天博体育中国官方网站pas de deux,提升EV电机焊接下一个级别

组合密封的CO₂和紫外线固态天博体育中国官方网站器可实现具有成本效益的发夹剥离和清洁,并使用量高质量的EV电动机生产所需的高质量。

2025年2月12日coherent

天博体育中国官方网站制造商面临着越来越多的压力,以优化运营和削减成本,同时提高质量。这些努力对于电动汽车市场份额的必要扩展至关重要,尤其是在总拥有成本(TCO)敏感性的数量市场中,并且冰车仍然很普遍。

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焊接天博体育中国官方网站的示例。

 

对于电动汽车发动机或电动机生产,一个机会在于优化天博体育中国官方网站焊接 - 这对于运动的可靠性和性能至关重要。传统的机械剥离方法通常不足,导致过程效率低下,例如表面损坏,工具磨损和生产延迟,以提高成本并影响过程的可靠性。

天博体育中国官方网站剥离和清洁天博体育中国官方网站了一种变革性的替代方案,可以克服机械剥离的局限性,同时以较低的总成本天博体育中国官方网站出色的结果。在这里,我们将描述一个创新的两步过程,从连贯的过程中,该过程与紫外线天博体育中国官方网站结合使用CO₂来生产原始的焊接发夹。这里天博体育中国官方网站的数据表明,这种方法为EV制造商天博体育中国官方网站了一种实现优质焊接的经济高效的方式。

 

天博体育中国官方网站栏

EV电动机中的绕组通常是由单个铜线形成的。这些弯曲成“ U”形(因此名称为“天博体育中国官方网站”),然后放入组件中。接下来,将每个相邻天博体育中国官方网站的末端焊接到其邻居,以电气连接并产生一个连续的绕组。此外,某些替代设计使用连续形成的纯线形成了波浪状图案(称为波绕或s翼),然后在焊接之前将其插入定子插槽中。

 

发夹式焊接.jpg

发夹对的示例是用臂纤维天博体育中国官方网站高胶2D扫描仪焊接的天博体育中国官方网站。

 

绕组在所有电动机中都隔离。在天博体育中国官方网站电动机中,隔热材料必须更厚,更健壮,以适应其紧凑的设计和典型的电动汽车的高压要求。

在焊接之前,必须从每个天博体育中国官方网站的两端取出少量这种绝缘材料。这对于确保高质量的电气和机械连接至关重要。

传统上,此任务主要是使用机械方法执行的,也使用了具有IR(1UM)脉冲天博体育中国官方网站器的单步天博体育中国官方网站过程。机械剥离涉及使用切割工具直接与电线表面接触以刮除绝缘层。尽管这些方法多年来一直是标准配置,但它在快速节奏的电动汽车(EV)生产中面临着重大挑战。

例如,机械剥离所需的物理接触从引脚上移除一层铜,从而留下纹理表面,从而导致间隙并构成销钉之间的零件问题,从而损害了焊缝的完整性和一致性。此外,机械工具会磨损磨损,从而导致过程不一致,频繁维护,计划外的停机时间和潜在的生产中断。这些问题的速度较慢,这使得努力跟上天博体育中国官方网站制造的大量需求。

 

2步天博体育中国官方网站剥离是剪切

天博体育中国官方网站器用于在广泛的应用中进行材料去除,包括绝缘剥离。在这种情况下,天博体育中国官方网站处理的好处包括:

  • 更好的天博体育中国官方网站质量:全绝缘拆卸,而不会损坏铜线,可确保原始表面以达到最佳天博体育中国官方网站质量。
  • 减少维护和设备停机时间:没有工具磨损和消除机器干扰的任何可能性天博体育中国官方网站了不间断的生产流。
  • 增加吞吐量:在饲喂电线时连续天博体育中国官方网站可提高生产效率。
  • 增强一致性:无磨损或接触,天博体育中国官方网站过程稳定且可重现。

很容易看到激光处理可以天博体育中国官方网站过程改进。但是真正的问题是“哪个是最好的激光?” 换句话说,在可以执行此过程的众多可能的激光来源和实现中,哪个可以天博体育中国官方网站最佳的质量平衡,速度,与高量EV电动机生产应用的成本?

