أشعة الليزر CO₂ جنبا إلى جنب مع أشعة الليزر في الحالة الصلبة الأشعة فوق البنفسجية تأخذ اللحام محرك السيارات الكهربائية على ارتفاعات جديدة
يتعرض مصنعو المركبات الكهربائية لضغوط متزايدة لتحسين العمليات ، وخفض التكاليف ، وتحسين جودة المنتج . هذه الجهود ضرورية للتوسع اللازم لحصة سوق المركبات الكهربائية ، وخاصة في سوق عالية الحجم ، لا تزال حساسة للغاية للتكلفة الإجمالية للملكية (TCO) وحيث لا تزال المركبات التي تعمل بالوقود سائدة .}}
تتمثل إحدى الفرص الرئيسية لتحسين إنتاج محرك السيارات الكهربائية في لحام لفات دبوس الشعر ، وهي عملية ضرورية للموثوقية والأداء المحركين . الطرق التقليدية لتجريد العزل الميكانيكي غالبًا ما تكون قصيرة ، مما يؤدي إلى عدم الكفاءة مثل الأضرار السطحية ، وارتداء الأدوات ، وتأخير الإنتاج وتؤثر على موثوقية العملية .
يوفر تجريد الليزر والتنظيف بديلاً تحويليًا يتغلب على قيود التجريد الميكانيكي مع تحقيق نتائج متفوقة بتكلفة إجمالية أقل . تصف هذه المقالة عملية متماسكة من خطوتين مبتكرة تجمع بين ليزر ثاني أكسيد الكربون مع أدوات تشير إلى أن أدوات التكلفة التي تُعرض هذه الأسلوب. طريقة لمصنعي المركبات الكهربائية لتحقيق اللحامات ذات الجودة العالية للهبوط في الشعر .
عادةً ما يتم تصنيع اللفات الموجودة في محركات السيارات الكهربائية من سلك نحاسي واحد . هذه الأسلاك النحاسية تنحني في شكل "u" (ومن هنا جاءت اسم "لف دبابيس الشعر") ثم يتم وضعها معًا في التوصيل الكهربائي وتكوين {{2}. تستخدم التصميمات البديلة سلكًا مسطحًا مستمرًا يتشكل في نمط متموج (يسمى لف موجة أو لف على شكل S) ثم يتم إدخاله في فتحات الجزء الثابت قبل اللحام .
جميع المحركات الكهربائية لها لفات مع العزل . في محركات متعرج الشعر ، يجب أن تكون العزل أكثر سمكًا وأقوى لاستيعاب تصميمها المدمج ومتطلبات الجهد العالي المطلوبة عادة في السيارات الكهربائية .
قبل اللحام ، يجب إزالة كمية صغيرة من العزل من كلا طرفي كل دبوس الشعر . هذا أمر بالغ الأهمية لضمان اتصال كهربائي وميكانيكي عالي الجودة .
تقليديًا ، تم إنجاز هذه المهمة بشكل أساسي باستخدام الطرق الميكانيكية ، ولكن هناك أيضًا عمليات ليزر من خطوة واحدة باستخدام الليزر النبضي بالأشعة تحت الحمراء (1μM) . يتضمن تجريد ميكانيكي استخدام أداة تقليدية للاتصال بشكل مباشر بالتحديات التي يتم إدخالها بشكل مباشر على السلك. المركبات .
على سبيل المثال ، يمكن للاتصال المادي المطلوب للتجريد الميكانيكي أن يتخلص من طبقة من النحاس من لف دبوس الشعر ، تاركًا سطحًا محكمًا يمكن أن يسبب فجوات بين اللفات وقضايا تركيب المكونات ، مما يؤدي إلى التخلص من النزاهة واتساق الحامول ، و {{{}} ، بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تلبس الأدوات الميكانيكية. تتفاقم بالسرعة البطيئة للعملية ، مما يجعل من الصعب تلبية احتياجات الإنتاج عالية الحجم لإنتاج المركبات الكهربائية على نطاق واسع .
يمكن استخدام الليزر لمجموعة واسعة من إزالة المواد ، بما في ذلك تجريد العزل . في تطبيقات تجريد العزل ، يوفر تجريد الليزر المزايا التالية:
- جودة لحام أفضل: يضمن سطحًا نظيفًا لجودة اللحام الأمثل مع إزالة العزل تمامًا دون إتلاف الأسلاك النحاسية .
