Co₂ lasery v kombinácii s lasermi UV Solid-State lasery privádzajú zváranie motora elektrického vozidla do nových výšok
Výrobcovia elektrických vozidiel sú pod rastúcim tlakom na optimalizáciu operácií, zníženie nákladov a zlepšenie kvality produktu . Tieto úsilie sú rozhodujúce pre potrebné rozširovanie podielu na trhu s elektrickými vozidlami, najmä na trhu s veľkým objemom, ktorý je vysoko citlivý na celkové náklady na vlastníctvo (TCO) a kde sú vozidlá napájané z paliva stále prevládajúce.
Jednou z kľúčových príležitostí na optimalizáciu výroby motorov s elektrickými vozidlami je zváranie vkrokov vlásenky, proces, ktorý je rozhodujúci pre spoľahlivosť motora a výkon . Tradičné metódy mechanického izolačného stripovania často zaostávajú, čo vedie k procesu neefektívnosti, ako je poškodenie povrchu, opotrebenie nástroja a oneskorenie výroby, ktoré zvyšujú náklady a ovplyvňujú proces spoľahlivosti procesu.}
Laserové stripovanie a čistenie ponúka transformačnú alternatívu, ktorá prekonáva obmedzenia mechanického odizolovania a zároveň dosahuje vynikajúce výsledky pri nižších celkových nákladoch {{}} Tento článok popisuje inovatívny dvojkrokový proces spoločnosti Coherent, ktorý kombinuje lasery CO2 s ultrafialovým (uv) lasermi na výrobu čistej, Weld-Ready Ready-Ready vindings . {4} nákladovo efektívny spôsob pre výrobcov elektrických vozidiel na dosiahnutie kvalitnejších zvarov v vlasy .
Vinutia v motoroch s elektrickými vozidlami sa zvyčajne vyrábajú z jediného medeného drôtu . Tieto medené vodiče sa ohýbajú do tvaru „u“ (odtiaľ názov „vinutia v vlasy“) a potom je umiestnené do montáže . Alternatívne návrhy používajú kontinuálny rovný drôt, ktorý sa tvorí zvlnený vzor (nazývaný vinutie vĺn alebo vinutia v tvare S) a potom sa pred zváraním vloží do slotov statora .
Všetky elektrické motory majú vinutia s izoláciou . v motoroch voči voči, izolácia musí byť silnejšia a silnejšia, aby sa prispôsobilo ich kompaktnému dizajnu a požiadavky na vysoké napätie, ktoré sa zvyčajne vyžadujú v elektrických vozidlách .
Pred zváraním sa musí z oboch koncov každej vinutia v vlasy odstrániť malé množstvo izolácie . Je to rozhodujúce pre zabezpečenie vysoko kvalitného elektrického a mechanického pripojenia .
Táto úloha sa tradične vykonáva hlavne pomocou mechanických metód, ale existujú aj jednorazové laserové procesy používajúce infračervené (1 μm) pulzné lasery {{{}}, zatiaľ čo používanie nástroja na rezanie na priame kontaktovanie povrchu drôtu na zoškrabanie izolácie {{}}, zatiaľ čo tieto metódy sú už mnoho rokov štandardným tréningom. Vozidlá .
Napríklad fyzický kontakt potrebný na mechanické stripovanie môže zoškrabať vrstvu medi z vinutia vlásenky a zanechať texturovaný povrch, ktorý môže spôsobiť medzery medzi vinutiami a komponentmi, čo ohrozí integritu a konzistentnosť zvaru ., okrem toho sa môžu opotrebovať mechanické nástroje { zhoršené pomalou rýchlosťou procesu, čo sťažuje uspokojenie potrieb veľkoobjemového výroby veľkej výroby elektrických vozidiel .
Lasery sa môžu použiť na širokú škálu odstraňovania materiálu, vrátane izolačného stripovania . v aplikáciách na odstraňovanie izolácie, laserové stripovanie poskytuje nasledujúce výhody:
- Lepšia kvalita zvaru: Zaisťuje čistý povrch pre optimálnu kvalitu zvaru a zároveň úplne odstraňuje izoláciu bez poškodenia medeného drôtu .
- Znížte prestoje údržby a vybavenia:Žiadne opotrebenie nástroja a akej
- Zvýšenie výrobného výstupu:Nepretržité odizolovanie pri kŕmení drôtu zlepšuje účinnosť výroby .
- Zvýšená konzistentnosť:Bez opotrebenia alebo kontaktu je laserové obrábanie stabilným a opakovateľným procesom .
Je zrejmé, že laserové obrábanie môže viesť k vylepšeniam procesov ., ale skutočnou otázkou je: „Ktorý laser je najlepšie použiť?“ Inými slovami, z mnohých možných laserových zdrojov a implementácií, ktoré by sa mohli použiť na vykonanie tohto procesu, ktorý z nich ponúka najlepšiu rovnováhu vysokej kvality, vysokých rýchlosti a nízkych nákladov na aplikácie výroby motorov s vysokým objemom EV?
S širokým portfóliom priemyselných laserov bol Coherent schopný objektívne preskúmať túto aplikáciu pomocou rôznych laserov bez akýchkoľvek inherentných preferencií pre jednu technológiu pred druhou .
V skutočnosti, namiesto toho, aby našiel jeden laser, ktorý bol najlepší pre izoláciu voči voči, vyvinula koherentný proces s dvojitým laserom na dosiahnutie optimalizovaných výsledkov stripovania {{}} Tento prístup poskytuje zákazníkom najlepšiu predvíjanú kvalitu povrchu, ktorý je dnes k dispozícii, v k dispozícii nákladovo najefektívnejšia . primárna motivácia pre vyšetrovanie Dual-Laserovho procesu bolo preprava problémov s jedným siežkom Proces .
