เลเซอร์Co₂รวมกับเลเซอร์โซลิดสเตต UV ใช้การเชื่อมมอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้าไปยังความสูงใหม่
ผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้าอยู่ภายใต้แรงกดดันที่เพิ่มขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานลดต้นทุนและปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ . ความพยายามเหล่านี้มีความสำคัญต่อการขยายตัวที่จำเป็นของส่วนแบ่งการตลาดรถยนต์ไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในตลาดปริมาณสูง
หนึ่งในโอกาสสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตยานยนต์ไฟฟ้าคือการเชื่อมของขดลวดกิ๊บซึ่งเป็นกระบวนการที่มีความสำคัญต่อความน่าเชื่อถือของมอเตอร์และประสิทธิภาพ . วิธีการดั้งเดิมของฉนวนกันความร้อนเชิงกลการลอกมักจะสั้นลง
การลอกเลเซอร์และการทำความสะอาดเป็นทางเลือกการเปลี่ยนแปลงที่เอาชนะข้อ จำกัด ของการลอกเชิงกลในขณะที่บรรลุผลลัพธ์ที่เหนือกว่าด้วยค่าใช้จ่ายโดยรวมที่ต่ำกว่า . บทความนี้อธิบายกระบวนการสองขั้นตอนที่เป็นนวัตกรรมของ Coherent วิธีสำหรับผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้าเพื่อให้ได้การเชื่อมมอเตอร์กิ๊บคุณภาพสูงขึ้น .
ขดลวดในมอเตอร์ยานพาหนะไฟฟ้ามักทำจากลวดทองแดงเดียว . สายทองแดงเหล่านี้จะงอเป็น "u" รูปร่าง (ดังนั้นชื่อ "ทรงผมที่คดเคี้ยว") จากนั้นวางลงในแอสเซมบลี . ต่อไป การออกแบบใช้ลวดแบนต่อเนื่องที่เกิดขึ้นเป็นลวดลายหยัก (เรียกว่าคลื่นที่คดเคี้ยวหรือคดเคี้ยวรูปตัว S) จากนั้นใส่เข้าไปในช่องสเตเตอร์ก่อนที่จะเชื่อม .
มอเตอร์ไฟฟ้าทั้งหมดมีขดลวดที่มีฉนวน . ในมอเตอร์คดเคี้ยวกิ๊บฉนวนจะต้องหนาขึ้นและแข็งแรงขึ้นเพื่อรองรับการออกแบบขนาดกะทัดรัดและความต้องการแรงดันสูงที่จำเป็นในยานพาหนะไฟฟ้า .
ก่อนการเชื่อมจะต้องลบฉนวนกันความร้อนจำนวนเล็กน้อยจากปลายทั้งสองข้างของการคดเคี้ยวของกิ๊บแต่ละอัน . สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อไฟฟ้าและเครื่องกลที่มีคุณภาพสูง .}
ตามเนื้อผ้างานนี้ได้สำเร็จเป็นหลักโดยใช้วิธีการทางกล แต่ยังมีกระบวนการเลเซอร์แบบขั้นตอนเดียวโดยใช้เลเซอร์อินฟราเรด (1μm) พัลส์เลเซอร์ . การลอกกลไกที่เกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องมือตัดที่มีความสำคัญหลายปี ยานพาหนะ .
ตัวอย่างเช่นการสัมผัสทางกายภาพที่จำเป็นสำหรับการลอกเชิงกลสามารถขูดชั้นของทองแดงจากกิ๊บที่คดเคี้ยวออกจากพื้นผิวที่สามารถทำให้เกิดช่องว่างระหว่างขดลวดและปัญหาการติดตั้งส่วนประกอบลดความสมบูรณ์และความสอดคล้องของการเชื่อม . รุนแรงขึ้นด้วยความเร็วที่ช้าของกระบวนการซึ่งทำให้ยากที่จะตอบสนองความต้องการการผลิตในปริมาณมากของการผลิตรถยนต์ไฟฟ้าขนาดใหญ่ .}
เลเซอร์สามารถใช้สำหรับการกำจัดวัสดุที่หลากหลายรวมถึงการลอกฉนวน . ในแอปพลิเคชันการปอกฉนวนการลอกเลเซอร์ให้ข้อดีต่อไปนี้:
- คุณภาพการเชื่อมที่ดีขึ้น: สร้างความมั่นใจว่าพื้นผิวที่สะอาดเพื่อคุณภาพการเชื่อมที่ดีที่สุดในขณะที่ถอดฉนวนกันความร้อนโดยไม่ทำลายลวดทองแดง .
