浙江舟山发卡电机焊接设备

来源：波宾电子束技术(常州)有限公司 时间：2024-05-19 09:53:33 [举报]

发卡电机扁铜线激光焊接-Hairpin扁铜线焊接方法：在焊接前，使用激光器剥离发卡上的绝缘漆层，然后，采用激光对发卡进行焊接，焊接过程中通过CCD图像处理系统进行监测，在正确位置上实现持久的焊接。由于激光焊接的高重复性，能实现具有良好导电性的高强度连接。

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为关键的工序之一，焊接质量与产品的终性能密切相关。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。

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。

发卡定子的制造工艺流程：插槽纸→制造发卡→穿发卡→端环定型→端环焊接→接星点→焊接处结缘处理。工序多，每一步精度要求高，容错性小。为了减小每槽导体数，一般槽数比较多，雷米电机60槽，增加了绕组制造的难度。

随着技术发展，目前扁线电机已在各个领域适用有；新能源汽车电机、风力发电机、火力发电机、机车电机等。其中新能源汽车电机追求高功率、小体积、高转矩、高转速等性能。也由以前的圆铜线设计转变为扁铜线设计，扁线电机有效铜的面积可以提高20%以上，传统电机有效铜槽满率只有45%左右，扁线电机能做到70%左右；绕组表面积大，散热面积大；绕组每匝之间空隙小，热传导更好。

激光聚焦在两个相邻的铜线上。在这种情况下，光束无需振荡或“摆动”。两条光束可同时开启。铜的温度越低，能够吸收的激光就越少。因此，初只有中心点区域的铜才能熔化（即使中心光束和环形光束的功率相同，但较小中心光束的功率密度要高得多）。初始熔池形成后，周围材料的温度升高，环形光束的功率也因此被更强烈地吸收。

Hairpin电机相对于传统的铜线绕线组电机有三个主要优势。，Hairpin电机的槽满率高，在同样的插槽空间中，使用铜条会比使用铜线填充的面积更多，使得插槽的填充铜导体更多，从而提升了电机的效率。第二，Hairpin电机因为槽满率更高，铜条之间充分接触，能够更有效的冷却。而铜线电机，由于铜线之间还有空气，空气的冷却效率比直接接触的冷却效率更低，不利于电机的散热。第三，Hairpin电机的体积比铜线电机更小，性价比更高，更有助于车身轻量化。

激光焊接在铜材焊接上，考虑到的是材料对激光的吸收率问题。在1060nm（CO2激光器）激光波长下，铜材对激光的吸收率只有10%左右，在激光波长为500nm的绿光波段范围内，铜材对激光的吸收率较高，目前的技术尚达不到很深的熔深。但是铜在熔化状态下，对激光的吸收率能够达到较高的水平，于是使用高功率固体激光器来达到破孔效应，能够使得激光焊接铜材成为可能。

激光在焊接Hairpin接头时，容易出现如图6中的五种缺陷，分别是：焊缝不规则，焊缝凹陷，焊缝咬边，焊瘤，气孔及缺陷。这五种缺陷属于第三步没有控制好的缺陷，可以通过改善焊接的功率、速度、振荡频率来改善工艺参数匹配，能够得到良好的焊接结果。如果当前的激光头不能焊接出较好的焊缝，则可以通过选择光束质量更好的激光器，或者传输光束质量更稳定的激光头来进行焊接，例如，有时激光头冷却不稳定也容易影响焊接质量。

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