Les adhésifs pour moteurs électriques sont utilisés pour coller, maintenir, isoler, étanchéifier et stabiliser les composants au sein des systèmes de propulsion des drones et des plateformes robotiques. Ces adhésifs sont utilisés pour des applications telles que le collage d'aimants, la fixation des rotors et des arbres, l'assemblage des empilements de stator, l'imprégnation des enroulements et la fixation des isolants.
Cette catégorie présente les fabricants d'adhésifs pour moteurs électriques proposant des solutions destinées aux véhicules aériens sans pilote (UAV) et aux systèmes sans pilote.
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Les adhésifs pour moteurs électriques sont utilisés pour assembler, maintenir, isoler, étanchéifier et stabiliser les composants des moteurs. Ces matériaux permettent de gérer les vibrations, les cycles thermiques, les charges centrifuges, l’isolation électrique et les encombrements réduits. Dans les plateformes sans pilote, le choix de l’adhésif peut influencer la durabilité du moteur et la répétabilité de la fabrication.
Dans la fabrication des moteurs électriques, les adhésifs sont sélectionnés en fonction de l’assemblage spécifique. Les substrats, la géométrie de la ligne de collage, la température de fonctionnement, le comportement à la transition vitreuse, la rigidité, la dilatation thermique, le retrait de polymérisation, les exigences électriques, l’exposition aux produits chimiques et le processus de polymérisation influencent tous ce choix. La préparation des surfaces et le contrôle de la ligne de collage sont également essentiels. La qualification spécifique à l’application revêt une importance particulière pour les véhicules aériens sans pilote (UAV), les véhicules terrestres sans pilote (UGV), les véhicules de surface sans pilote (USV), les véhicules sous-marins autonomes (AUV) et les systèmes robotiques.
Adhésif pour moteurs électriques, TA437, de Permabond.
Les adhésifs époxy sont largement utilisés pour leur résistance structurelle, leur capacité à combler les interstices, leur résistance thermique ou leur isolation électrique. Leurs formulations peuvent être utilisées pour le collage d’aimants, l’imprégnation des enroulements, les composants du stator et les assemblages composite-métal. La recherche d’adhésifs époxy haute performance pour les moteurs de drones en fibre de carbone concerne souvent des structures composites entourant des systèmes de propulsion compacts, où l’ensemble de l’assemblage doit être homologué pour résister aux charges, aux cycles thermiques et aux différences de dilatation des matériaux.
Les adhésifs acryliques peuvent offrir une adhérence solide avec des temps de durcissement relativement rapides, ce qui les rend utiles lorsque la vitesse de production est un facteur important. Leur ténacité peut contribuer à résister aux vibrations. Le choix dépend toutefois de la résistance à la température, de l’état de la surface, de l’épaisseur de l’interstice à combler, de l’exposition aux produits chimiques et des matériaux présents dans l’assemblage.
Les adhésifs anaérobies durcissent lorsqu’ils sont confinés entre des surfaces métalliques appropriées, en l’absence d’oxygène. Les formules de retenue conviennent aux assemblages cylindriques à ajustement serré, notamment les arbres, les manchons, les bagues, les moyeux et les sièges de roulements. Elles peuvent compléter les ajustements serrés, bien qu’il faille tenir compte des dimensions de l’assemblage, de l’activité du métal, des conditions de durcissement, de la température et des exigences de démontage.
Les adhésifs et encapsulants à base de silicone sont généralement choisis lorsque la flexibilité, l’isolation électrique, la protection contre les agressions environnementales ou les cycles thermiques priment sur la rigidité structurelle. Ils permettent de protéger les capteurs, les bornes et les interfaces électroniques tout en s’adaptant aux mouvements. Il convient de vérifier la chimie de durcissement, l’adhérence, le comportement diélectrique, les exigences en matière de dégazage et la compatibilité des matériaux.
Les adhésifs polyuréthanes peuvent allier une résistance d’adhérence à une plus grande souplesse que de nombreux systèmes structurels rigides. Cela peut convenir aux assemblages exposés aux vibrations, aux chocs ou à la dilatation thermique. Les performances dépendent de la formulation, en particulier lorsque des températures élevées, de l’humidité, des huiles, des liquides de refroidissement ou des carburants sont présents.
