驅(qū)動電機及其控制系統(tǒng)作為新能源汽車的核心部件(電池、電機、電控)之一,隨著市場發(fā)展的需求,各廠家驅(qū)動電機以提升效率和功率密度,減少體積和重量為目標在不斷發(fā)展。當前驅(qū)動電機的一個技術(shù)發(fā)展趨勢是繞組扁線化(以Hair-pin為代表的扁線電機)。
扁線繞組電機是一種在驅(qū)動電機定子生產(chǎn)工藝中將定子繞組中的傳統(tǒng)的圓銅線替換為矩形截面的銅線(即扁銅線)的技術(shù),即先把繞組做成類似發(fā)卡一樣的形狀,穿進定子槽內(nèi),再在另外一端把發(fā)卡的端部焊接起來。通過應用截面積更大的扁銅線,提高電機槽滿率,具有高功率/轉(zhuǎn)矩密度、高效率、散熱性能更好等優(yōu)點,同時更易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn),滿足新能源乘用車市場爆發(fā)后對產(chǎn)品一致性高的要求。
激光技術(shù)已被證明是可以用于定子生產(chǎn)的關鍵工藝去漆皮與焊接的高質(zhì)量生產(chǎn)方式。去漆皮工藝采用脈沖激光去除扁銅線表面所有常見的絕緣層。經(jīng)過激光去漆皮后,發(fā)卡的端口被夾具(“扭頭”)擰在一起或固定到位,然后進行激光激光焊(也有企業(yè)采購CMT冷焊、氬弧焊等方式),通過瞬間高溫將銅熔化而形成焊點,從而實現(xiàn)繞組的電氣連接和機械連接。
在焊接過程中,如若扁銅線上有未去除干凈的絕緣層殘留物,會導致存殘留物在焊接過程中燃燒,產(chǎn)生的氣體會導致焊點氣孔,從而導致質(zhì)量問題。此外,絕緣層產(chǎn)生的煙霧會污染焊接激光器的光學元件甚至損害激光器。
德國析塔SITA CleanoSpector表面清潔度儀可用于檢測激光去漆皮后的扁銅線表面殘留的絕緣層(如PAI、PEEK、PVC等),在工藝設計范圍內(nèi),表面清潔度儀的熒光檢測技術(shù)可以確定激光去漆皮過程中的較佳工藝參數(shù)(激光頻率、脈沖、能量等),從而在最短的周期時間內(nèi)得到較佳的激光消融質(zhì)量。
以下為某扁線電機頭部制造商使用德國析塔SITA CleanoSpector清潔度儀檢測扁銅線激光去漆皮前以及通過調(diào)整激光不同工藝參數(shù)去漆皮后殘留的絕緣層的量的情況:
RFU:relative fluorescence units (相對熒光單位),常被用于做表面殘留污染物檢測,數(shù)值越大,則表明測試點的各類有機污染物(拉伸油、切削油、清洗劑、脫模蠟、膠黏劑、助焊劑等)殘留量越多。
德國析塔SITA CleanoSpector表面清潔度儀可以對單個扁銅線進行清潔度抽檢。另外,析塔SITA clean line CI在線式清潔度儀也可以基于整條扁銅線進行檢測,例如扁銅線可使用連續(xù)進料方式在被切線機切割成條、扭曲(扭頭)和焊接前進行在線清潔度檢測工藝,這種方式適合對扁銅線產(chǎn)線自動化程度和質(zhì)量要求更高的企業(yè)。
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