通快電機(jī)一站式激光加工解決方案亮相CWIEME上海國(guó)際線圈展

2023-06-17 14:21:47來(lái)源：通快閱讀量：217 評(píng)論

　　在扁銅線去漆工藝中，脈沖激光消融是非常高效可靠的工藝方案，與機(jī)械工藝相比，激光去漆效率最高可以提升80%。

　　—— 通快(中國(guó))有限公司

　　行業(yè)熱點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)、技術(shù)創(chuàng)新

　　受益于新能源汽車的蓬勃發(fā)展，驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈迎來(lái)了巨大發(fā)展機(jī)遇。當(dāng)前比較主流的發(fā)展方向是扁線驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其在性能方面主要體現(xiàn)在功率密度高、調(diào)速范圍寬、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、高效區(qū)間廣等優(yōu)勢(shì)。目前，采用扁線電機(jī)的車型越來(lái)越多，主要有豐田普銳斯、大眾 ID4、比亞迪秦 PLUS DMI、吉利極氪、國(guó)產(chǎn)特斯拉 Model 3/Model Y 等，同時(shí)一輛車上也可能會(huì)部署多個(gè)電機(jī)(雙電機(jī)、三電機(jī)和四電機(jī))。這些都為電機(jī)制造商提供了巨大的增量市場(chǎng)。隨著電機(jī)制造商的增加，技術(shù)也在不斷變化。x型pin 和無(wú)稀土電機(jī)的話題也被越來(lái)愈多的廠商討論和評(píng)估。作為扁線電機(jī)的重要設(shè)備供應(yīng)商，通快也正積極參與其中，提供多種針對(duì)性的解決方案。

馬瑞利 eAxles 電機(jī)產(chǎn)品，為某豪華電動(dòng)跑車前置電機(jī)

通快電機(jī)一站式激光加工解決方案

　　不同于傳統(tǒng)圓線電機(jī)較為簡(jiǎn)單和成熟的生產(chǎn)工藝，扁線電機(jī)制造商在設(shè)備端的需求更為復(fù)雜和嚴(yán)苛。更高產(chǎn)能、更高加工質(zhì)量、更高程度自動(dòng)化是扁線電機(jī)制造商目前面臨的較大挑戰(zhàn)。

　　激光技術(shù)已被證明是可以用于扁線電機(jī)定子生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝，特別是去漆與焊接的高質(zhì)量生產(chǎn)過(guò)程中。通快激光在2023年重點(diǎn)推出電機(jī)一站式激光加工解決方案。在去漆工藝環(huán)節(jié)，我們建議采用脈沖激光去除常見的絕緣材料。與機(jī)械加工(如刨削和銑削)相比，激光加工的生產(chǎn)率可提高 80%以上；在扁銅線焊接工藝段中，我們推薦基于圖像定位的激光高速振鏡焊接。這個(gè)方案已在加工速度和安裝空間使用方面被證明是一種高效的方案。

使用激光去漆和焊接的扁銅線

　　扁銅線去漆

　　目前常用的絕緣漆材料有聚酰胺酰亞胺漆(PAI)、聚酰亞胺漆(PI)、聚酯亞胺漆(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)。使用脈沖激光消融工藝將銅表面的絕緣涂層清潔、高效地剝離。激光聚焦到絕緣層中，在納秒時(shí)間內(nèi)輸入能量并將其消融。PEEK對(duì)激光的吸收率較高；對(duì)于PAI和PAI+FEP，建議使用激光脈沖預(yù)先處理以增加吸收率。在高效的消融過(guò)程中，我們推薦使用通快 TruMicro 7070 和 TruMicro 7060 短脈沖激光器。以下是理想的工藝參數(shù)參考：

　　• 頻率: > 20 kHz

　　• 脈沖重疊: > 40%

　　• 光斑重疊: > 40%

　　• 脈沖能量: > 40 mJ

通快 TruMicro 7000 短脈沖激光器是扁銅線去漆利器

　　取決于絕緣層的材質(zhì)，使用 TruMicro 系列產(chǎn)品，PAI 涂層扁銅線可以達(dá)到最高13 cm2/s (平均7 cm2/s) 的去漆效率。

