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什么是Hairpin電機(jī)？

關(guān)于Hairpin電機(jī)

驅(qū)動(dòng)電機(jī)是新能源汽車核心部件之一，Hairpin電機(jī)，顧名思義，就是“發(fā)卡”電機(jī)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)從傳統(tǒng)的圓漆包線結(jié)構(gòu)變成扁銅線結(jié)構(gòu)時(shí)，定子繞組的形狀也變了，變得像發(fā)卡。在制造定子時(shí)，先把繞組做成像發(fā)卡一樣的形狀，再穿進(jìn)定子槽內(nèi)，從另一端穿出，并將發(fā)卡的端部焊接起來(lái)。

Hairpin電機(jī)的優(yōu)勢(shì)

• 扭矩密度比同類競(jìng)品高約10%-15%

• 電機(jī)效率比同類競(jìng)品高約0.5%-1%

• 體積縮小15-20%

• 矩形繞組，散熱性好，銅耗減少

• 槽滿率高

• 扁線剛度好，運(yùn)行噪音低

Hairpin電機(jī)中激光工藝的應(yīng)用類型

激光剝漆工藝

光纖脈沖激光器剝漆：

可使用波長(zhǎng)為1070-1080nm的光纖脈沖激光器進(jìn)行剝離，剝離10mm長(zhǎng)度為截面積3.5mm*2.5mm的端子時(shí)，速度可以達(dá)到2.5秒以內(nèi)。由于吸收率的原因，在對(duì)絕緣漆進(jìn)行消融剝離時(shí)，同時(shí)也會(huì)對(duì)銅基材造成損傷，剝離后的表面為毛糙面，氧化后，銅端子的顏色會(huì)改變。若想取得更理想的表面效果，則可采用短波長(zhǎng)的紫外激光器進(jìn)行二次加工，表面則會(huì)變得更為細(xì)膩。

△ 光纖脈沖激光器剝漆樣品

CO2光源剝漆：

亦可使用CO2光源進(jìn)行剝漆，由于波長(zhǎng)和吸收率的原因，采用CO2光源進(jìn)行剝離時(shí)，不會(huì)傷害到基材，表面呈現(xiàn)非常光滑的亮面，但剝離后的端子可能會(huì)附著一層薄膜，導(dǎo)致不能完全剝離，使用測(cè)電筆測(cè)試剝離面時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)不導(dǎo)通的狀態(tài)。

△ CO2光源剝漆樣品

激光剝漆方案：

1、單頭剝漆：將銅線剪斷，采用自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行四個(gè)面的剝漆。

2、雙頭剝漆：光纖激光器采用雙頭進(jìn)行剝離，一個(gè)激光頭剝離兩個(gè)面，調(diào)整扁線角度。但角落處會(huì)殘留，出現(xiàn)剝離不完全的情況，此種情況是因?yàn)楣饫w激光器波長(zhǎng)較短，焦深無(wú)法兼顧到兩個(gè)面的加工。

3、四頭剝漆：采用四個(gè)激光頭同時(shí)進(jìn)行剝離，可以取得較好的效果，配合扁線的自動(dòng)送料和裁剪裝置，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)，推薦批量生產(chǎn)時(shí)使用此種方案。

剝漆時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧及粉塵，需考慮抽塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

HairPin扁銅線的激光焊接

采用視覺振鏡的方式進(jìn)行高速焊接，無(wú)論在焊接單層以及多層的HairPin電機(jī)的扁銅線時(shí)，效率比原有氬弧焊工藝大大提高。

△視覺振鏡

拉力測(cè)試結(jié)果符合要求

單個(gè)焊點(diǎn)的速度200ms左右（根據(jù)PIN的截面積而定），可以在振鏡范圍內(nèi)，一次性焊接多個(gè)端子，采用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，完成對(duì)大尺寸HairPin電機(jī)的焊接。

由于扁線的100多個(gè)拼接端面并不是完全規(guī)律的排列整齊，受到錯(cuò)位和尺寸精度的影響，發(fā)卡端面會(huì)出現(xiàn)不一致的情況，在批量生產(chǎn)時(shí)，必須采用視覺對(duì)端面進(jìn)行定位，否則，程序的重復(fù)適用性無(wú)法得到保證。

定制開發(fā)的焊接專用軟件，可以對(duì)每個(gè)pin進(jìn)行編寫ID，并判斷拼接的間隙是否符合焊接的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不符合的Pin進(jìn)行NG報(bào)警，給予PLC控制信號(hào)，激光不出光焊接，以防止整個(gè)產(chǎn)品的報(bào)廢。

HairPin激光焊接要點(diǎn)：

1、對(duì)發(fā)卡裝配要求高，端子必須整齊一致，拼接靠緊，必要時(shí)采用裁剪工藝修理整齊

2、采用氣刀保護(hù)以減少鏡片的損耗

3、采用專用的治具，對(duì)發(fā)卡進(jìn)行定位

天弘激光在電機(jī)上的其他應(yīng)用

鐵芯矽鋼片的激光焊接

單機(jī)-電機(jī)定子激光焊接機(jī)

鐵芯焊接專用工作臺(tái)，可采取單頭或雙頭，單工位或雙工位，根據(jù)客戶的實(shí)際需求而定。

流水線-電機(jī)定子激光焊接流水線

產(chǎn)品尺寸兼容性好，換膜簡(jiǎn)單，自動(dòng)化的生產(chǎn)線，提高效率高，節(jié)省人工。