 

优化天博体育中国官方网站过程

作为几乎每种类型的工业激光的领先天博体育中国官方网站商,连贯的位置都可以客观地调查此应用程序,而无需任何固有的偏好。 

实际上,我们没有找到用于剥离发夹的最佳激光。取而代之的是,我们的应用工程师开发了一个两射线的过程,用于实现优化的涂层去除。这种方法今天以最具成本效益的方式向我们的客户天博体育中国官方网站最佳的焊接前表面质量。研究两射线过程的主要动机是克服单步激光剥离过程的问题。 

单步天博体育中国官方网站处理是涂层和基础铜的吸收之间的折衷。纤维天博体育中国官方网站器的接近1 µm IR波长不容易被涂层吸收,从而导致在界面加热并将涂层剥落到空中颗粒中。颗粒可以干扰影响销钉清洁度的传入天博体育中国官方网站束,并可能被困在系统中,从而经常停止清洁设备。  此外,纤维天博体育中国官方网站器的穿透IR束将无法完全从铜表面清除聚合物残基。它可能融化铜线的表面并将其暴露为绝缘体聚合物(例如氢和碳)的成分。这会污染表面,影响随后的焊接质量。

 

基于两步天博体育中国官方网站的发夹准备过程涉及:

  • 散装天博体育中国官方网站:大多数绝缘材料使用中能天博体育中国官方网站迅速去除。这种类型的天博体育中国官方网站非常适合高通量非金属材料去除。
  • 最终清洁:随后使用脉冲,低功率,纳秒固态激光器来删除任何绝缘残留物。这为焊接天博体育中国官方网站了原始的表面。紫外线固态激光器的短波长在高精度材料加工时擅长,并且在去除包括聚合物,其他有机材料和铜在内的各种材料方面特别有效。

用于批量天博体育中国官方网站步骤,相干J-5-10.6 µm天博体育中国官方网站被证明是理想的来源。虽然有许多用于发夹绝缘的材料(包括聚二酰亚胺,聚酯,聚酯,聚酯酰亚胺,聚酰胺,聚醚醚酮,环氧树脂和各种荧光聚合物),但它们都强烈吸收了该Laser的10.6 µM输出波长。而且,对于所有这些材料,在10.6 µm处的吸收高于我们天博体育中国官方网站的其他可用Co₂天博体育中国官方网站波长,例如9.4 µm和10.2 µm。

连贯的J-5-10.6 µm也具有理想的实用特征。这是一种完全密封的脉冲二氧化合物天博体育中国官方网站器,产生的平均功率超过400 W,这意味着它可以执行高通量剥离。此外,这是一个独立且紧凑的软件包,非常适合集成到自动化设备中。

对于最终清洁步骤,Avia LX 355-30-60 He仅演示输出参数的正确组合。这是一个频率增加了三倍,二极管,固态天博体育中国官方网站器,在355 nm处的平均功率为30W。最重要的是,它以高达300 kHz的重复速率支持运行,脉搏能高达500 µj。这可以以此应用程序所需的速度进行高精度消融。

Avia LX 355-30-60他也是为易于集成而设计的。连贯的Pureuv™主动激光清洁发动机的结合天博体育中国官方网站了出色的寿命和无维护操作。

 

天博体育中国官方网站结果

应用程序实验室在到达刚刚描述的两步组合之前研究了许多不同的过程。各种天博体育中国官方网站器,包括CO₂,纳秒脉冲IR纤维天博体育中国官方网站器和纳秒紫外线天博体育中国官方网站,并结合使用纳秒紫外线天博体育中国官方网站器。详细分析了加工绝缘发夹的结果,一旦确定了最有希望的来源,就可以优化特定的过程参数。

作为测试的一部分,X射线照相电子光谱(XPS)用于分析表面化学,以表征和定量污染物。在这里,我们发现两步天博体育中国官方网站剥离过程(与紫外线相结合)是在天博体育中国官方网站焊接之前从铜表面上去除所有残留元件的最有效方法。

 

CO2-Removal-techniques.jpg

本系列照片使用CO₂,NS IR纤维(FL)和NS UV固态天博体育中国官方网站器比较了各种拆卸技术。在照片的顶行中,绝缘材料是聚酰胺(PA),在底行中,绝缘材料是聚醚醚酮(PEEK)。即使是纯粹的视觉检查也表明,在两种情况下,CO₂ + UV天博体育中国官方网站组合都最佳。实际焊接试验证实了这一点。 

 

当然,最重要的指标是涂层拆卸过程后获得的焊缝质量。下一个图形显示了一系列焊接发夹的X射线图像。这表明两步(CO₂ + UV天博体育中国官方网站器)过程最终会产生优质焊接。两步co₂ +紫外线天博体育中国官方网站剥离,通过在焊接前消除表面上的聚合物残基来最大程度地减少焊缝。已知聚合物残基含有氢,碳和其他有机元素,这些元素可以进入液态的熔融金属池,然后在焊接固化过程中形成孔隙率。孔隙率会影响焊缝的机械性能和电性能。

 

X射线焊接孔 - 质量

使用三种拆卸策略的焊缝的X射线图像。 CO₂ + UV固态天博体育中国官方网站器清楚地显示出最高的焊接质量(最低孔隙率含量)。

 

实施实现

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