Jednostupné laserové stripovanie je kompromis medzi absorpciou povlaku a podkladovej absorpcii meďnatého . Infračervená vlnová dĺžka vlákien v blízkosti 1 μm sa ľahko absorbuje potiahnutím, čo vedie k tvorbe tepla, ktorý ovplyvňuje roztok, ktorý ovplyvňuje lúč, a to, že dopadajú do rušenia, a to, že dopadajú dole, dole Vinutie voči voči a môže zasahovať do systému, čo spôsobuje časté prestoje na čistenie . Okrem toho, prenikajúci infračervený lúč vlákna laseru nemôže úplne odstrániť zvyšky polyméru z povrchu medi {{} {5} {6} {6} {6} {} {} {} {} {} {} {} {} {} {} {} {} {} {} { povrch, ktorý zase ovplyvňuje následnú kvalitu zvaru .
Dvojstupňový proces koherenta na báze dvojprúdovej prípravy voči voči voči dvoma laserom zahŕňa:
Na rýchle odstránenie väčšiny izolačnej vrstvy . Tento typ laseru sa používa na rýchle odstránenie väčšiny izolačnej vrstvy., tento typ laseru je vhodný na rýchle odstránenie väčšiny izolačnej vrstvy .
Na odstránenie akéhokoľvek izolačného zvyšku, ktorý je prítomný {., sa potom používa na odstránenie ľubovoľného zvyšku izolačného zvyšku, ktorý je prítomný {{{2} laster, a je obzvlášť účinný pri odstraňovaní rôznych materiálov vrátane materiálov s UV s vysokým obsahom, a je obzvlášť účinný pri odstraňovaní rôznych materiálov vrátane materiálov s UV s pevným stavom a 6.
V prvom kroku procesu hromadného stripovania, koherent's j -5-10.6 laser laser sa ukázal byť ideálnym zdrojom ., hoci sa v izolačnej vrstve navíjania v vlasy používa rôzne rôzne materiály (vrátane polyémidu, polyesterimid, polyamid, polyetéthereter, polyetéter Laserov 10 . 6μm Výstupná vlnová dĺžka . Navyše, pre všetky tieto materiály je rýchlosť absorpcie pri 10,6 μm vyššia ako rýchlosť ostatných dostupných vlnových dĺžok COWERENT COORENT, ako je 9,4 μm a 10,2 μm.
Coherent's J -5-10.6 laser má tiež ideálne praktické vlastnosti . Je to úplne zapečatené, pulzné laser CO2 s priemerným výkonom viac ako 400 W, čo znamená, že dokáže vykonávať vysoko výkonné odstraňovacie operácie {{{{{{{{{{{{}} {
Pre druhý krok, konečný proces čistenia, Coherent's Avia lx 355-30-60 preukázal tú správnu kombináciu výstupných parametrov laseru {{}}, je to frekvencia, diódová pumpovaná, solídny laser, ktorý presahuje 30 W od 355nm {7}. Energie až do 500 μj . To jej umožňuje vykonávať vysoko presné ablácie pri rýchlostiach potrebných pre túto aplikáciu .
Avia lx 355-30-60 je tiež navrhnutý pre ľahkú integráciu . a integruje aktívny laserový čistiaci motor Coherent PureUV ™ pre výnimočne dlhú životnosť a operáciu bez údržby .}
Laboratórium koherentných aplikácií skúmalo mnoho rôznych procesov pred usadením sa na dvojstupňovej kombinácii opísanej vyššie . Rôzne lasery sa skúmali individuálne a v kombinácii, vrátane laserov CO2, nanosekundových pulzovaných infračervených infračervených vlákien laserov a nanosekundových laserov laserov {3}. Výsledky ošetrených ostrovných ostrovných osôb u a analyzovaných v a analyzovaných vetra a poraz Boli identifikované sľubné laserové zdroje, špecifické parametre procesu boli optimalizované .
V rámci testovania sa na analýzu povrchovej chémie použila röntgenová fotoelektrónová spektroskopia (XPS), aby sa v tomto štádiu analyzovala povrchová chémia s cieľom charakterizovať a kvantifikovať kontaminanty {{{}}, že koherent zistil, že najúčinnejší spôsob odstránenia všetkých rezov z lesového lesového procesu pred odstraňovaním laserov (CO2 Laser) bol najúčinnejším spôsobom odstránenia všetkých zvyškov z leserového laseru pred lesovým povrchom (CO2 Laser. Zváranie .
Séria fotografií na obrázku 3 porovnáva rôzne lasery CO2 laserov, nanosekundových infračervených vlákien (FL) laserov a nanosekundových UV laserov v laseroch . v hornej rade fotografií, izolačný materiál je polyamid (PA) a v dolnom rade, polyetheretherertón (peek) {{{ Obidva prípady, kombinácia CO2 lasera a UV laseru poskytla najlepšie výsledky . Toto bolo potvrdené aj skutočnými zváracími skúškami .
Najdôležitejšou metrikou je, samozrejme, kvalita zvaru získaná po procese izolácie stripovania . Obrázok 4 zobrazuje sériu rôntgenových obrazov voči voči voči po zváraní . To znamená, že dvojstupňový proces CO2 LASER + UV laser môže nakoniec dosiahnuť kvalitnejšie zvára Proces stripovania minimalizuje pórovitosť zvaru odstránením polymérnych zvyškov na povrchu pred zváraním . Je známe, že polymérne zvyšky obsahujú vodík, uhlík a iné organické prvky, ktoré môžu vstúpiť do roztaveného bazénu, keď je kvapalina a potom tvoria póry počas procesu solidácie zvaru, ktoré môžu ovplyvniť mechanické a elektrické vlastnosti zváraného .}}}}
