El adhesivo para motores eléctricos se utiliza para unir, fijar, aislar, sellar y estabilizar componentes dentro de los sistemas de propulsión de drones y plataformas robóticas. Estos adhesivos se emplean en aplicaciones tales como la unión de imanes, la fijación de rotores y ejes, el montaje de la pila del estator, la impregnación de bobinados y la fijación del aislamiento.
En esta categoría se presentan fabricantes de adhesivos para motores eléctricos que ofrecen soluciones para vehículos aéreos no tripulados (UAV) y sistemas no tripulados.
Los adhesivos para motores eléctricos se utilizan para unir, fijar, aislar, sellar y estabilizar los componentes del motor. Estos materiales pueden ayudar a gestionar la vibración, los ciclos térmicos, las cargas centrífugas, el aislamiento eléctrico y los espacios reducidos. En las plataformas no tripuladas, la elección del adhesivo puede influir en la durabilidad del motor y en la repetibilidad de la fabricación.
En la fabricación de motores eléctricos, los adhesivos se seleccionan en función de la unión específica. Los sustratos, la geometría de la línea de unión, la temperatura de funcionamiento, el comportamiento en la transición vítrea, la rigidez, la expansión térmica, la contracción durante el curado, los requisitos eléctricos, la exposición química y el proceso de curado influyen en la elección. La preparación de la superficie y el control de la línea de unión también son fundamentales. La homologación específica para cada aplicación reviste especial importancia en el caso de los vehículos aéreos no tripulados (UAV), los vehículos terrestres no tripulados (UGV), los vehículos de superficie no tripulados (USV), los vehículos submarinos autónomos (AUV) y los sistemas robóticos.
Adhesivo para motores eléctricos, TA437, de Permabond.
Los adhesivos epoxi se utilizan ampliamente por su resistencia estructural, su capacidad para rellenar huecos, su resistencia térmica o su aislamiento eléctrico. Sus formulaciones pueden emplearse para la unión de imanes, la impregnación de bobinados, los componentes del estator y las uniones entre materiales compuestos y metales. La búsqueda de adhesivos epoxi de alto rendimiento para motores de drones de fibra de carbono suele estar relacionada con estructuras compuestas en torno a sistemas de propulsión compactos, en los que la unión completa debe cumplir los requisitos de carga, ciclos térmicos y diferencias de dilatación de los materiales.
Los adhesivos acrílicos pueden proporcionar una unión resistente con tiempos de curado relativamente rápidos, lo que los hace útiles cuando la velocidad de producción es importante. Su tenacidad puede ayudar a soportar las vibraciones. La selección sigue dependiendo de la resistencia a la temperatura, el estado de la superficie, el espacio de unión, la exposición a sustancias químicas y los materiales presentes en el conjunto.
Los adhesivos anaeróbicos se curan cuando quedan confinados entre superficies metálicas adecuadas, en ausencia de oxígeno. Los grados de retención son adecuados para uniones cilíndricas de ajuste apretado, incluidos ejes, manguitos, casquillos, cubos y asientos de rodamientos. Pueden complementar los ajustes a presión, aunque deben tenerse en cuenta las dimensiones de la unión, la actividad del metal, las condiciones de curado, la temperatura y los requisitos de desmontaje.
Los adhesivos y encapsulantes de silicona se eligen generalmente cuando la flexibilidad, el aislamiento eléctrico, la protección frente a las condiciones ambientales o los ciclos de temperatura son más importantes que la rigidez estructural. Pueden proteger sensores, terminales e interfaces electrónicas, al tiempo que se adaptan al movimiento. Deben verificarse la química de curado, la adhesión, el comportamiento dieléctrico, los requisitos de desgasificación y la compatibilidad de los materiales.
Los adhesivos de poliuretano pueden combinar la resistencia de la unión con una mayor flexibilidad que muchos sistemas estructurales rígidos. Esto los hace adecuados para ensamblajes expuestos a vibraciones, impactos o expansión térmica. El rendimiento depende de la formulación, especialmente cuando se prevén temperaturas elevadas, humedad, aceites, refrigerantes o combustibles.
