I) Стадия подготовки: резка и удаление заусенцев.
Перед укладкой большие рулоны ориентированной кремнистой стали необходимо превратить в листы определенной формы.
• продольная резка: широкий рулон ориентированной кремнистой стали режется на полосы заданной ширины.
• Поперечная резка и вырубка: затем полосы разрезаются на заданную длину и вырубаются специальные формы для соединений (например, ступенчатые отверстия, V-образные канавки и т. д.), образуя отдельные полуфабрикаты из листов кремнистой стали.
• Удаление заусенцев: это важный шаг. На срезанных краях образуются крошечные заусенцы. Если их не удалить, эти заусенцы могут вызвать короткое замыкание между листами после укладки, что приведет к резкому увеличению потерь на вихревые токи в сердечнике и локальному нагреву. Обычно для удаления заусенцев используются галтовочные или химические методы.
• Покрытие изоляционного слоя: Для уменьшения вихревых токов между листами поверхность листов кремнистой стали покрывается очень тонким слоем изолирующего лака или фосфатного покрытия.

II) Предварительная укладка и группировка листов.
На этом этапе нарезанные листы делятся на «группы» в соответствии с чертежами для облегчения укладки.
• Сортировка и сопоставление листов. Для ступенчатых поперечных сечений (например, крестообразной формы) листы кремнистой стали различной ширины необходимо сгруппировать по спецификациям. При этом необходимо обеспечить шахматное расположение стыков внахлест, то есть смещение положений стыков соседних слоев.
• Предварительное позиционирование: на некоторых производственных линиях используются магнитные или вакуумные присоски для предварительного выравнивания группы листов на платформе для облегчения последующего захвата их роботом.

III) Основной этап штабелирования.
Это основной этап, который разделен на два пути: ручное штабелирование и автоматическое штабелирование.

Метод 1: Традиционное ручное штабелирование (используется для нестандартных, мелкосерийных или крупных специальных сердечников)

1. Базовое позиционирование: на штабелируемой платформе сначала закрепите позиционирующие штифты или блоки внизу.

2. Послойная укладка: рабочие помещают листы кремнистой стали разной формы на позиционирующие штифты в последовательном порядке, согласно чертежам, и аккуратно постукивают по ним деревянным молотком, чтобы убедиться, что каждый лист полностью посажен. После каждых нескольких слоев общая толщина перепроверяется.

3. Поперечная нахлестка. Ключевым моментом при ручной укладке является строгое соблюдение шахматного расположения стыков соседних слоев. Например, если стык первого слоя находится слева, стык второго слоя должен быть справа, образуя структуру «нахлеста» для уменьшения магнитного сопротивления.

4. Прессование и измерение: после штабелирования на определенную высоту (например, каждые 100 мм) для предварительного прессования используются специальная прижимная пластина и домкрат, а общая высота измеряется, чтобы проверить, соответствует ли она проектным характеристикам. Листы добавляются или удаляются вовремя для корректировки.

Метод 2: Полностью автоматическая производственная линия штабелирования (используется для массового и стандартизированного производства).
Это стандартное оборудование на современных крупных трансформаторных заводах, и процесс выглядит следующим образом:

1. Автоматическая подача и переворот: роботизированная рука берет один лист кремниевой стали со стола материала и может перевернуть его на 180°, чтобы добиться поочередной укладки вперед и назад, тем самым компенсируя небольшую коробление листа.

2. Визуальное позиционирование: система камер фиксирует позиционирующие отверстия или края листа, автоматически рассчитывает смещение, а высокоточная роботизированная рука выполняет коррекцию на микронном уровне в трех направлениях XY-θ.

3. Лазерное измерение толщины и компенсация: после размещения каждого листа лазерный дальномер измеряет общую высоту стопки в реальном времени. Если обнаружены совокупные ошибки, система автоматически выполнит небольшую компенсацию толщины на следующем листе или последующих листах (используя собственный допуск толщины листа), чтобы гарантировать, что окончательная общая высота соответствует требованию.

4. Нанесение клея между листами (дополнительно). Для сердцевин, требующих высокой механической прочности, во время укладки между листами можно наносить очень тонкий слой конструкционного клея для повышения общей жесткости и снижения шума.

5. Автоматическое временное хранение и передача: после завершения укладки всех ламинатов вся опора автоматически перемещается из станции укладки и переходит к следующему процессу.

 

IV) Формирование и отверждение.
После завершения укладки сердечник все еще находится в «рыхлом» состоянии и требует дальнейшей обработки.
• Зажим и придание формы: гидравлические цилиндры прикладывают заданное давление (обычно 1–2 МПа) к сердечнику как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях, выдавливая лишний воздух и клей между листами и обеспечивая полное соответствие всем листам кремнистой стали. В то же время для корректировки перпендикулярности опор и ярм сердечника используются боковые нажимные пластины.
• Отверждение (при нанесении клея): Если был нанесен структурный клей, сердцевину необходимо поместить в печь и нагреть в соответствии с определенным температурным профилем (например, 80°C/1 час + 120°C/2 часа) для отверждения клея, постоянно поддерживая сложенное состояние.
• Обвязка или сварка: Наконец, для плотного связывания ножек и ярм сердечника используются немагнитные стальные ленты или эпоксидная стеклотканевая лента, либо к краям применяется точечная аргонодуговая сварка (только в очень маленьких точках кромок, чтобы избежать коротких замыканий), образуя прочную целостную сборку.

Резюме
В общем, процесс укладки ориентированных сердечников начинается с прецизионной резки и удаления заусенцев, затем послойной шахматной притирки (ручной или высокоточной автоматизированной) и, наконец, прессования и отверждения в полную магнитную цепь с низкими потерями, высокой проницаемостью и низким уровнем шума. Среди них снижение магнитного сопротивления соединения (посредством шахматной притирки) и контроль потерь на вихревые токи (посредством удаления заусенцев и изолирующего покрытия) являются основными целями, которые выполняются на протяжении всего процесса.