电动机是新能源动力汽车的核心部位之一,正不断朝着高功率密度、高电机效率的方向发展。扁平漆包线的应用可显著提高有效铜面积、降低铜耗,且槽内铜线排列规整度、槽满率更高,从而提高了驱动电机的效率和功率密度。汽车智能化与电动化趋势明显,由于Hair-pin发卡电机需求的增加,也进一步扩大了对扁平漆包线的需求。电动机内部的铜制Hair-pin要保证绝缘,实现电气隔离,通常会被包上一层漆层或者有机绝缘层。Hair-pin焊接之前,需要把焊接区的绝缘层有效地去除。机械剥线会损坏导线,CO2激光器通常不能完全清除绝缘层。基于此,锐科激光研发出旗帜系列P500MX MOPA脉冲光纤激光器,可高效达成清洗效果。
旗帜系列P500MX清洗国产扁铜线视频
01、锐科旗帜系列P500MX MOPA脉冲光纤激光器优势明显
锐科激光推出的旗帜系列P500MX MOPA脉冲光纤激光器可广泛应用于电池极片切割、金属深雕、扁铜线清洗、电池极柱清洗、正负极片清洗、电池盒极柱清洗、电池盒表面电解液清洗等。是薄箔和涂层的精细加工、表面处理、微加工、光伏、划线和新能源等工业应用的理想选择。它采用水冷设计,具有稳定性好、高单脉冲能量(2mJ)、高光束质量(≤1.8)、多种脉宽可选20-500ns、重复频率1-4000kHz,首脉冲可用,具备连续模式,参数可实时切换等特点,具备网口功能。(更多点击介绍:锐科500W MOPA脉冲光纤激光器,融切割、清洗、深雕于一身!)
图1 旗帜系列P500MX脉冲激光器
02、锐科旗帜P500MX在新能源领域的铜制Hair-pin发卡清洗应用
采用旗帜系列高功率500W MOPA激光器,清洗效果高,且清洗过程中温度不超过40℃,不影响材料性能。清洗后表面清洗干净,无残留,粗糙值略有增加,有助于Hair-pin焊接。
1、同一机器不同工艺参数,功率越大,扁铜线清洗节奏更快
表1是RFL-P500MX-R配聚焦透镜f=160mm,测试不同工艺参数下清洗进口扁铜线所得结果,通常采用2种组合工艺参数进行清洗,第一遍选择大脉宽低频去除表面漆层,第二遍选择适中脉宽高频清洗表面残留物。清洗尺寸30mm×5mm,三组测试工艺参数,完全清洗干净表面,露出底部金属,底纹呈磨砂状。
按照表1中第三组工艺参数测试表面漆层或有机绝缘层的扁铜线样件,进行粗糙值和温度测试,结果如图2所示,表面清洗干净,无残留,清洗前Ra值为0.72μm,清洗后Ra值为1.17μm,粗糙值略有增加,有利于焊接工艺。清洗中温度变化范围在29.7℃~40.6℃,该温度范围对材料影响较小。
a)清洗前Ra:0.72μm
b)清洗后Ra:1.17μm
c)清洗过程平均温度不超过35℃
图2 扁铜线清洗前后粗糙度和清洗中温度变化情况
由三组实验可得,不同功率段均可以进行扁铜线清洗,且能达到相近的工艺效果,但清洗节拍相差较大。当将激光器功率调整的百分比越大,清洗效率更快,清洗次数也更少,可以更好的满足高生产节奏要求。客户可根据自身要求,调节工艺参数选择合适的生产节拍。
2、不同功率激光器清洗扁铜线,旗帜系列P500MX效率最高,仅1s内
扁铜线从来源上可分为进口和国产两种,本次实验我们采用了进口和国产的相同材料的扁铜线,两者主要差别为表面漆层不同,其中国产扁铜线厚度为0.08mm,进口扁铜线为0.13mm。我们同时采用4种不同功率的脉冲激光器(RFL-P100MX/RFL-P200S/RFL-P250MX/RFL-P500MX-R)分别对进口和国产相同材料的扁铜线进行最佳效率的测试,清洗尺寸为30mm*5mm。结果如下图3,我们可以得出,清洗同一类型的扁铜线,随着功率的增加,清洗效率也进一步得到提升;而采用同一激光器分别清洗进口和国产的扁铜线,清洗国产扁铜线效率高于清洗进口扁铜线效率;其中,使用旗帜系列P500MX激光器清洗效率最高,进口扁铜线的清洗效率为1.2s,国产扁铜线的清洗效率为0.7s。由此表明,采用P500MX激光器进行扁铜线的清洗,效率可控制在1s左右。相对于P100MX激光器,提升超过5倍,大大提高了生产节拍。图4为测试的进口和国产扁铜线效果图,表面漆层不同,不同功率下均可完全清洗干净。
图3 不同功率下清洗效率测试
(a)进口扁铜线 (b)国产扁铜线
图4 进口和国产扁铜线清洗效果图
2023年锐科新能源业务保持稳步增长。当前,锐科激光器产品已经进入新能源头部企业的选型目录,在产品性能和定制化方面获得了市场的一致认可。
文章来源: 锐科激光
图片来源: 锐科激光
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责任编辑:朱晓裔
审 核 人:李峥
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