Desenvolvimento do processo de estampagem para miniaturização de motores

Abstract

O processo de microestampagem permite a fabricação de peças ou microcomponentes, podendo ser aplicado a diversas áreas da engenharia. Logo, este trabalho tem por objetivo desenvolver um micromotor de passo e avaliar os efeitos da miniaturização de seus componentes. A simulação computacional foi utilizada neste trabalho de forma a avaliar os defeitos surgidos com a miniaturização, através do software de elementos finitos DYNAFORM com “solver” LS-DYNA. O material empregado na carcaça foi o aço de baixo carbono ABNT 1010 e o aço inoxidável ABNT 304, e para o núcleo magnético do micromotor, composto pelo rotor e estator, utilizou-se o aço elétrico ABNT 35F 420M. A simulação computacional, além de identificar os problemas oriundos da miniaturização dos componentes, também foi utilizada para otimizar as ferramentas de microestampagem, demonstrando desta forma ser uma grande aliada para o desenvolvimento do processo. O processo de corte convencional em matriz não foi aplicado no corte do rotor e do estator, pois produziu defeitos como empenamento e rebarbas. Ao invés disso, empregou-se o processo de corte por eletroerosão a fio, que produziu peças planas e superfícies lisas.

The process of micro deep drawing is a micro-technology which allows the fabrication of microcomponents and can be applied to various fields of engineering. This study aims to develop the components of a micromotor step using this technology and to evaluate the effects of the microfabrication of the motor frame, rotor and stator. A computer simulation was carried out in order to evaluate miniaturization of the components trough the finite element software DYNAFORM with “Solver” LS-DYNA. The material used in the motor housing was low carbon steel ABNT 1010 and stainless steel ABNT 304. However, in magnetic core, comprising the rotor and stator, the electric steel ABNT 35F 420M was employed. Micro deep drawing tools were developed based on the results obtained through simulation is a great ally to create microcomponents. The cutting process in the matrix was not employed to cut de rotor and the stator, because it produced defects such as warping and butts along the surface. Instead, wire cutting spark erosion was used and resulted in hat part and surfaces.