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电子加工新闻

蓝光激光在发卡电机的焊接应用

星之球科技 来源:荣格工业资源网2020-09-01 我要评论(0 )   

电机作为新能源汽车三电之一,是新能源汽车驱动系统的关键,能直接影响新能源汽车的整车动力性能。随着新能源车用电机的生产工艺及设备不断成熟,高功率、小体积、高转...

电机作为新能源汽车三电之一,是新能源汽车驱动系统的关键,能直接影响新能源汽车的整车动力性能。随着新能源车用电机的生产工艺及设备不断成熟,高功率、小体积、高转矩(高功率密度、高转矩密度)成为新能源汽车电机的发展方向,电机绕组也逐渐形成由圆铜线设计向扁铜线绕组设计过渡的趋势。


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发卡电机,因其定子绕组的形状像“发卡”而得名。定子制造过程中,绕组被做成像发卡一样的形状,一端穿进定子槽内,另外一端按设计把发卡的端部焊接起来。

  
发卡的端部焊接是发卡电机生产中最为关键的工序之一,焊接质量与产品的最终性能密切相关。发卡电机端部焊接的传统焊接方法一般为TIG焊,因其效率低,热影响大等缘故,近年来也有厂家尝试采用高功率光纤激光焊接的方式来替代TIG焊。高功率光纤激光的运用,使得焊接效率得到大幅提升,但同时伴有设备成本增加等问题。光纤激光波段属于近红外,对于铜材焊接吸收率较低,焊接过程极易产生飞溅,并附于产品内部,导致产品性能下降。

发卡电机端部焊接图示

随着联赢激光研发团队成功研发出国内首款高功率千瓦级蓝光激光器,以及创造性生产出的蓝光复合激光器,使铜、金及其他高反材料的激光加工技术得以革新,同时为发卡电机端部焊接应用的更高效率、更优性能带来可能。

UW蓝光复合激光器


在蓝光复合焊接过程中,红外激光和蓝光激光同时作用于材料,由于材料对蓝光的吸收率高,能使温度迅速上升进而形成液态熔池,红外激光的吸收率也因为材料状态改变而进一步提高,在达到焊接效果同时,大幅降低光纤激光的功率,减少成本。蓝光激光因其持续作用于熔池表面,能维持匙孔及熔池的稳定性,大幅减少焊接飞溅的产生,从而使产品性能达到更优效果。

发卡电机端部焊接因产品设计的差异,致使端部接头的搭接方式,焊缝要求等各不相同。以下图片为其中的几种示例:


虽然搭接方式有多种,但在目前各种搭接方式中,均能直观的观察到蓝光的加入使焊接过程发生了质的改变,以下是高速摄影下的蓝光激光焊接画面,蓝光复合焊接过程中焊接飞溅相对于光纤焊接得到极大改善,几乎达到无飞溅焊接程度。


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发卡电机端部焊接(搭接方式1高速摄影)


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发卡电机端部焊接(搭接方式3高速摄影)

联赢激光自主研发的高功率千瓦级蓝光激光器及高功率蓝光激光焊接技术,成功解决了发卡电机端部焊接的吸收率低、易飞溅等难题,大大提升发卡电机的产品性能。随着发卡电机在新能源汽车的应用更加广泛,以及蓝光激光器的进一步发展,相信蓝光激光焊接将在新能源汽车电机行业成为极其闪耀的亮点。


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