Elektrikli aletler (akülü matkaplar, açılı taşlama makineleri, daire testereler ve darbeli sürücüler) hem şantiyelerin hem de ev atölyelerinin en ağır yükleridir. Motorlarının toza, darbeye ve sürekli aşırı yüklere dayanıklı, kompakt, sağlam bir pakette müthiş bir güç sunması gerekir. Bu aletlerdeki her evrensel veya fırçasız DC motorun merkezinde, sargıları üretimdeki ustalığın kanıtı olan bir stator bulunur. Elektrikli alet üretimine özel stator sarma makineleri, uygulamanın gerektirdiği sağlamlığı korurken, yüksek hızlı, yüksek hacimli üretimin aşırı taleplerini karşılamak üzere geliştirildi. Bu makale, bu özel makinelerin profesyonellerin ve DIY kullanıcılarının beklediği performansı ve güvenilirliği nasıl sağladığını araştırıyor.
Elektrikli aletler geleneksel olarak hem AC hem de DC'de çalışan evrensel motorlar (seri sargılı) kullanıyordu. Bu statorlar alan bobinleri ile sarılmış çıkıntılı kutuplardan oluşur. Sarma işlemi, gerekli manyetik alan yönelimini oluşturmak için her bir kutup çiftinin seri olarak bağlandığı, önceden tanımlanmış sayıda kalın emaye telin direğin etrafına sarılmasını içerir. Tipik olarak, statorun sabit tutulduğu, dönen bir kelebek kolun her bir kutbun etrafında yörüngede dönerek teli düzgün katmanlar halinde döşediği, kelebek tipi bir stator sarma makinesi kullanılır. Üniversal motor statörlerindeki zorluk, bükülmeyi önlemek ve sıkı sıkıştırmayı sağlamak için yüksek gerilim ve sağlam sarma kafaları gerektiren büyük tel ölçüsüdür (genellikle 0,8 mm ila 1,5 mm).
Fırçasız DC (BLDC) motorlar, daha yüksek verimlilikleri ve daha uzun çalışma süreleri nedeniyle birinci sınıf elektrikli alet segmentini hızla ele geçiriyor. Bu statörler, bir iç delik ve konsantre sargıların oluşturulduğu çoklu yuvalarla tasarlanmıştır. İçten oluklu BLDC statörleri için iğne sarma makinesi tercih edilen araçtır. İğne dar yarık açıklığından geçerek teli çekmeli ve her dişin üzerine tam olarak konumlandırmalıdır. Akülü matkap motoru statorunun küçük boyutları (bazen sadece 30-40 mm çap) göz önüne alındığında, stator sarma makinesinin, her 30 saniyede bir veya daha az bir stator sağlayan hızlarda çalışırken, sarma aletlerinin inanılmaz derecede minyatürleştirilmesini sağlaması gerekir.
Elektrikli alet motorları zorunlu olarak yoğun güç tüketir. Kullanıcılar hafif ancak büyük vidaları çakmaya veya çeliği taşlamaya yetecek kadar güçlü aletler talep ediyor. Yüksek yuva doluluğu bu güç yoğunluğunun anahtarıdır. BLDC statörleri için yüksek performanslı bir stator sarma makinesi, teli yuvaya yerleştirilirken sıkı bir şekilde çeken aktif bir gerdirme sistemi kullanır ve buna teli katman katman sıkıştıran bir iğne salınımı da dahildir. Sarma sonrası bazı makineler, yuva dolgusunu daha da yükseğe (bazen %70'in üzerine) çıkarmak için uç sarımları ve yuva alanını mekanik olarak sıkıştıran bir yuva presleme istasyonu içerir. Bu, boyutuna göre maksimum tork üreten, dirençli ısınmayı azaltan ve akü şarjının çalışma süresini uzatan bir motorla sonuçlanır.
Kompakt sarım alanı aynı zamanda kablo geçişi veya yalıtımın aşınması riskini de taşır. Bunu azaltmak için modern stator sarma makineleri, düşük ataletli doğrudan tahrikli ve karmaşık yörünge planlamasına sahip iğneli miller kullanır. İğne yuva kenarlarına dokunmadan önce yavaşlayabilirler ve keskin köşelerden kaçınarak iğne dişi geçerken sarma hızını değiştirebilirler. Yalıtım kağıdının yerleştirilmesi genellikle otomatik hale getirilir ve sarım hücresine entegre edilir, böylece ilk tel dönüşü döşenmeden önce yuva astarının mükemmel şekilde konumlandırılması sağlanır.
Elektrikli alet sürekli olarak titreşime ve mekanik şoka maruz kalır. Stator sargısı gevşek veya dengesizse, teller birbirine veya yuva duvarlarına sürtünebilir ve sonuçta dönüşten dönüşe kısa devrelere yol açabilir. Stator sarma makinesi, damlama reçine emprenye uyumluluğu sayesinde bu sorunla mücadele eder. Sargı, sonraki damlatma veya sıcak daldırma işlemi sırasında reçinenin yuvalara derinlemesine nüfuz etmesine izin verecek şekilde oluşturulmalıdır. Kontrollü sarma gerilimi, kılcal hareket için ideal olan mikro boşluklar bırakarak tam reçine bağlanmasını sağlar. Sertleştikten sonra sargı, titreşimin neden olduğu aşınmaya direnen sağlam, yekpare bir blok haline gelir.
Elektrikli alet üretimi, marjlar ve hacimlerle ilgili bir oyundur. Tek bir fabrika yılda birkaç milyon motor üretebilir. Bu ortamdaki stator sarma makineleri genellikle yüksek hızlı otomatik hatlarda düzenlenir. Çok istasyonlu indeksleme tablolarına sahiptirler: birinci istasyon stator çekirdeğini yükler, ikinci istasyon izolasyonu ekler, üçüncü istasyon sargıyı gerçekleştirir, dördüncü istasyon elektrik direncini ve Hi-Pot'u kontrol eder ve beşinci istasyon yükü boşaltır. Böyle bir kurulumla tek bir makine, stator başına 15-20 saniyelik bir çevrim süresine ulaşabilir. Hızlı değiştirilebilen armatürler, hattın farklı motor modelleri arasında dakikalar içinde geçiş yapmasına olanak tanır. Bu sarma makinelerinin sağlam, endüstriyel tasarımı, minimum bakım kesintisi ile sürekli üç vardiyalı çalışmayı sağlar.
Elektrikli aletlere yönelik stator sarma makineleri kaba kuvvet hassasiyeti için tasarlanmıştır. Kalın kabloları tutarlar, dar yuvaları maksimum kapasiteye kadar doldururlar ve aralıksız hızlarda çalışırlar; üstelik en kötü şantiye koşullarına dayanıklı bir sarım üretirler. Elektrikli aletler kablolu platformlardan yüksek performanslı kablosuz platformlara geçtikçe stator sargılarına olan talep daha da yoğunlaşacak. Sarma makinesi teknolojisinin sürekli gelişimi (daha hızlı iğne hareketi, daha akıllı gerginlik kontrolü ve reçine sistemleriyle daha derin entegrasyon), modern elektrikli aletin dünya çapındaki kullanıcıların elinde kompakt bir güç merkezi olarak kalmasını sağlar.
