Co₂ laseri u kombinaciji s UV laserima od solidnog stanja uzimaju zavarivanje motora električnog vozila na nove visine
Proizvođači električnih vozila su pod sve većim pritiskom kako bi optimizirali operacije, smanjili troškove i poboljšali kvalitetu proizvoda . Ovi su napori presudni za potrebnu širenje tržišnog udjela na električnim vozilima, posebno na tržištu velikog volumena koji je vrlo osjetljiv na ukupne troškove vlasništva (TCO) i gdje su vozila s gorivom još uvijek prevladavajuća {} {3}
Jedna od ključnih prilika za optimizaciju proizvodnje motoričkih električnih vozila je zavarivanje namotavanja kose, postupak koji je presudan za pouzdanost motora i performanse . Tradicionalne metode uklanjanja mehaničke izolacije često padaju, što dovodi do neučinkovitosti procesa kao što su odgoda od površine, troška i utječe na pouzdanost procesa {{1}
Lasersko uklanjanje i čišćenje nudi transformativnu alternativu koja prevladava ograničenja mehaničkog uklanjanja dok postižu vrhunske rezultate s nižim ukupnim troškovima . Ovaj članak opisuje inovativni proces koherentnog u dva koraka koji kombinira co2 lasere s ultraljubičastim (UV) da bi se stvorilo, a daljnjim podacima, {zavarenim vjetrovima, podacima o čišćenju, {zaređenim dlakama {{{{{{{{{{{wind wind wind wind wind " ekonomičan način da proizvođači električnih vozila postignu kvalitetniju motornu zavaricu za kosu .
Namoti u motorima električnih vozila obično se izrađuju od jedne bakrene žice . Ove su bakrene žice savijene u oblik "u" (otuda i ime "namotavanje kose"), a zatim stavljene u sklop . Zatim se neki završetak kosilice i kontinuitet mora zavariti u postizanju električne nagibe Dizajni koriste kontinuiranu ravnu žicu koja se formira u valoviti uzorak (nazvan val namota ili namotavanje u obliku slova S), a zatim umetnuti u utore statora prije zavarivanja .
Svi električni motori imaju namote s izolacijom . u motorima namotavanja kosi, izolacija mora biti deblji i jača kako bi se prilagodio njihovom kompaktnom dizajnu i zahtjevima visokog napona koji su obično potrebni u električnim vozilima .
Prije zavarivanja, mala količina izolacije mora se ukloniti s oba kraja svakog namotavanja kose ., ovo je presudno za osiguravanje visokokvalitetne električne i mehaničke veze .
Tradicionalno, ovaj se zadatak uglavnom izvršava mehaničkim metodama, ali postoje i laserski procesi u jednom koraku koristeći infracrveni (1 μm) pulsirani laseri . mehaničko uklanjanje uključuje korištenje alata za rezanje za izravno kontaktiranje površine žice za struganje izolacije., dok su ove metode bili u standardnoj praksi za mnoge godine vozila .
Na primjer, fizički kontakt potreban za mehaničko uklanjanje može ostrugati sloj bakra iz namotavanja kose, ostavljajući teksturiranu površinu koja može uzrokovati nedostatke između namota i komponentnih pitanja, ugrožavajući integritet i dosljednost zavarivanja ., mehanički alati mogu se istrošiti, a potencijalni su u skladu s nedosljednim procesima, u skladu s nedosljednim procesima, u skladu s nedosljednim procesima, u skladu s tim da će se ne dogoditi u skladu s tim da će se ne dogoditi u skladu s nedosljednim procesi pogoršan sporom brzinom postupka, što otežava zadovoljavanje potreba za proizvodnjom velikih količina velikih električnih vozila {}}
Laseri se mogu koristiti za širok raspon uklanjanja materijala, uključujući uklanjanje izolacije . u aplikacijama za uklanjanje izolacije, lasersko uklanjanje pruža sljedeće prednosti:
- Bolja kvaliteta zavara: Osigurava čistu površinu za optimalnu kvalitetu zavarivanja, a istovremeno uklanjajući izolaciju bez oštećenja bakrene žice .
- Smanjite prekid održavanja i opreme:Nije eliminirano trošenje alata i bilo kakva mogućnost zaglavljanja strojeva, osiguravajući neprekinuti proces proizvodnje .
- Povećajte proizvodnju proizvodnje:Kontinuirano uklanjanje tijekom hranjenja žice poboljšava učinkovitost proizvodnje .
- Povećana dosljednost:Bez habanja ili kontakta, laserska obrada je stabilan i ponovljivi postupak .
Jasno je da laserska obrada može dovesti do poboljšanja procesa ., ali pravo je pitanje: "Koji je laser najbolje koristiti?" Drugim riječima, od mnogih mogućih laserskih izvora i implementacija koje bi se mogle koristiti za obavljanje ovog postupka, koji nudi najbolju ravnotežu visokokvalitetne, velike brzine i niskih troškova za aplikacije EV motornih proizvoda s velikim količinama?
Sa širokim portfeljem industrijskih lasera, koherentan je bio objektivno istražiti ovu aplikaciju koristeći razne lasere bez ikakve urođene preferencije za jednu tehnologiju nad drugom .
