IPG Beeld

Fiber Lasers: De beste oplossing voor EV Hairpin motortoepassingen

IPG Beeld

Binnen de elektromotoren die in elk elektrisch voertuig worden gebruikt, vinden we een sleutelcomponent in het ontwerp van krachtige EV-motoren: hairpins. Hairpins zijn dunne metalen strips die gebruikt worden in de wikkeling van de stator in elektromotoren om de weerstand te verminderen en de geleidbaarheid van de wikkeling te verhogen. Dit resulteert in een betere efficiëntie en een hogere vermogensdichtheid van de motor.

Hairpins verbetert niet alleen de efficiëntie, maar helpt ook de totale grootte en het gewicht van de motor te verminderen. Dit komt omdat ze een compacter wikkelontwerp mogelijk maken, wat betekent dat er minder materialen nodig zijn om dezelfde hoeveelheid vermogen te produceren. Het gebruik van hairpins kan ook leiden tot betere thermische prestaties, omdat de verminderde weerstand resulteert in minder opwarming van de wikkeling en de omringende componenten.

Bij de productie van hairpin kunnen verschillende materialen worden gebruikt, waaronder koper en aluminium, waarbij koper het meest wordt gebruikt vanwege het hoge geleidingsvermogen. Hairpins worden bedekt met een isolerend materiaal, zoals polyamdimide, polyetheretherketon, polyimide, polyurethaan of polyesterimide. Het is noodzakelijk om een deel van de isolatie te strippen voordat hairpins aan elkaar kan worden gelast.

De voordelen van het gebruik van Fiber Laser voor Hairpin toepassingen

Omdat de vraag naar elektrische voertuigen blijft stijgen, worden fabrikanten van EV's uitgedaagd om hairpin motoren te produceren met nieuwe ontwerpspecificaties die verbeterde methoden vereisen voor het strippen van isolatie en het lassen van geleiders. IPG fiber lasers bieden voordelen die conventionele methoden niet bieden voor beide stappen in het productieproces van elektromotoren.

Hairpin Strippen

Voordat hairpins aan elkaar wordt gelast, moet de isolerende laag worden verwijderd. Typische vereisten hiervoor zijn een hoge processnelheid, een schone rand (zonder residu's), geen thermische schade aan het isolatiemateriaal en geen oxidatie van het oppervlak.

Het proces bestaat meestal uit de ablatie van een gebied van ongeveer 8 tot 12 mm, waarbij het isolatiemateriaal wordt verwijderd zodat het koper zichtbaar wordt, dat later aan andere hairpin zal worden gelast. Vergeleken met andere technologieën is laser hairpin strippen een gemakkelijk te gebruiken, contactloze methode die het volgende biedt:

  • Gedefinieerde rand
  • Residu vrij
  • Geen thermische beschadiging van isolatie
  • Geen oxidatie van het oppervlak
  • Geen gereedschapsslijtage
  • Geen verkleining van doorsnede


Deze eigenschappen maken fiber laser de beste optie voor hairpin strippen, omdat het voldoet aan alle eisen die het proces sneller en van hogere kwaliteit maken. Oplossingen voor het strippen van isolatie zijn meestal gepulseerde lasers in combinatie met scanners die geïntegreerd zijn in het gereedschap voor motorassemblage.

Hairpin Strippen

Hairpin Lassen

Typische vereisten voor hairpin lassen zijn onder andere elektrische geleiding van de lasnaad, homogene lasdoorsnede, weinig spatten, geen poriën, gedefinieerde rand en lage thermische input. IPG fiber laseroplossingen voldoen aan al deze vereisten. Bovendien kan de lasnaad, afhankelijk van de behoeften van de klant, een kogellas of een stompe las zijn.

Voor hairpin lassen kunnen de oplossingen bestaan uit afzonderlijke lasers of het gecombineerde Integrated Laser Welding System (ILWS), dat een geprogrammeerde controller en vision uitlijnsysteem bevat om tooling en lijnintegratie nog eenvoudiger te maken.

De IPG scanners maken het niet alleen mogelijk om alle pennen in een enkel scanveld te lokaliseren, waardoor stappen in de beweging van het product geëlimineerd worden, maar ze zijn ook in staat om vooraf te scannen om de positie van de pen te verifiëren en indien nodig te corrigeren om foutloos lassen te garanderen.

Relevant Resources

Elektromotoren en Hairpin Lassen

Lees meer over alle laseroplossingen die IPG biedt voor de productie van elektromotoren en hairpin lassen.