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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。
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。
激光焊接目前比较常见的方案是使用激光头匹配相应的视觉识别系统。激光头部分是带X,Y两个维度的振镜系统,能够在焊接平面上实现多种图形的焊接轨迹。另外也需要具有比较高频的振荡功能,在焊接过程中能够对熔池进行搅拌,有利于熔池中的气体排出同时优化焊接质量。视觉识别系统,需要能够识别出各种Hairpin接头的形状,同时也需要有一定的误差容许范围。
在自动化生产线中,发生三维装夹误差的概率是比较常见的。目前的视觉识别技术只能识别平面的一个间隙,但是对于高度方向上的误差是不能识别的,这个也是导致目前激光焊接缺陷率较高的一个原因。针对这种情况,目前只有以下几种解决方案:,提高夹具装夹的精度;第二,提高Hairpin零件生产的精度;第三,提升视觉识别的能力。
目前,激光焊接是焊接Hairpin电机的具有发展潜力的方案,但是受限于成本原因,激光焊接的推广还是需要时间。激光焊接相对于其他焊接方式有的优势,但是也有其自身的一些焊接难点,大部分的焊接参数缺陷是可以解决的,只需要克服一些难点。
波宾集团Pro-beam Group,是电子束技术的。波宾为焊接、硬化、微钻孔和表面涂层提供服务和设备。在过去的45 年来,来自40 多个国家的客户已经信赖波宾的解决方案。本公司在德国、中国和美国设有5 个办事处,员工总数超过430 人。公司总部设在德国慕尼黑。波宾集团是电子束和激光技术领域的企业,我们可提供电子束焊接和钻孔以及表面镀膜等工艺技术的全面解决方案。我们的客户可根据需要委托波宾进行合约制造,也可从波宾处购买为客户定制的设备。此外,凭借我们的技术专长,我们在开发环节即可作为合作伙伴,帮助客户一起打造一套的生产工艺。
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