contornos y/o patrones y/o depresiones, etc. deseados. La primera o la segunda plantillas pueden ser usados frecuentemente de cualquier manera.
Mediante la primera o segunda plantillas puede formarse exactamente la forma de la capa deseada de material. De este modo, no hay residuos. Pueden usarse también tres o más plantillas para una capa de material.
La capa de material forma preferiblemente una pieza mediante el calentamiento y/o compresión, en particular mediante sinterización, de los dos cuerpos verdes.
Si se desean tres o más zonas, de modo correspondiente tienen que crearse y ensamblarse más cuerpos verdes. En otra forma ventajosa de realización de la invención, las partículas sólidas comprenden partículas metálicas. Las partículas sólidas están presentes preferiblemente como polvo. Una partícula sólida comprende preferiblemente al menos un material ferromagnético, en particular material magnéticamente blando.
Por ejemplo, el material magnéticamente blando es hierro, níquel, cobalto y/o sus aleaciones. Sin embargo, también son imaginables otros materiales conductores del magnetismo.
Una partícula sólida exhibe preferiblemente esencialmente un diámetro entre 0,1 y 50 |jm, en particular entre 0,5 y 10 pm.
Cuanto menor es el diámetro de las partículas sólidas, pueden fabricarse capas de material tanto más delgadas. Por ejemplo, mediante una suspensión que exhibe partículas sólidas con un diámetro de 0,5 jm , puede fabricarse una capa delgada de material de 0,5 jm .
El polvo puede comprender partículas sólidas exclusivamente de un material o puede ser una mezcla en polvo, qué comprende al menos dos materiales diferentes.
En otra forma ventajosa de realización de la invención, las partículas sólidas de la primera suspensión comprenden partículas con una primera permeabilidad y una primera fortaleza, en donde las partículas sólidas de la segunda suspensión comprenden partículas con una segunda permeabilidad menor que la primera permeabilidad y una fortaleza mayor que la primera fortaleza.
En otra forma ventajosa de realización de la invención, las partículas sólidas comprenden una tercera suspensión de partículas magnéticas permanentes.
En otra forma ventajosa de realización de la invención, sobre la capa de material se aplica un material aislante en al menos un lado de capa, preferiblemente en ambos lados de capa.
En otra forma ventajosa de realización de la invención, sobre la capa de material se aplica un barniz, en particular barniz de horneo.
En otra forma ventajosa de realización de la invención, al menos una suspensión tiene estructura viscosa.
Esto tiene como ventaja que durante la aplicación sobre la capa base para generar el cuerpo verde, preferiblemente con la rasqueta, la suspensión es poco viscosa y puede transferirse la forma deseada de modo óptimo mediante la plantilla. Si termina la aplicación, el cuerpo verde conserva la forma deseada.
La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una estructura de capa de material, para un rotor de un motor rotativo dinamoeléctrico con los siguientes pasos:
- ensamble de una multiplicidad de capas de material,
- horneo de las capas de material para el refuerzo recíproco de las capas de material.
El ensamble o un arreglo superpuesto de una multiplicidad de capas de material ocurre preferiblemente en dirección del eje de rotación. Sin embargo, las capas de material pueden ser ensambladas también paralelamente respecto al eje de rotación.
La unión de la estructura de capa de material al tornillo para formar el rotor ocurre preferiblemente con una compresión. La compresión es preferiblemente una compresión mecánica. La estructura de capa de material y el tornillo exhiben en este caso preferiblemente una temperatura esencialmente igual.
Alternativamente, se diferencian las temperaturas de la estructura de capa de material y del tornillo, por ejemplo puede enfriarse el tornillo antes de la compresión y/o pueden calentarse las capas de material.
La compresión tiene que ser, por un lado, tan alta qué con el máximo número de revoluciones, las capas de material no sean retiradas del tornillo. Por otro lado, no se permite que se supere una deformación plástica máxima permisible, en particular de las capas de material.