U stvari, umjesto da je pronašao jedan laser koji je bio najbolji za izolaciju za uklanjanje kose, koherentan je razvio dvostruki laserski postupak za postizanje optimiziranih rezultata uklanjanja . Ovaj pristup pruža kupcima najbolju kvalitetu površine koja je danas dostupna na najisplativijem načinu . Osnovni motivacija za ispitivanje dvostrukog postupka. postupak .
Skidanje lasera u jednom koraku kompromis je između apsorpcije prevlačenja i temeljnog apsorpcije bakra ., infracrvena valna duljina vlakana lasera u blizini 1 μm nije lako apsorbirana, što rezultira stvaranjem topline na sučelju, prevladavanju i formiranjem boatsa s tim česticama {3} {3}. winding, and may intrude into the system, causing frequent downtime for cleaning. In addition, the fiber laser's penetrating infrared beam cannot completely remove polymer residue from the copper surface. It may melt the copper wire surface and expose the copper surface to insulating polymer components such as hydrogen and carbon. This contaminates the copper surface, which Zauzvrat utječe na naknadnu kvalitetu zavara .
Koherentni dvostruki laserski priprema za namotavanje kose u dva koraka uključuje:
Laser srednje snage koristi se za brzo uklanjanje većine izolacijskog sloja . Ova vrsta lasera dobro je prikladna za uklanjanje ne-metalnog materijala s visokim propusom .
Pulsirani nanosekundni nanosekundi UV laser od čvrstog stanja tada se koristi za uklanjanje bilo kojeg izolacijskog ostatka koji je prisutan . To osigurava čistu površinu za zavarivanje . kratka valna duljina UV-a čvrstog stanja lasera koji se odlikuju u drugom materijalu, a posebno su efektivni materijali, a posebno je učinkovit materijal za materije, a posebno je učinkovit materijal za polmere, a posebno efektivan materijal, a posebno su učinkoviti materijal za polmere, a posebno polmempers, bakar .
For the first step of the bulk stripping process, Coherent's J-5-10.6μm laser proved to be an ideal source. Although a variety of different materials are used in the hairpin winding insulation layer (including polyimide, polyetherimide, polyester, polyesterimide, polyamide, polyetheretherketone, epoxy resin, and various fluoropolymers), all of these materials strongly Apsorbirati izlaznu valnu duljinu lasera od 10 . 6 μm ., za sve ove materijale brzina apsorpcije na 10,6 μm veća je od one u koherentnim drugim dostupnim CO2 laserskim valnim duljinama, poput 9,4 μm i 10,2 μm.
Koherentni j -5-10.6 µm laser također ima idealne praktične karakteristike . To je potpuno zapečaćen, pulsni laser CO2 s prosječnom snagom većem od 400W, što znači da može izvršiti visoke prolazne operacije . dodatak, dodatak, njegov samozadostavljen, dodatak samoukupnim, a on dodatno, a to je dodano,
Za drugi korak, konačni postupak čišćenja, koherentna Avia lx 355-30-60 pokazao je pravu kombinaciju izlaznih parametara ., to je frekvencija, pumpao dioda, lasera od solidnog stanja koji je izlaz 30W-a i na 355 ° {{7 {7 {7 Energije impulsa do 500 μJ . To mu omogućuje izvođenje ablacija visoke precizne brzine pri brzinama potrebnim za ovu aplikaciju .
Avia lx 355-30-60 On je također dizajniran za jednostavnu integraciju . i, integrira koherentni čistov ™ aktivni laserski motor za čišćenje za izuzetno dug život i rad bez održavanja .
Laboratorij za koherentne aplikacije istraživao je mnogo različitih procesa prije nego što se naselio na gore opisanu kombinaciju s dva koraka . razni laseri su istraženi pojedinačno i u kombinaciji, uključujući lasere CO2, nanosekunda ih je najapseljavalo najasnice, a nanosekulirani su i insirulirani uv. Identificirani su laserski izvori, optimizirani su specifični parametri procesa .
Kao dio ispitivanja, rendgenska fotoelektronska spektroskopija (XPS) korištena je za analizu površinske kemije kako bi se karakteriziralo i kvantificiralo onečišćenja . U ovoj fazi koherentna je utvrđena da je laserski postupak lasera (CO2 u kombinaciji s UV laserom) bio najutraženi način na koji je bio najuporučen način na koji se nalazi u UV laseru)
Serija fotografija na slici 3 uspoređuje različite tehnike uklanjanja pomoću lasera CO2, nanosekundnih infracrvenih vlakana (fl) lasera i nanosekund UV lasera čvrstog stanja . u gornjem redu fotografija, inspira, a sami u toj, i u donjem redu, polithernes (PEK) Slučajevi, kombinacija CO2 lasera i UV lasera dala je najbolje rezultate . To je također potvrđeno stvarnim pokusima zavarivanja .
Naravno, najvažnija metrika je kvaliteta zavarivanja dobivena nakon procesa uklanjanja izolacije . Slika 4 prikazuje niz rendgenskih slika namota za kosu nakon zavarivanja . To ukazuje na to da postupak dva-Step (CO2 laser + UV-u) može postići bolji kvalitetan {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{laser) Minimizira poroznost zavarivanja uklanjanjem polimernih ostataka na površini prije zavarivanja . Poznato je da polimerni ostaci sadrže vodik, ugljik i druge organske elemente, koji mogu ući u rastaljeni bazen kada je tekućina, a zatim formirati pore tijekom zavarivanja zavarivanja, što može utjecati na mehanička i električna svojstva {12}
