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Lasers de fibra: A melhor solução para aplicações de motores EV Hairpin

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Dentro dos motores elétricos usados em todos os veículos elétricos, encontramos um componente fundamental no projeto de motores EV de alto desempenho: os hairpins. Os hairpins são tiras finas de metal usadas no enrolamento do estator dos motores elétricos para reduzir a resistência e aumentar a condutividade do enrolamento. Isso resulta em maior eficiência e maior densidade de potência do motor.

Os hairpins não só aumentam a eficiência, como também ajudam a reduzir o tamanho e o peso total do motor. Isso ocorre porque eles permitem um projeto de enrolamento mais compacto, o que significa que são necessários menos materiais para produzir a mesma quantidade de potência. O uso de hairpins também pode levar a um melhor desempenho térmico, pois a resistência reduzida resulta em menor aquecimento do enrolamento e dos componentes adjacentes.

Vários materiais podem ser usados na fabricação de hairpins, inclusive cobre e alumínio, sendo o cobre o mais comum devido à sua alta condutividade. Os grampos de cabelo são revestidos com um material isolante, como poliamdimida, poliéter-éter-cetona, poliimida, poliuretano ou poliéster-imida. É necessário remover uma parte do isolamento antes que os grampos de cabelo possam ser soldados.

As vantagens de usar o laser de fibra para aplicações de grampos de cabelo

Como a demanda por veículos elétricos continua a crescer, os fabricantes de EVs são desafiados a produzir motores com novas especificações de projeto que exigem métodos aprimorados de remoção de isolamento e soldagem de condutores. Os lasers de fibra IPG oferecem vantagens que os métodos convencionais não oferecem para ambas as etapas do processo de fabricação de motores elétricos.

Decapagem de grampos de cabelo

Antes de soldar os grampos de cabelo, é necessário remover a camada isolante. Os requisitos típicos para isso incluem alta velocidade de processo, borda limpa (sem resíduos), nenhum dano térmico ao material isolante e nenhuma oxidação da superfície.

O processo geralmente consiste na ablação de uma área de cerca de 8 a 12 mm, removendo o material isolante para revelar o cobre, que posteriormente será soldado a outro grampo de cabelo. Em comparação com outras tecnologias, a decapagem a laser de grampos de cabelo é um método fácil de usar e sem contato, que oferece:

  • Borda definida
  • Sem resíduos
  • Nenhum dano térmico ao isolamento
  • Sem oxidação da superfície
  • Sem desgaste da ferramenta
  • Sem redução da seção transversal


Esses recursos fazem do laser de fibra a melhor opção para a decapagem de grampos de cabelo, pois ele atende a todos os requisitos que tornam o processo mais rápido e de maior qualidade. As soluções para a remoção de isolamento geralmente são lasers pulsados combinados com scanners integrados às ferramentas de montagem do motor.

Decapagem de grampos de cabelo

Soldagem de grampos de cabelo

Os requisitos típicos para a soldagem de grampos incluem condutividade elétrica da costura de solda, seção transversal homogênea da solda, baixo nível de respingos, ausência de poros, borda definida e baixo aporte térmico. Todos esses requisitos são atendidos pelas soluções de laser de fibra da IPG. Além disso, dependendo das necessidades do cliente, a solda pode ser uma solda esférica ou uma solda de topo.

Para a soldagem de grampos, as soluções podem ser lasers individuais ou o Sistema Integrado de Soldagem a Laser (ILWS), que inclui um controlador programado e um sistema de alinhamento de visão para facilitar ainda mais a integração de ferramentas e linhas.

Os scanners da IPG não só permitem localizar todos os pinos em um único campo de varredura, eliminando as etapas de movimentação da peça, como também são capazes de fazer uma pré-digitalização para verificar e, se necessário, corrigir a posição do pino para garantir uma soldagem perfeita.

Recursos relevantes

Motores elétricos e soldagem de grampos de cabelo

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