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激光助力新能源 | 1秒內(nèi)高效清洗,銳科旗幟P500MX在銅制Hair-Pin發(fā)卡的應(yīng)用

激光制造網(wǎng) 來(lái)源:銳科激光2024-07-17 我要評(píng)論(0 )   

電動(dòng)機(jī)是新能源動(dòng)力汽車的核心部位之一,正不斷朝著高功率密度、高電機(jī)效率的方向發(fā)展。扁平漆包線的應(yīng)用可顯著提高有效銅面積、降低銅耗,且槽內(nèi)銅線排列規(guī)整度、槽滿...

電動(dòng)機(jī)是新能源動(dòng)力汽車的核心部位之一,正不斷朝著高功率密度、高電機(jī)效率的方向發(fā)展。扁平漆包線的應(yīng)用可顯著提高有效銅面積、降低銅耗,且槽內(nèi)銅線排列規(guī)整度、槽滿率更高,從而提高了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的效率和功率密度。汽車智能化與電動(dòng)化趨勢(shì)明顯,由于Hair-pin發(fā)卡電機(jī)需求的增加,也進(jìn)一步擴(kuò)大了對(duì)扁平漆包線的需求。電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的銅制Hair-pin要保證絕緣,實(shí)現(xiàn)電氣隔離,通常會(huì)被包上一層漆層或者有機(jī)絕緣層。Hair-pin焊接之前,需要把焊接區(qū)的絕緣層有效地去除。機(jī)械剝線會(huì)損壞導(dǎo)線,CO2激光器通常不能完全清除絕緣層?;诖?,銳科激光研發(fā)出旗幟系列P500MX MOPA脈沖光纖激光器,可高效達(dá)成清洗效果。


01

銳科旗幟系列P500MX MOPA脈沖光纖激光器優(yōu)勢(shì)明顯


銳科激光推出的旗幟系列P500MX MOPA脈沖光纖激光器可廣泛應(yīng)用于電池極片切割、金屬深雕、扁銅線清洗、電池極柱清洗、正負(fù)極片清洗、電池盒極柱清洗、電池盒表面電解液清洗等。是薄箔和涂層的精細(xì)加工、表面處理、微加工、光伏、劃線和新能源等工業(yè)應(yīng)用的理想選擇。它采用水冷設(shè)計(jì),具有穩(wěn)定性好、高單脈沖能量(2mJ)、高光束質(zhì)量(≤1.8)、多種脈寬可選20-500ns、重復(fù)頻率1-4000kHz,首脈沖可用,具備連續(xù)模式,參數(shù)可實(shí)時(shí)切換等特點(diǎn),具備網(wǎng)口功能。

圖1 旗幟系列P500MX脈沖激光器


02

銳科旗幟P500MX在新能源領(lǐng)域的銅制Hair-pin發(fā)卡清洗應(yīng)用


采用旗幟系列高功率500W MOPA激光器,清洗效果高,且清洗過(guò)程中溫度不超過(guò)40℃,不影響材料性能。清洗后表面清洗干凈,無(wú)殘留,粗糙值略有增加,有助于Hair-pin焊接。

1、同一機(jī)器不同工藝參數(shù),功率越大,扁銅線清洗節(jié)奏更快
表1是RFL-P500MX-R配聚焦透鏡f=160mm,測(cè)試不同工藝參數(shù)下清洗進(jìn)口扁銅線所得結(jié)果,通常采用2種組合工藝參數(shù)進(jìn)行清洗,第一遍選擇大脈寬低頻去除表面漆層,第二遍選擇適中脈寬高頻清洗表面殘留物。清洗尺寸30mm×5mm,三組測(cè)試工藝參數(shù),完全清洗干凈表面,露出底部金屬,底紋呈磨砂狀。



按照表1中第三組工藝參數(shù)測(cè)試表面漆層或有機(jī)絕緣層的扁銅線樣件,進(jìn)行粗糙值和溫度測(cè)試,結(jié)果如圖2所示,表面清洗干凈,無(wú)殘留,清洗前Ra值為0.72μm,清洗后Ra值為1.17μm,粗糙值略有增加,有利于焊接工藝。清洗中溫度變化范圍在29.7℃~40.6℃,該溫度范圍對(duì)材料影響較小。

a)清洗前Ra:0.72μm

b)清洗后Ra:1.17μm

c)清洗過(guò)程平均溫度不超過(guò)35℃

圖2 扁銅線清洗前后粗糙度和清洗中溫度變化情況


由三組實(shí)驗(yàn)可得,不同功率段均可以進(jìn)行扁銅線清洗,且能達(dá)到相近的工藝效果,但清洗節(jié)拍相差較大。當(dāng)將激光器功率調(diào)整的百分比越大,清洗效率更快,清洗次數(shù)也更少,可以更好的滿足高生產(chǎn)節(jié)奏要求??蛻艨筛鶕?jù)自身要求,調(diào)節(jié)工藝參數(shù)選擇合適的生產(chǎn)節(jié)拍。

2、不同功率激光器清洗扁銅線,旗幟系列P500MX效率最高,僅1s內(nèi)
扁銅線從來(lái)源上可分為進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)兩種,本次實(shí)驗(yàn)我們采用了進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的相同材料的扁銅線,兩者主要差別為表面漆層不同,其中國(guó)產(chǎn)扁銅線厚度為0.08mm,進(jìn)口扁銅線為0.13mm。我們同時(shí)采用4種不同功率的脈沖激光器(RFL-P100MX/RFL-P200S/RFL-P250MX/RFL-P500MX-R)分別對(duì)進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)相同材料的扁銅線進(jìn)行最佳效率的測(cè)試,清洗尺寸為30mm*5mm。結(jié)果如下圖3,我們可以得出,清洗同一類型的扁銅線,隨著功率的增加,清洗效率也進(jìn)一步得到提升;而采用同一激光器分別清洗進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的扁銅線,清洗國(guó)產(chǎn)扁銅線效率高于清洗進(jìn)口扁銅線效率;其中,使用旗幟系列P500MX激光器清洗效率最高,進(jìn)口扁銅線的清洗效率為1.2s,國(guó)產(chǎn)扁銅線的清洗效率為0.7s。由此表明,采用P500MX激光器進(jìn)行扁銅線的清洗,效率可控制在1s左右。相對(duì)于P100MX激光器,提升超過(guò)5倍,大大提高了生產(chǎn)節(jié)拍。圖4為測(cè)試的進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)扁銅線效果圖,表面漆層不同,不同功率下均可完全清洗干凈。


圖3 不同功率下清洗效率測(cè)試


(a)進(jìn)口扁銅線       (b)國(guó)產(chǎn)扁銅線

圖4 進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)扁銅線清洗效果圖


2023年銳科新能源業(yè)務(wù)保持穩(wěn)步增長(zhǎng)。當(dāng)前,銳科激光器產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入新能源頭部企業(yè)的選型目錄,在產(chǎn)品性能和定制化方面獲得了市場(chǎng)的一致認(rèn)可。近期,我們還將陸續(xù)推出該款產(chǎn)品的其他工藝應(yīng)用案例。此外,想了解銳科激光器其他產(chǎn)品的應(yīng)用案例可以給我們留言或者和銷售工程師進(jìn)行對(duì)接,后續(xù)我們將為大家呈現(xiàn)!

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