Los cianoacrilatos se curan rápidamente y pueden ser adecuados para componentes pequeños, uniones muy ajustadas y fases de producción que requieran una resistencia rápida al manejo. También pueden servir como ayudas de fijación temporal. Dado que su rendimiento puede verse afectado por el espacio de la unión, el sustrato, la humedad, la temperatura y las cargas de impacto, requieren una evaluación minuciosa antes de su uso en uniones estructurales críticas de motores.
El adhesivo para imanes de motores eléctricos se utiliza habitualmente para fijar imanes permanentes a las estructuras del rotor o del estator. Los rotores de alta velocidad plantean exigencias particulares a los imanes adheridos, ya que la carga centrífuga, la expansión térmica y la aceleración pueden ejercer tensión sobre la línea de unión. La preparación de la superficie, el espesor de la línea de unión, los recubrimientos de los imanes, la temperatura de funcionamiento y la retención secundaria pueden afectar a la fiabilidad de la unión.
En los conjuntos de rotor y eje pueden utilizarse adhesivos estructurales o compuestos de retención en manguitos, cubos, laminaciones y otras interfaces cilíndricas. El adhesivo puede rellenar holguras controladas y distribuir la carga, pero no debe sustituir al diseño técnico del rotor. El equilibrado, las condiciones de sobrevelocidad, la fatiga, la temperatura, las tolerancias de ajuste y la repetibilidad de la fabricación siguen siendo factores importantes para la homologación.
La unión adhesiva puede estabilizar las pilas laminadas del estator o reducir la fijación mecánica o la soldadura en determinados diseños. El proceso debe preservar la alineación, la precisión dimensional y el comportamiento magnético y eléctrico requerido. La aplicación del adhesivo, el exudado, la contracción durante el curado, la temperatura de curado, la expansión térmica y el control de las tolerancias son especialmente importantes cuando el motor utiliza un entrehierro reducido.
Las resinas de impregnación pueden inmovilizar los conductores del estator bajo cargas electromagnéticas y vibratorias, al tiempo que refuerzan el sistema de aislamiento. Se puede optar por la impregnación al vacío o por goteo, en función de la geometría del motor y las necesidades de producción. La penetración, el control de huecos, la viscosidad, el programa de curado, la clase térmica, el rendimiento dieléctrico y la compatibilidad con el alambre magnético son factores importantes, además de la fijación.
Los materiales de unión pueden fijar los revestimientos de las ranuras, reforzar los bobinados de los extremos, sujetar los conductores y estabilizar los componentes de aislamiento. En los motores compactos de sistemas no tripulados, estas zonas pueden ofrecer poco espacio para la sujeción mecánica. El material debe proporcionar la fijación necesaria sin comprometer las vías de refrigeración, la compatibilidad del aislamiento, las distancias eléctricas ni las tolerancias de montaje.
Los compuestos de retención pueden sujetar cojinetes, casquillos, manguitos y componentes cilíndricos similares con holguras controladas. Su aplicación debe evitar contaminar las superficies de los cojinetes u obstruir las operaciones de mantenimiento. Los diseñadores también deben tener en cuenta el comportamiento durante el curado, la expansión térmica, los procedimientos de retirada y las cargas axiales, radiales y torsionales transmitidas.
Adhesivo para motores eléctricos, TA4590, de Permabond.
La cualificación de los adhesivos para motores eléctricos debe combinar ensayos normalizados del material o del sistema de aislamiento con pruebas representativas de los sustratos, la geometría de la unión, la preparación de la superficie, el proceso de curado, la temperatura, la vibración y las cargas de servicio. Dependiendo de la plataforma, es posible que la cualificación también deba tener en cuenta la humedad, la exposición a la sal, la inmersión en agua, la presión, la altitud, los aceites, los refrigerantes o los combustibles.
Estas normas proporcionan puntos de referencia útiles, pero los proveedores de adhesivos para motores eléctricos industriales y los fabricantes de motores siguen necesitando datos específicos para cada aplicación que reflejen el ensamblaje adherido, los mecanismos de envejecimiento y el proceso de producción.
El desarrollo se centra cada vez más en cargas térmicas más elevadas, diseños más compactos, una mejor transferencia de calor, un curado controlado y una producción repetible.
Estos avances reflejan una tendencia más amplia hacia el tratamiento del rendimiento de los adhesivos, la arquitectura del motor, el proceso de fabricación y el entorno operativo como un problema de diseño integrado.
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