- ลดการบำรุงรักษาและการหยุดทำงานของอุปกรณ์:ไม่มีการสึกหรอของเครื่องมือและความเป็นไปได้ของการติดขัดของเครื่อง
- เพิ่มผลผลิตการผลิต:การลอกอย่างต่อเนื่องในขณะที่ให้อาหารลวดช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต .
- เพิ่มความสอดคล้อง:เมื่อไม่มีการสึกหรอหรือติดต่อการตัดเฉือนเลเซอร์เป็นกระบวนการที่เสถียรและทำซ้ำได้ .
เห็นได้ชัดว่าการตัดเฉือนด้วยเลเซอร์สามารถนำไปสู่การปรับปรุงกระบวนการ . แต่คำถามจริงคือ "เลเซอร์ตัวไหนดีที่สุดที่จะใช้?" กล่าวอีกนัยหนึ่งจากแหล่งกำเนิดเลเซอร์และการใช้งานที่เป็นไปได้มากมายที่สามารถใช้ในการดำเนินการนี้ได้ซึ่งเป็นสิ่งที่มีความสมดุลที่ดีที่สุดของคุณภาพสูงความเร็วสูงและต้นทุนต่ำสำหรับแอพพลิเคชั่นการผลิตมอเตอร์ EV ปริมาณสูง?
ด้วยพอร์ตโฟลิโอในวงกว้างของเลเซอร์อุตสาหกรรม Coherent สามารถตรวจสอบแอปพลิเคชันนี้ได้อย่างเป็นกลางโดยใช้เลเซอร์ที่หลากหลายโดยไม่ต้องมีการตั้งค่าโดยธรรมชาติสำหรับเทคโนโลยีหนึ่งมากกว่า .
ในความเป็นจริงแทนที่จะค้นหาเลเซอร์หนึ่งอันที่ดีที่สุดสำหรับฉนวนการลอกกิ๊บการเชื่อมโยงกันได้พัฒนากระบวนการสองเลเซอร์เพื่อให้ได้ผลลัพธ์การปอกที่ดีที่สุด . วิธีการนี้ให้ลูกค้าได้รับคุณภาพพื้นผิวก่อนหน้านี้ที่ดีที่สุดในปัจจุบัน กระบวนการ .
การลอกเลเซอร์แบบขั้นตอนเดียวเป็นการประนีประนอมระหว่างการดูดซับการเคลือบและการดูดซับทองแดงพื้นฐาน . ความยาวคลื่นอินฟราเรดของไฟเบอร์เลเซอร์ใกล้กับ1μmไม่ได้รับการดูดซับได้ง่ายโดยการเคลือบผิว กิ๊บที่คดเคี้ยวและอาจบุกรุกเข้ามาในระบบทำให้เกิดการหยุดทำงานบ่อยครั้งสำหรับการทำความสะอาด . นอกจากนี้ไฟเบอร์เลเซอร์ที่เจาะลำแสงอินฟราเรดของไฟเบอร์ไม่สามารถกำจัดพอลิเมอร์ตกค้างออกจากพื้นผิวทองแดง . มันอาจละลายพื้นผิวลวดทองแดง พื้นผิวทองแดงซึ่งส่งผลกระทบต่อคุณภาพการเชื่อมที่ตามมา .
