Acero eléctrico: propiedades y mecanizado

El acero eléctrico se caracteriza por su bajo contenido en carbono (inferior al 0,005 %) y una adición controlada de silicio, que oscila generalmente entre el 1 % y el 6,5 %. Esta composición aumenta la resistividad eléctrica del material, lo que reduce las pérdidas por corrientes de Foucault (Eddy currents) cuando el acero se somete a campos magnéticos alternos.

Existen dos tipos principales de chapas magnéticas, clasificadas por su estructura cristalina:

• De grano no orientado: Posee propiedades magnéticas similares en todas las direcciones. Es el material estándar para motores eléctricos donde el flujo magnético no es unidireccional.
• De grano orientado: Se procesa para alinear los cristales en la dirección de laminación, lo que incrementa la permeabilidad magnética hasta en un 30 % en esa dirección, siendo ideal para transformadores de alta eficiencia.

La calidad y especificaciones de estas chapas están reguladas por normas internacionales que garantizan su comportamiento en servicio. En España, la norma de referencia es la UNE EN 10106, que especifica los requisitos para chapas y bandas magnéticas laminadas en frío de grano no orientado en estado final de suministro.

Requisitos técnicos según la norma UNE EN 10106

Esta norma establece parámetros críticos que deben cumplir los fabricantes y transformadores:

1. Espesores nominales: Define espesores estándar de 0,35 mm, 0,50 mm, 0,65 mm y 1,00 mm.
2. Propiedades magnéticas: Establece los límites máximos de pérdida específica (W/kg) y los valores mínimos de polarización magnética.
3. Tolerancias geométricas: Define los límites de desviación en anchura, planitud y curvatura de borde, factores críticos para el apilado posterior de los núcleos.
4. Estado de suministro: El material debe suministrarse tras un proceso de recocido final que garantice sus propiedades magnéticas óptimas.

El mecanizado de chapas magnéticas exige una precisión extrema, dado que cualquier deformación mecánica o tensión residual puede alterar negativamente las propiedades magnéticas del material. Las empresas del sector, como aquellas clasificadas bajo el código CNAE 2711 (Fabricación de motores, generadores y transformadores eléctricos), emplean procesos especializados:

• Corte y punzonado: Se utilizan troqueles de alta precisión para obtener la geometría de las chapas (discos o sectores). La calidad del corte es vital para evitar el contacto entre láminas, lo cual incrementaría las pérdidas por corrientes parásitas.
• Apilado y unión: Las chapas se apilan y unen mediante soldadura láser o sistemas de enclavado mecánico.
• Mecanizado de paquetes: Tras el apilado, el paquete completo puede someterse a operaciones de acabado para asegurar las tolerancias dimensionales finales.

Es habitual que en estos procesos se requieran tolerancias muy ajustadas, a menudo en el rango de ±0,05 mm a ±0,1 mm, para garantizar un ensamblaje correcto en las carcasas de los motores.

La fabricación de componentes eléctricos genera residuos metálicos (recortes de chapa, virutas) que deben gestionarse conforme a la Ley 7/2022, de 8 de abril, de residuos y suelos contaminados para una economía circular.

Obligaciones para las empresas

La normativa impone exigencias estrictas para fomentar la economía circular:

• Separación en origen: Las empresas deben segregar los residuos metálicos de otros desechos para facilitar su reciclaje.
• Trazabilidad: Es obligatorio registrar la cantidad y el destino final de los residuos mediante documentos de control.
• Responsabilidad ampliada del productor: Los fabricantes son responsables de la gestión de los residuos derivados de sus procesos y productos puestos en el mercado.

El incumplimiento de estas obligaciones puede derivar en sanciones económicas significativas, que en casos graves pueden superar los 3,5 millones de euros, según lo establecido en el régimen sancionador de la citada ley. Para optimizar la gestión, muchas empresas aplican procesos de compactación de residuos metálicos, reduciendo el volumen de almacenamiento y los costes logísticos.

Para profundizar en el control de calidad de estas piezas, es recomendable consultar los estándares de metrología dimensional aplicables a componentes de precisión.

• UNE EN 10106:2016 - Chapas y bandas magnéticas^[1]
• Ley 7/2022, de 8 de abril, de residuos y suelos contaminados^[2]
• Clasificación Nacional de Actividades Económicas (CNAE 2025)^[3]
• ISO (International Organization for Standardization)^[4]