Las capas de material descritas exhiben una elevada fortaleza en la segunda zona, que preferiblemente hace contacto con el tornillo, por lo cual son posibles una elevada compresión y con ello un número máximo de revoluciones. Además, por las buenas propiedades magnéticas en la primera zona, es alcanzable el número máximo de revoluciones. La invención puede ser usada particularmente bien para motores con cojinetes magnéticos. Estos son particularmente bien adecuados para elevado número de revoluciones.
Son campos posibles de aplicación de la invención, por ejemplo motores de huso, en particular motores de huso de alta velocidad, accionamientos de turbina o accionamientos de centrífuga. Sin embargo, la invención puede ser usada también en otros ámbitos.
A continuación se describe e ilustra la invención mediante los ejemplos de realización representados en las figuras. Muestran:
FIG 1 una capa de material de acuerdo con la invención,
FIG 2 una posibilidad de realización de la capa de material con depresiones para magnetos interiores permanentes, FIG 3 una posibilidad de realización de la capa de material con material aislante,
FIG 4 una posibilidad de realización de la capa de material con material magnético permanente,
FIG 5 una posibilidad de realización de una estructura de capa de material,
FIG 6 un procedimiento para la fabricación de una capa de material,
FIG 7 un procedimiento para la fabricación de una estructura de capa de material y
FIG 8 el motor 21 rotativo dinamoeléctrico.
La FIG 1 muestra una capa 1 de material de acuerdo con la invención.
La capa 1 de material exhibe una depresión 5 de material dispuesta esencialmente en el punto medio de capa. La capa 1 de material exhibe una primera zona 3. La primera zona 3 exhibe un primer material con una primera fortaleza. El primer material es por ejemplo hierro puro, en particular hierro puro con < 0,01 % de carbono.
La capa 1 de material exhibe en la figura una segunda zona 2 anular, dispuesta de modo concéntrico respecto al punto M medio de capa. La segunda zona 2 exhibe un segundo material con una segunda fortaleza mayor que la primera fortaleza. Un perímetro exterior de la segunda zona colinda en la figura con un perímetro interior de la primera zona. El segundo material es por ejemplo un acero, en particular con el número de material 1.8161.
El primer material y el segundo material están conectados mediante unión material.
De esta manera, en la figura la primera zona 3 y la segunda zona 2 también están conectadas mediante unión material. La figura muestra que la primera zona 3 está dispuesta de modo concéntrico respecto al punto M medio de capa. En la figura, un contorno de un perímetro A exterior de la capa 1 de material es redondo.
Sin embargo, también es posible que el contorno del perímetro A exterior de la capa 1 de material no sea redondo. Por ejemplo, una capa de material para un rotor de flósculo exhibe un perímetro exterior similar a una flor. El rotor de flósculo es un rotor, en particular para motores sincrónicos con activación permanente. Los magnetos permanentes son realizados como magnetos de altura constante con brecha de aire aumentada en el borde. Un radio interior del magneto permanente realizado preferiblemente como magneto de concha es en este caso preferiblemente igual a un radio exterior. El rotor de flósculo alcanza una reducción de una ondulación de torque y de un torque de engranaje. También son posibles otros contornos.
La segunda zona 2 determina en la figura un perímetro I interior de la capa 1 de material. La segunda zona 2 colinda en la figura con la depresión 5 de material dispuesta en el punto M medio de capa.
Los signos de referencia descritos son también válidos para las siguientes figuras, en tanto estén presentes en los ejemplos de realización, y no son aclarados nuevamente por razones de síntesis.
La FIG 2 muestra una posibilidad de realización de la capa 1 de material con depresiones 10 para magnetos permanentes interiores.
Si está dispuesta una multiplicidad de capas 1 de material unas sobre otras, las depresiones 10 forman bolsillos en la estructura de capa de material (en otras palabras: aberturas). En estos bolsillos pueden introducirse magnetos permanentes.
Las depresiones 10 exhiben en cada caso un contorno que se ajusta a un contorno, en particular posteriormente, de magnetos permanentes que pueden ser introducidos.