การเตรียมการที่คดเคี้ยวของทรงผมสองขั้นของ Coherent ของ Coherent ประกอบด้วยกระบวนการสองขั้นตอนรวมถึง:
เลเซอร์ CO2 กำลังขนาดกลางกำลังใช้เพื่อลบเลเยอร์ฉนวนส่วนใหญ่อย่างรวดเร็ว . เลเซอร์ประเภทนี้เหมาะสำหรับการกำจัดวัสดุที่ไม่ใช่โลหะที่ไม่ผ่านโลหะสูง .}
จากนั้นใช้เลเซอร์โซลิดสเตตโซลิดสเตตพลังงานต่ำ-พัลส์เพื่อกำจัดสิ่งตกค้างที่เป็นฉนวนใด ๆ ที่มีอยู่ . สิ่งนี้ให้พื้นผิวที่สะอาดสำหรับการเชื่อม . ความยาวคลื่นสั้น ๆ ของการใช้วัสดุอื่น ๆ
สำหรับขั้นตอนแรกของกระบวนการลอกจำนวนมาก J -5-10.6 μmเลเซอร์พิสูจน์แล้วว่าเป็นแหล่งอุดมคติ . แม้ว่าวัสดุที่หลากหลายจะใช้ในชั้นฉนวนที่คดเคี้ยว ดูดซับความยาวคลื่น 10 . ความยาวคลื่นเอาท์พุท6μm . นอกจากนี้สำหรับวัสดุเหล่านี้ทั้งหมดอัตราการดูดซับที่10.6μmสูงกว่าความยาวคลื่น CO2 Laser อื่น ๆ ที่มีอยู่เช่น9.4μmและ10.2μm
เลเซอร์ J -5-10.6 μmยังมีลักษณะการใช้งานจริงในอุดมคติ . มันเป็นเลเซอร์ CO2 ที่ปิดผนึกได้อย่างสมบูรณ์และมีกำลังเฉลี่ยมากกว่า 400W ซึ่งหมายความว่ามันสามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ .
สำหรับขั้นตอนที่สองกระบวนการทำความสะอาดขั้นสุดท้าย Avia Lx ของ Coherent 355-30-60 เขาแสดงให้เห็นถึงการรวมกันของพารามิเตอร์เอาท์พุทที่เข้ากันได้ . มันเป็นอัตราการเพิ่มขึ้นของการใช้งานที่มีความสำคัญสูงที่สุด พลังชีพจรสูงสุด500μj . สิ่งนี้ทำให้สามารถใช้การระเหยได้ด้วยความแม่นยำสูงที่ความเร็วที่จำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันนี้ .
Avia lx 355-30-60 เขายังได้รับการออกแบบมาเพื่อการรวมที่ง่าย . และมันรวมเครื่องยนต์ทำความสะอาดเลเซอร์ Pureuv ™ที่ใช้งานอยู่ของ Coherent สำหรับการทำงานที่ยาวนานและการบำรุงรักษาที่ปราศจากการบำรุงรักษา .}}}}
ห้องปฏิบัติการแอพพลิเคชั่นที่สอดคล้องกันตรวจสอบกระบวนการต่าง ๆ มากมายก่อนที่จะตั้งค่าการรวมกันสองขั้นตอนที่อธิบายไว้ข้างต้น . เลเซอร์ต่าง ๆ ถูกตรวจสอบเป็นรายบุคคลและรวมกันรวมถึงเลเซอร์ CO2 co2, เส้นใยอินฟราเรด nanosecond มีการระบุแหล่งกำเนิดเลเซอร์พารามิเตอร์กระบวนการเฉพาะได้รับการปรับให้เหมาะสม .
เป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบ X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) ถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์เคมีพื้นผิวเพื่ออธิบายลักษณะและปริมาณสารปนเปื้อน . มันอยู่ในขั้นตอนนี้ การเชื่อม .
ชุดของภาพถ่ายในรูปที่ 3 เปรียบเทียบเทคนิคการปอกที่หลากหลายโดยใช้เลเซอร์ CO2, เส้นใยอินฟราเรด nanosecond (FL), เลเซอร์ nanosecond lasers . ในแถวบนของภาพถ่าย, วัสดุฉนวนกันความร้อน ทั้งสองกรณีการรวมกันของเลเซอร์ CO2 และเลเซอร์ UV ให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด . สิ่งนี้ได้รับการยืนยันโดยการทดลองเชื่อมจริง .
แน่นอนว่าตัวชี้วัดที่สำคัญที่สุดคือคุณภาพการเชื่อมที่ได้รับหลังจากกระบวนการลอกฉนวน . รูปที่ 4 แสดงชุดของภาพ X-ray ของขดลวดกิ๊บหลังจากการเชื่อม . สิ่งนี้บ่งชี้ว่ากระบวนการสองขั้นตอนที่ดีกว่า ลดความพรุนจากการเชื่อมโดยการกำจัดสารตกค้างของพอลิเมอร์บนพื้นผิวก่อนที่จะเชื่อม . เป็นที่ทราบกันดีว่าพอลิเมอร์ตกค้างมีไฮโดรเจนคาร์บอนและองค์ประกอบอินทรีย์อื่น ๆ
