IPG Photonics - Lokalizacje na całym świecie

Lasery włóknowe: Najlepsze rozwiązanie dla silników EV typu Hairpin

IPG Photonics - Lokalizacje na całym świecie

W silnikach elektrycznych stosowanych w każdym pojeździe elektrycznym znajdujemy kluczowy element w konstrukcji wysokowydajnych silników EV: spinki do włosów. Spinki do włosów to cienkie metalowe paski stosowane w uzwojeniu stojana w silnikach elektrycznych w celu zmniejszenia rezystancji i zwiększenia przewodności uzwojenia. Skutkuje to poprawą wydajności i większą gęstością mocy silnika.

Spinki do włosów nie tylko poprawiają wydajność, ale także pomagają zmniejszyć ogólny rozmiar i wagę silnika. Wynika to z faktu, że pozwalają one na bardziej zwartą konstrukcję uzwojenia, co oznacza, że do wytworzenia tej samej mocy potrzeba mniej materiałów. Zastosowanie spinek do włosów może również prowadzić do poprawy wydajności termicznej, ponieważ zmniejszona rezystancja powoduje mniejsze nagrzewanie się uzwojenia i otaczających go komponentów.

Do produkcji spinek do włosów można stosować różne materiały, w tym miedź i aluminium, przy czym miedź jest najczęściej stosowana ze względu na jej wysoką przewodność. Spinki do włosów są pokryte materiałem izolacyjnym, takim jak poliamid, polieteroeteroketon, poliimid, poliuretan lub poliesterimid. Konieczne jest usunięcie części izolacji przed zespawaniem spinek do włosów.

Zalety korzystania z lasera włóknowego w zastosowaniach związanych ze spinkami do włosów

Wraz z rosnącym popytem na pojazdy elektryczne, ich producenci stają przed wyzwaniem produkcji silników typu hairpin o nowych specyfikacjach projektowych, które wymagają ulepszonych metod usuwania izolacji i spawania przewodów. Lasery włóknowe IPG oferują korzyści, których konwencjonalne metody nie oferują na obu etapach procesu produkcji silników elektrycznych.

Usuwanie spinki do włosów

Przed spawaniem spinek do włosów konieczne jest usunięcie warstwy izolacyjnej. Typowe wymagania w tym zakresie obejmują wysoką prędkość procesu, czystą krawędź (bez pozostałości), brak uszkodzeń termicznych materiału izolacyjnego i brak utleniania powierzchni.

Proces zwykle polega na ablacji obszaru około 8 do 12 mm, usuwając materiał izolacyjny, aby odsłonić miedź, która zostanie później przyspawana do innej spinki do włosów. W porównaniu z innymi technologiami, laserowe usuwanie spinek do włosów jest łatwą w użyciu, bezkontaktową metodą, która oferuje:

  • Zdefiniowana krawędź
  • Bez pozostałości
  • Brak uszkodzeń termicznych izolacji
  • Brak utleniania powierzchni
  • Brak zużycia narzędzi
  • Brak redukcji przekroju poprzecznego


Te cechy sprawiają, że laser włóknowy jest najlepszą opcją do usuwania izolacji ze spinek do włosów, ponieważ spełnia wszystkie wymagania, które sprawiają, że proces jest szybszy i ma wyższą jakość. Rozwiązania do usuwania izolacji to zazwyczaj lasery impulsowe połączone ze skanerami, które są zintegrowane z narzędziami do montażu silników.

Usuwanie spinki do włosów

Spawanie spinkami do włosów

Typowe wymagania dotyczące spawania typu hairpin obejmują przewodność elektryczną szwu spawalniczego, jednorodny przekrój spoiny, niski rozprysk, brak porów, zdefiniowaną krawędź i niski pobór ciepła. Wszystkie te wymagania spełniają rozwiązania laserowe IPG. Dodatkowo, w zależności od potrzeb klienta, spoina może być spawem kulowym lub doczołowym.

W przypadku spawania spinek do włosów, rozwiązaniami mogą być pojedyncze lasery lub zintegrowany system spawania laserowego (ILWS), który obejmuje zaprogramowany kontroler i wizyjny system wyrównywania, aby jeszcze bardziej ułatwić integrację narzędzi i linii.

Skanery IPG nie tylko umożliwiają zlokalizowanie wszystkich sworzni na jednym polu skanowania, eliminując etapy ruchu części, ale są w stanie wstępnie skanować w celu weryfikacji i, w razie potrzeby, skorygowania pozycji sworznia, aby zapewnić bezbłędne spawanie.

Odpowiednie zasoby

Silniki elektryczne i spawanie spinkami do włosów

Dowiedz się więcej o wszystkich rozwiązaniach laserowych oferowanych przez IPG do produkcji silników elektrycznych i zgrzewania spinek do włosów.