　　使用激光可以進(jìn)行單根扁銅線去漆，也可以基于整條銅線進(jìn)行去漆，例如可使用連續(xù)進(jìn)料方式進(jìn)行在線工藝。根據(jù)切線機(jī)的進(jìn)料速度，可編程聚焦光學(xué)振鏡(PFOs)必須進(jìn)行不同的位置配置，以保持去漆位置位于 PFOs 工作區(qū)域。

　　扁銅線焊接

　　在 X Pin 制程之后，定子上的扁銅線凸起端必須被一對(duì)一對(duì)地焊接在一起以實(shí)現(xiàn)最佳的物理接觸。在焊接準(zhǔn)備過(guò)程中，切線機(jī)將扁銅線切割分離，在銅線端口形成剪切后的光滑表面，接著被扭到一起或者被固定到位。這存在相當(dāng)大的位置公差：扁銅線不可能總是被完美地互相對(duì)齊。涉及到高度偏移和間隙寬度的公差可能會(huì)對(duì)焊接過(guò)程產(chǎn)生負(fù)面影響，公差過(guò)大將減小有效連接面。這些挑戰(zhàn)必須在焊接過(guò)程中解決。

　　需焊接的每對(duì)扁銅線位置、方向、對(duì)齊程度并非總是符合標(biāo)準(zhǔn)焊接參數(shù)所接受的公差，我們使用通快PFO高速振鏡并通過(guò)圖像處理系統(tǒng)（VisionLine）進(jìn)行定位?；趫D像處理獲取的位置信息與 PFO 振鏡自動(dòng)實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，從而使扁銅線中的小間隙和定位偏差可以通過(guò)補(bǔ)正來(lái)繼續(xù)完成焊接工藝。

集成化的高速振鏡與 VisionLine 圖像捕捉系統(tǒng)
進(jìn)行高度和平面位置檢測(cè)

接深度2到3mm的焊接好的扁銅線
每一對(duì)都有不同的方向和對(duì)齊，
因此用有圖像識(shí)別的掃描光學(xué)元件是有必要的

　　為了進(jìn)一步提高圖像處理的效率和精度，通快激光率先將 AI 技術(shù)應(yīng)用于激光焊接過(guò)程中?；谖覀儗?duì)于激光激光焊接振鏡、激光焊接過(guò)程和圖像處理的整體理解。采用 AI 技術(shù)之后可以顯著提升圖像處理的良率。

　　在提高效率方面，通快激光新推出雙振鏡焊接方案。這可以允許一個(gè)振鏡進(jìn)行焊接的時(shí)候，另外一個(gè)振鏡同時(shí)進(jìn)行圖像處理，這將進(jìn)一步減少等待時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

基于攝像頭的 VisionLine 圖像處理系統(tǒng),
用于監(jiān)測(cè)焊接對(duì)象位置，并相應(yīng)校準(zhǔn)焊接工藝

　　總結(jié)

　　在扁銅線去漆工藝中，脈沖激光消融是非常高效可靠的工藝方案，與機(jī)械工藝相比，激光去漆效率最高可以提升80%。在扁銅線焊接工藝中，搭載高速振鏡PFO與圖像捕捉系統(tǒng)(VisionLine)的通快 TruDisk 激光器系列可實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量焊接。激光器、高速光學(xué)掃描振鏡和圖像處理系統(tǒng)的結(jié)合同時(shí)滿足了電機(jī)扁銅線焊接的高質(zhì)量(低飛濺和氣孔)與高產(chǎn)能需求。此外，光學(xué)掃描振鏡也為目標(biāo)工件多樣的焊縫外形提供了極為靈活的解決方案。

CWIEME 上海國(guó)際線圈展

　　6月28-30日，通快激光將帶著電機(jī)一站式激光加工解決方案亮相2023 CWIEME 上海國(guó)際線圈展。期待大家可以面對(duì)面交流，在忙碌的展館里握手言談。

　　展會(huì)期間，我們安排了有關(guān)通快激光產(chǎn)品和電機(jī)一站式解決方案的技術(shù)分享演講，并準(zhǔn)備了精美小禮品。您也可掃描下方二維碼，預(yù)約直播活動(dòng)，實(shí)時(shí)收看精彩內(nèi)容！

　　2023 CWIEME上海國(guó)際線圈展-1H21號(hào)展位，通快激光期待您的蒞臨！

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