Preferiblemente el control no es ajustado de modo que es exitosa una conexión por fricción de la capa 1 de material o estructura de capa de material y el magneto permanente.
La FIG 3 muestra una posibilidad de realización de la capa 1 de material con material aislante.
La capa 1 de material exhibe un espesor d de capa. Preferiblemente, cada capa 1 de material exhibe en al menos un lado de capa un material aislante. La figura muestra una realización según la cual cada capa 1 de material exhibe en ambos lados de capa un material 7, 8 aislante. El material aislante es barniz en la figura, en particular barniz de horneo. Esto corresponde a una realización preferida.
Preferiblemente el material aislante y la capa de material están conectados por unión material. La capa 1 de material es preferiblemente de una pieza.
La capa 1 de material exhibe barniz 7 en un lado superior de capa, con un espesor d7 de aislamiento y barniz 8 en un lado inferior de capa con un espesor d8 de aislamiento.
También es posible que la capa 1 de material exhiba un material aislante de otro tipo y adicionalmente barniz. También es posible que la capa 1 de material exhiba un material aislante de otro tipo en un lado de capa y barniz en el otro lado de capa. También es posible que la capa 1 de material exhiba una forma mixta de material aislante de otro tipo y barniz.
La figura muestra además una depresión 5 de material dispuesta en el centro (para la unión posterior a un tornillo, véase la FIG 8). A través de un punto medio, la depresión 5 de material conduce un eje R de rotación .
La FIG 4 muestra una posibilidad de realización de la capa 1 de material con material 15 magnético permanente. La capa 1 de material exhibe al menos una tercera zona 15. La tercera zona exhibe material magnético permanente. En la figura, el material magnético permanente está conectado mediante unión material con el primer material. También es posible que el material magnético permanente esté conectado con él segundo material o con el segundo y el primer materiales.
La figura muestra seis terceras zonas 15, que sirven para una formación de polos. La tercera zona 15 actúa en este caso como magnetos permanentes interiores.
La FIG 5 muestra una posibilidad de realización de una estructura 20 de capas de material.
La estructura 20 de capas de material exhibe una multiplicidad de capas 1 de material de la realización descrita en la FIG 4. Las capas 1 de material están dispuestas en la figura a lo largo del eje R de rotación.
La estructura 20 de capas de material está formada preferiblemente como un apilamiento de rotor. En este caso el apilamiento de rotor es un apilamiento que comprende una multiplicidad de capas de material esencialmente planas, en donde convergen las capas de material. Preferiblemente las capas de material se refuerzan mutuamente.
La estructura 20 de capas de material es sin embargo también posible con una multiplicidad de capas de material de las realizaciones descritas en las FIG 1, FIG 2 y/o FIG 3.
La multiplicidad de capas 1 de material está dispuesta en la figura de modo que la tercera zona 15 forma un arreglo inclinado de magneto permanente. Esto reduce la ondulación del torque y el torque de engranaje de un motor rotativo dinamoeléctrico, que dispone de una estructura 20 tal de capas de material.
También es posible un arreglo de magneto permanente escalonado o paralelo al eje.
La FIG 6 muestra un procedimiento para la fabricación de una capa de material.
La capa de material exhibe al menos una primera zona, que exhibe un primer material, y al menos una segunda zona, que exhibe un segundo material.
Por ello, en un paso S1 del procedimiento se aplica una primera suspensión, que exhibe al menos un aglutinante y partículas sólidas, a través de una primera plantilla sobre una superficie base para obtener un primer cuerpo verde. La primera zona es representada por la primera plantilla (por ejemplo la primera zona 3 ya descrita).
Aplicado significa en este caso preferiblemente: Sobre la superficie base se aplica la suspensión con una rasqueta. A un paso S2 del procedimiento sigue una aplicación de una segunda suspensión, que exhibe al menos un aglutinante y partículas sólidas, a través de una segunda plantilla sobre una superficie base para obtener un segundo cuerpo verde. La segunda zona es representada por la segunda plantilla.
