宝山发卡电机焊接原理

发卡电机扁铜线激光焊接-Hairpin扁铜线焊接方法：在焊接前，使用激光器剥离发卡上的绝缘漆层，然后，采用激光对发卡进行焊接，焊接过程中通过CCD图像处理系统进行监测，在正确位置上实现持久的焊接。由于激光焊接的高重复性，能实现具有良好导电性的高强度连接。

电机作为新能源汽车三电之一，是新能源汽车驱动系统的关键，能直接影响新能源汽车的整车动力性能。随着新能源车用电机的生产工艺及设备不断成熟，高功率、小体积、高转矩（高功率密度、高转矩密度）成为新能源汽车电机的发展方向，电机绕组也逐渐形成由圆铜线设计向扁铜线绕组设计过渡的趋势。

发卡电机，因其定子绕组的形状像“发卡”而得名。定子制造过程中，绕组被做成像发卡一样的形状，一端穿进定子槽内，另外一端按设计把发卡的端部焊接起来。发卡的端部焊接是发卡电机生产中为关键的工序之一，焊接质量与产品的终性能密切相关。发卡电机端部焊接的传统焊接方法一般为TIG焊，因其效率低，热影响大等缘故，近年来也有厂家尝试采用高功率光纤激光焊接的方式来替代TIG焊。高功率光纤激光的运用，使得焊接效率得到大幅提升，但同时伴有设备成本增加等问题。光纤激光波段属于近红外，对于铜材焊接吸收率较低，焊接过程极易产生飞溅，并附于产品内部，导致产品性能下降。

在蓝光复合焊接过程中，红外激光和蓝光激光同时作用于材料，由于材料对蓝光的吸收率高，能使温度迅速上升进而形成液态熔池，红外激光的吸收率也因为材料状态改变而进一步提高，在达到焊接效果同时，大幅降低光纤激光的功率，减少成本。蓝光激光因其持续作用于熔池表面，能维持匙孔及熔池的稳定性，大幅减少焊接飞溅的产生，从而使产品性能达到更优效果。

随着技术发展，目前扁线电机已在各个领域适用有；新能源汽车电机、风力发电机、火力发电机、机车电机等。其中新能源汽车电机追求高功率、小体积、高转矩、高转速等性能。也由以前的圆铜线设计转变为扁铜线设计，扁线电机有效铜的面积可以提高20%以上，传统电机有效铜槽满率只有45%左右，扁线电机能做到70%左右；绕组表面积大，散热面积大；绕组每匝之间空隙小，热传导更好。

在组装过程中，会将各个铜制发卡绕组装载到定子槽中。然后，将相邻铜制发卡绕组的末端焊接在一起，实现电路连接。在焊接完整个电机后，像传统电机的绕组一样，所有发卡将形成一条较长的绞合导线。

激光聚焦在两个相邻的铜线上。在这种情况下，光束无需振荡或“摆动”。两条光束可同时开启。铜的温度越低，能够吸收的激光就越少。因此，初只有中心点区域的铜才能熔化（即使中心光束和环形光束的功率相同，但较小中心光束的功率密度要高得多）。初始熔池形成后，周围材料的温度升高，环形光束的功率也因此被更强烈地吸收。

Hairpin电机相对于传统的铜线绕线组电机有三个主要优势。，Hairpin电机的槽满率高，在同样的插槽空间中，使用铜条会比使用铜线填充的面积更多，使得插槽的填充铜导体更多，从而提升了电机的效率。第二，Hairpin电机因为槽满率更高，铜条之间充分接触，能够更有效的冷却。而铜线电机，由于铜线之间还有空气，空气的冷却效率比直接接触的冷却效率更低，不利于电机的散热。第三，Hairpin电机的体积比铜线电机更小，性价比更高，更有助于车身轻量化。

激光焊接目前比较常见的方案是使用激光头匹配相应的视觉识别系统。激光头部分是带X，Y两个维度的振镜系统，能够在焊接平面上实现多种图形的焊接轨迹。另外也需要具有比较高频的振荡功能，在焊接过程中能够对熔池进行搅拌，有利于熔池中的气体排出同时优化焊接质量。视觉识别系统，需要能够识别出各种Hairpin接头的形状，同时也需要有一定的误差容许范围。