Il corretto assemblaggio di un motore frameless è essenziale per garantire prestazioni ottimali, durata ed efficienza termica, soprattutto nelle applicazioni che richiedono un’integrazione del motore compatta e ad alte prestazioni. In Alva progettiamo motori di coppia Motori senza alloggiamenti ad alta coppia per un’ampia gamma di casi d’uso, inclusi motori per gimbal, robotica e sistemi aerospaziali.

Che cos’è una giunzione adesiva a spessore elevato?

Il concetto di montaggio con giunzione adesiva a spessore elevato prevede la creazione di un’intercapedine relativamente ampia - in genere alcuni decimi di millimetro - tra:

• Il diametro esterno (OD) dello statore e l’alloggiamento dello statore.
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Questo approccio consente l’uso di adesivi strutturali con maggiore conducibilità termica, offrendo più flessibilità nella scelta dell’adesivo rispetto a un metodo con giunzione adesiva sottile. Una giunzione adesiva più spessa può essere particolarmente utile quando l’alloggiamento è realizzato con tecniche produttive a minore precisione, come la stampa 3D.

Allineamento radiale e assiale

In un assemblaggio con giunzione adesiva a spessore elevato, l’allineamento deve essere garantito attivamente. Questo può essere ottenuto in due modi principali:

• Accoppiamento di allineamento parziale: mantenere un accoppiamento più stretto su una sezione della superficie.
• Dima o utensile di allineamento: utilizzare un’attrezzatura per mantenere lo statore nella posizione corretta mentre l’adesivo polimerizza.

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Nella nostra dimostrazione utilizziamo un utensile di allineamento per centrare lo statore sul foro sede cuscinetto. Questo metodo compensa tolleranze più ampie e consente un posizionamento accurato e ripetibile.

Sebbene lo statore possa beneficiare dell’allineamento assistito da dima, raccomandiamo che il rotore venga sempre allineato utilizzando superfici lavorate sull’albero, poiché ciò garantisce maggiore accuratezza e coerenza nell’assemblaggio finale.

Buone pratiche per la preparazione delle superfici

Una buona preparazione delle superfici è essenziale per un’adesione affidabile e prestazioni del motore nel lungo periodo. In Alva raccomandiamo i seguenti passaggi di preparazione delle superfici:

Per alluminio anodizzato (ad es. OD dello statore):

• Pulire con alcol isopropilico utilizzando un panno privo di pelucchi.
• Lasciare asciugare completamente la superficie.

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Per alluminio non anodizzato (ad es. ID dell’alloggiamento statore):

• Pulire con alcol isopropilico per rimuovere oli e detriti.
• Irruvidire la superficie con carta abrasiva grana 80.
• Pulire di nuovo con alcol isopropilico per rimuovere i residui di carteggiatura e lasciare asciugare.

‍Nota: pulire prima della carteggiatura aiuta a evitare che oli e contaminanti vengano incorporati nella superficie.

Una corretta preparazione delle superfici garantisce una forte adesione del giunto incollato e supporta una migliore conducibilità termica attraverso l’interfaccia incollata.

Considerazioni termiche nelle giunzioni adesive a spessore elevato

La resistenza termica di un giunto incollato è determinata dalla conducibilità termica dell’adesivo e dallo spessore della giunzione adesiva.

• Una giunzione adesiva sottile con adesivo standard può raggiungere una resistenza termica simile a quella di una giunzione adesiva più spessa con un adesivo ad alta conducibilità.
• Il fattore più critico è eliminare i vuoti pieni d’aria, che compromettono severamente il trasferimento termico.

Indipendentemente dallo spessore della giunzione adesiva, garantire la copertura completa dell’adesivo è fondamentale per ottimizzare le prestazioni termiche in qualsiasi integrazione di motore di coppia frameless.

Montaggio passo-passo: statore su alloggiamento

Nella nostra dimostrazione con il motore SlimTorq™ 85-24 lite, applichiamo il metodo della giunzione adesiva a spessore elevato per assemblare lo statore nell’alloggiamento:

1. Pulizia iniziale
   • Pulire l’OD dello statore e l’ID dell’alloggiamento con isopropanolo e un panno privo di pelucchi.
2. Irruvidimento della superficie
   • Irruvidire l’interno dell’alloggiamento statore con carta abrasiva grana 80.
3. Pulizia finale
   • Pulire nuovamente entrambe le superfici e lasciarle asciugare completamente.
4. Applicazione dell’adesivo (alloggiamento)
   • Applicare in modo uniforme uno strato di adesivo strutturale termicamente conduttivo all’interno dell’alloggiamento.
5. Preparazione al montaggio
   • Posizionare l’alloggiamento sull’utensile di allineamento per un posizionamento accurato dello statore.
6. Applicazione dell’adesivo (statore)
   • Applicare l’adesivo in modo uniforme sull’OD dello statore, assicurando la copertura completa della superficie.
7. Assemblaggio
   • Inserire lo statore nell’alloggiamento, guidati dall’utensile di allineamento.
8. Fase di finitura
   • Rimuovere l’eventuale adesivo in eccesso e lasciare polimerizzare l’adesivo.
9. Rimozione finale
   • Una volta polimerizzato, rimuovere l’utensile di allineamento. Lo statore è ora fissato in modo sicuro ed è pronto per essere assemblato con rotore e albero.

Assicuratevi che il progetto tenga conto della fuoriuscita dell’adesivo in eccesso ed eviti che l’adesivo entri in aree sensibili come i cuscinetti.

Perché utilizzare una giunzione adesiva a spessore elevato?

Il metodo della giunzione adesiva a spessore elevato è adatto a ingegneri e integratori di sistema che lavorano con:

• Motori per gimbal
• Motori frameless, Motori senza alloggiamenti o Motori con alloggiamenti
• Alloggiamenti personalizzati o componenti meccanici con tolleranze ampie
• Applicazioni che richiedono adesivi termici

Questo metodo garantisce:

• Elevata flessibilità nella scelta dell’adesivo
• Buona ritenzione meccanica anche con giochi di incollaggio più ampi
• Efficienza termica se abbinato ad adesivo ad alta conducibilità
• Allineamento preciso mediante dime o attrezzature

Contatti

Nicolas Giraudo

Chief Commercial Officer

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