Un paso SX del procedimiento muestra que este paso del procedimiento ocurre tan frecuentemente hasta que está presente un número deseado de cuerpos verdes y con ello zonas (por ejemplo la tercera zona 15 ya descrita y/u otras zonas posibles pero no descritas).
Pueden seguirse diferentes formas de procedimiento: el respectivo aglutinante del primer cuerpo verde y/o del segundo (y/u otros) cuerpo verde puede ser expulsado antes del ensamble en un paso S3 del procedimiento (véase el paso S21 del procedimiento) del primer cuerpo verde y del segundo cuerpo verde (y/u otros) y/o después del ensamble (véase el paso S31 del procedimiento).
La expulsión del aglutinantes es ejecutada preferiblemente mediante desunión.
En un paso S4 del procedimiento se crea de una cohesión mutua por unión material estable de los dos (o más) cuerpos verdes y de las partículas sólidas en el respectivo cuerpo verde, mediante calentamiento y/o por compresión, en particular mediante sinterización.
En un paso S5 del procedimiento se aplica un material aislante sobre la capa de material, en al menos un lado de capa. El material aislante es preferiblemente un barniz, en particular barniz de horneo.
En este caso, aplicado significa preferiblemente: En el lado de capa se aplica material aislante con una rasqueta o se recubre el lado de capa con una herramienta para pintar o se sumerge el lado de capa en un recipiente que contiene el material aislante.
Las plantillas pueden variar de manera simple y conveniente en costes. Las plantillas pueden ser modificadas ante cambios en los requerimientos respecto a la capa de material, por ejemplo si la segunda zona debiese ser más amplia en dirección radial. Escasamente surgen costes por herramientas.
La FIG 7 muestra un procedimiento para la fabricación de una estructura de capa de material.
En un paso S11 del procedimiento se ensambla una multiplicidad de capas de material (al menos dos). La fabricación de las capas de material es descrita en la FIG 6. Las capas de material que exhiben ventajosamente barniz de horneo son dispuestas una sobre otra para formar la estructura de capa de material.
En un paso S12 del procedimiento se hornean las capas de material para el refuerzo recíproco.
La FIG 8 muestra el motor 21 rotativo dinamoeléctrico. El motor 21 exhibe un estator 23 y un rotor 22. El rotor 22 está conectado a un tornillo 24. El rotor 22 exhibe una estructura 20 de capas de material.
Por ejemplo, la capa 1 de material para el rotor 22 exhibe una zona fija con 1.8161 y una zona blanda con hierro puro. Un motor ejemplar con una masa de motor de aproximadamente 60 kg y una eficiencia de > 95 % exhibe por ejemplo los siguientes datos: diámetro del rotor de aproximadamente 100 mm, longitud activa de aproximadamente 250 mm, potencia de aproximadamente 300 kW, número de revoluciones de aproximadamente 40000 1/min, torque de aproximadamente 72 Nm.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la fabricación de una capa (1) material para un rotor (22) de un motor (21) rotativa dinamoeléctrica con una dirección de rotación alrededor de un eje (R) de rotación dispuesto en un punto (M) medio de capa de la capa (1) material, en donde la capa (1) material exhibe una depresión (5) de material dispuesta esencialmente en el punto (M) medio de capa, en donde la capa (1) material exhibe una primera zona (3), en donde la primera zona (3) exhibe un primer material con una primera fortaleza, en donde la capa (1) material exhibe una segunda zona (2) esencialmente anular, dispuesta concéntricamente respecto al punto medio de capa, en donde la segunda zona (2) exhibe un segundo material con una segunda fortaleza mayor que la primera fortaleza, en donde el primer material y el segundo material están conectados mediante unión material, en donde un perímetro exterior de la segunda zona (2) colinda completamente con un perímetro interior de la primera zona (3)
con los siguientes pasos:
- aplicación de una primera suspensión, que exhibe al menos un aglutinante y partículas sólidas, mediante una primera plantilla sobre una superficie base para obtener un primer cuerpo verde, en donde la primera zona es imagen de la primera plantilla,
- aplicación de una segunda suspensión, que exhibe al menos un aglutinante y partículas sólidas, mediante una segunda plantilla sobre una superficie base para obtener un segundo cuerpo verde, en donde la segunda zona es imagen de la segunda plantilla,
- ensamble del primer cuerpo verde y del segundo cuerpo verde,
- creación de una cohesión por unión material estable de los dos cuerpos verdes y de las partículas sólidas mediante calentamiento y/o por compresión, en particular mediante sinterización.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las partículas sólidas comprenden partículas metálicas.
