上海虹口发卡电机焊接原理

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。

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。

驱动电机是新能源汽车的核心部件之一。为了实现更高的电机效率，目前新能源车驱动电机的设计多倾向于使用一种扁线来替代传统圆线充当绕组。这种硬质不易弯曲的铜线，因“U”型外观而被称为“发卡”（Hairpin）。

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。

Hairpin 接头焊接难点



◆接头焊接质量包括了焊接表面质量、焊接深度、焊接一致性等评价标准，不同的焊接质量对电导率的影响都是的，而电导率跟电机冷却及性能是直接相关的；



◆焊接节拍指的是一个未焊接的电机放入工位到焊接完成所需要花费的时间，过低的生产节拍对制造商来说将是的成本投入，在一定生产时间内获得越多的产品，才能获得越多的利润；



◆焊接稳定性包括焊接质量的稳定性，产品一致性及设备稳定性等指标，良好的焊接稳定性是一致性的；



◆接头电阻是评价整个焊接工艺的一个决定性指标，接头电阻越高，发热越严重，电导率越低，所以控制接头电阻的数值在一定范围内并维持稳定是整个焊接过程的终目标；



◆夹具定位精度指的是Hairpin装夹以后的重复位置精度，如果每次装夹的位置出入较大，则容易出现很大的焊接缺陷，对于焊接灵活性较差的设备，成品率可能大大降低；



◆焊接飞溅过大容易形成焊接缺陷，同时也表示焊接过程不稳定；



◆生产复杂度指的是整个生产流程的复杂程度，复杂程度越高，生产出错的风险也随之升高，维修和工人上手的难度也是成正相关；



◆焊接热输入是需要控制的一个重要因素，因为Hairpin铜条上除了接头区域，其他区域都覆盖了一层绝缘涂层，过高的热输入将会烧损绝缘层，从而影响电机的性能。

在灵活性方面，弧焊需要设计不同的焊接设备来适应不同的电机尺寸，而激光焊接可以用视觉识别的方法，只需要更改识别程序即可；其次，激光焊接比弧焊的稳定性更强，弧焊焊接铜材料2mm深度左右工艺稳定性很强，但是超过2mm以后，焊接不稳定且热输入量大，激光可以比弧焊焊接的更深且热输入量更少。

在自动化生产线中，发生三维装夹误差的概率是比较常见的。目前的视觉识别技术只能识别平面的一个间隙，但是对于高度方向上的误差是不能识别的，这个也是导致目前激光焊接缺陷率较高的一个原因。针对这种情况，目前只有以下几种解决方案：，提高夹具装夹的精度；第二，提高Hairpin零件生产的精度；第三，提升视觉识别的能力。

激光焊接Hairpin的技术仍在高速发展中，相信在不久的将来会有越来越多的公司使用激光技术，Hairpin的焊接质量将会进入一个全面提升的阶段，同时也会带动着夹具技术及自动化生产技术的同步快速发展。