浦东周边发卡电机焊接原理

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，发卡电机能做到70%左右。永磁电机损耗由绕组铜耗、铁耗、风磨杂散、磁钢涡流损耗，其中绕组铜耗占比50%以上，铜耗大小又和绕组电阻成正比，减小绕组电阻能直接降低铜耗、提升电机效率和功率密度。

驱动电机是新能源汽车的核心部件之一。为了实现更高的电机效率，目前新能源车驱动电机的设计多倾向于使用一种扁线来替代传统圆线充当绕组。这种硬质不易弯曲的铜线，因“U”型外观而被称为“发卡”（Hairpin）。

在灵活性方面，弧焊需要设计不同的焊接设备来适应不同的电机尺寸，而激光焊接可以用视觉识别的方法，只需要更改识别程序即可；其次，激光焊接比弧焊的稳定性更强，弧焊焊接铜材料2mm深度左右工艺稳定性很强，但是超过2mm以后，焊接不稳定且热输入量大，激光可以比弧焊焊接的更深且热输入量更少。

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。