Les cyanoacrylates durcissent rapidement et peuvent convenir aux petits composants, aux assemblages serrés et aux étapes de production nécessitant une résistance à la manipulation rapide. Ils peuvent également servir d’aides de fixation temporaires. Comme leurs performances peuvent être sensibles à l’écart de l’assemblage, au substrat, à l’humidité, à la température et aux charges d’impact, ils nécessitent une évaluation minutieuse avant d’être utilisés dans des assemblages structurels critiques de moteurs.
Les adhésifs pour aimants de moteurs électriques sont couramment utilisés pour fixer des aimants permanents aux structures du rotor ou du stator. Les rotors à grande vitesse imposent des exigences particulières aux aimants collés, car les forces centrifuges, la dilatation thermique et l’accélération peuvent exercer des contraintes sur la ligne de collage. La préparation de la surface, l’épaisseur de la ligne de collage, les revêtements des aimants, la température de fonctionnement et la retenue secondaire peuvent affecter la fiabilité de l’assemblage.
Les assemblages de rotors et d’arbres peuvent faire appel à des adhésifs structuraux ou à des composés de retenue au niveau des manchons, des moyeux, des lamelles et d’autres interfaces cylindriques. L’adhésif peut combler des jeux contrôlés et répartir la charge, mais il ne doit pas se substituer à l’ingénierie au niveau du rotor. L’équilibrage, les conditions de survitesse, la fatigue, la température, les tolérances d’ajustement et la répétabilité de fabrication restent des critères importants pour la qualification.
Le collage peut stabiliser les empilements de stator laminés ou réduire le recours aux fixations mécaniques ou au soudage dans certaines conceptions. Le procédé doit préserver l’alignement, la précision dimensionnelle et les caractéristiques magnétiques et électriques requises. L’application de l’adhésif, l’excès de produit, le retrait de polymérisation, la température de polymérisation, la dilatation thermique et le contrôle des tolérances revêtent une importance particulière lorsque le moteur utilise un entrefer réduit.
Les résines d’imprégnation permettent d’immobiliser les conducteurs du stator sous l’effet de charges électromagnétiques et vibratoires, tout en renforçant le système d’isolation. L’imprégnation sous vide ou par ruissellement peut être choisie en fonction de la géométrie du moteur et des besoins de production. La pénétration, le contrôle des vides, la viscosité, le programme de durcissement, la classe thermique, les performances diélectriques et la compatibilité avec les fils magnétiques sont des facteurs importants au même titre que la fixation.
Les matériaux de collage permettent de fixer les revêtements de fentes, de renforcer les enroulements d’extrémité, de soutenir les conducteurs et de stabiliser les composants d’isolation. Dans les moteurs compacts destinés aux systèmes sans pilote, ces zones peuvent offrir peu d’espace pour une fixation mécanique. Le matériau doit assurer la fixation requise sans compromettre les voies de refroidissement, la compatibilité de l’isolation, les distances électriques ou les tolérances d’assemblage.
Les composés de retenue peuvent soutenir les roulements, les bagues, les manchons et autres composants cylindriques similaires avec des jeux contrôlés. L’application doit éviter de contaminer les surfaces des roulements ou d’entraver les opérations d’entretien. Les concepteurs doivent également tenir compte du comportement au durcissement, de la dilatation thermique, des procédures de retrait et des charges axiales, radiales et de torsion transmises.
Adhésif pour moteurs électriques, TA4590, de Permabond.
La qualification d’un adhésif pour moteurs électriques doit combiner des essais normalisés sur les matériaux ou les systèmes d’isolation avec des essais représentatifs portant sur les substrats, la géométrie des joints, la préparation des surfaces, le processus de durcissement, la température, les vibrations et les charges en service. En fonction de la plateforme, la qualification peut également devoir prendre en compte l’humidité, l’exposition au sel, l’immersion dans l’eau, la pression, l’altitude, les huiles, les liquides de refroidissement ou les carburants.
Ces normes constituent des points de référence utiles, mais les fournisseurs d’adhésifs pour moteurs électriques industriels et les fabricants de moteurs ont toujours besoin de données spécifiques à chaque application, tenant compte de l’assemblage collé, des mécanismes de vieillissement et du processus de production.
Le développement se concentre de plus en plus sur des charges thermiques plus élevées, des encombrements réduits, un transfert thermique amélioré, un durcissement contrôlé et une production reproductible.
Ces avancées reflètent une évolution plus générale consistant à considérer les performances des adhésifs, l’architecture du moteur, le processus de fabrication et l’environnement d’exploitation comme un problème de conception intégré.
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