3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, en donde las partículas sólidas de la primera suspensión comprenden partículas con una primera permeabilidad y una primera fortaleza, en donde las partículas sólidas de la segunda suspensión comprenden partículas con una segunda permeabilidad más baja que la primera permeabilidad y una fortaleza más alta que la primera fortaleza.
4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde sobre la capa (1) material en al menos un lado de capa, preferiblemente en ambos lados de capa, se aplica un material (7, 8) aislante.
5. Capa (1) material, fabricada de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, para un rotor (22) de un motor (21) rotativa dinamoeléctrica con una dirección de rotación alrededor de un eje (R) de rotación dispuesto en un punto (M) medio de capa de la capa (1) material, en donde la capa (1) material exhibe una depresión (5) de material dispuesta esencialmente en el punto (M) medio de capa, en donde la capa (1) material exhibe una primera zona (3), en donde la primera zona (3) exhibe un primer material con una primera fortaleza, en donde la capa (1) material exhibe una segunda zona (2) esencialmente anular dispuesta concéntricamente respecto al punto medio de capa, en donde la segunda zona (2) exhibe un segundo material con una segunda fortaleza mayor que la primera fortaleza, en donde el primer material y el segundo material están conectados mediante unión material,
en donde un perímetro exterior de la segunda zona (2) colinda completamente con un perímetro interior de la primera zona (3).
6. Capa (1) material de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el segundo material exhibe una resistencia a la tracción de al menos 800 MPa, preferiblemente de al menos 1000 MPa.
7. Capa (1) material de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 o 6, en donde el primer material exhibe una primera permeabilidad magnética, en particular |jr > 50, y el segundo material exhibe una segunda permeabilidad magnética menor que la primera permeabilidad magnética, en particular j r < 5.
8. Capa (1) material de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7 con un espesor (d) de capa de 0,5 a 500 jm .
9. Capa (1) material de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 8, en donde es abrupta una transición de la primera zona (3) a la segunda zona (2).
10. Capa (1) material de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la capa (1) material exhibe en al menos un lado de capa, preferiblemente en ambos lados de capa, un material (7, 8) aislante.
11. Capa (1) material de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 10, en donde la capa (1) material puede ser reforzada con al menos otra capa (1) material.
12. Capa (1) material de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 11, en donde la capa (1) material exhibe al menos una tercera zona (15), en donde la tercera zona (15) exhibe material magnético permanente, en donde el material magnético está conectado mediante unión material permanente con el primer material y/o con el segundo material.
13. Capa (1) material de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 12, en donde la capa (1) material exhibe al menos una depresión (10) de material para la introducción de material magnético permanente.
14. Estructura (20) de capa de material para un rotor (22) de un motor (21) rotativa dinamoeléctrica, que exhibe una multiplicidad de capas (1) materiales dispuestas una sobre otra de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 13, en donde la estructura (20) de capa de material exhibe una depresión cilíndrica de material a lo largo del eje de rotación para la conexión a un tornillo (24).
15. Estructura de capa de material de acuerdo con la reivindicación 14, en donde la multiplicidad de capas (1) materiales está dispuesta de modo que la tercera zona que exhibe material magnético permanente forma magnetos permanentes en realización escalonada o inclinada o paralela al eje, respecto al eje de rotación.
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