- تقليل الصيانة وتوقف المعدات:لا يتم التخلص من أي تآكل للأداة وأي إمكانية تشويش الماكينة ، مما يضمن عملية إنتاج دون انقطاع .
- زيادة إنتاج الإنتاج:تجريد مستمر أثناء تغذية السلك يحسن كفاءة الإنتاج .
- زيادة الاتساق:مع عدم وجود تآكل أو اتصال ، فإن الآلات الليزر هي عملية مستقرة وقابلة للتكرار .
من الواضح أن تصنيع الليزر يمكن أن يؤدي إلى تحسينات معالجة . ولكن السؤال الحقيقي هو ، "أي ليزر هو الأفضل لاستخدامه؟" بمعنى آخر ، من بين العديد من مصادر الليزر الممكنة والتطبيقات التي يمكن استخدامها لأداء هذه العملية ، والتي تقدم أفضل توازن بين الجودة العالية ، والسرعة العالية ، وتكلفة منخفضة لتطبيقات إنتاج EV عالية الحجم؟
مع مجموعة واسعة من الليزر الصناعي ، تمكنت متماسكة من التحقيق في هذا التطبيق بموضوعية باستخدام مجموعة متنوعة من الليزر دون أي تفضيل متأصل لتكنولوجيا واحدة على .
في الواقع ، بدلاً من العثور على ليزر واحد كان الأفضل لعزل تجريد الشعر ، طورت متماسكة عملية للليزر المزدوج لتحقيق نتائج تجريد محسنة . العملية .
تجريد الليزر أحادي الخطوة هو حل وسط بين امتصاص الطلاء والامتصاص النحاسي الأساسي . الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء الليزرية القريبة من 1μm لا يتم امتصاصه بسهولة عن طريق الطلاء ، مما نتج عن ذلك في توليد الحرارة في الواجهة ، وتشكيل الجسيمات الجسدية {{3} من لف دبوس الشعر ، وقد يتدخل في النظام ، مما يتسبب في توقف متكرر لتنظيف . بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن أن يزيل شعاع الأشعة تحت الحمراء التي تخترق ليزر الألياف وسطح البوليمر النحاسي تمامًا مثل مكونات البوليمر النحاسية مثل. سطح النحاس ، الذي يؤثر بدوره على جودة اللحام اللاحقة .
تشمل عملية تعديل الشعر المزدوجة للليزر المتماسك عملية تحضير خطوتين من خطوتين:
يتم استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون متوسطة الطاقة لإزالة غالبية طبقة العزل بسرعة . هذا النوع من الليزر مناسب تمامًا لإزالة المواد غير المعدنية عالية الإنتاجية .
يتم بعد ذلك استخدام ليزر الحالة الصلبة النانوية النانوية النانوية المنخفضة النبض لإزالة أي بقايا عازلة موجودة . وهذا يوفر سطحًا نظيفًا لللحام . الطول الموجي القصيرة لليزر الصلبة للأشعة فوق البنفسجية يبرز في معالجة المواد عالية الدقة ، وفعالة بشكل خاص في مواد المواد المتنوعة ، وتشمل بذرة أخرى ، وتنويعها ، وتنويعها ، وتسدد المنظمات ، وينجويًا ، وتنوعها ، وتسدد المنظم ، وينظم. النحاس .
بالنسبة للخطوة الأولى من عملية تجريد الجزء الأكبر ، أثبت ليزر Coherent's J -5-10.6 μM أنه مصدر مثالي . على الرغم امتصاص Laser's 10 . 6μm الطول الموجي . علاوة على ذلك ، بالنسبة لجميع هذه المواد ، فإن معدل الامتصاص عند 10.6 ميكرومتر أعلى من طول موجات ليزر ثاني أكسيد الكربون المتوفرة الأخرى المتوفرة ، مثل 9.4μm و 10.2μm.
تماسك ليزر J -5-10.6 μM أيضًا له خصائص عملية مثالية . إنه ليزر ثاني أكسيد الكربون النبضي بالكامل مع وجود قوة متوسطة تزيد عن 400 واط ، مما يعني أنه يمكن أن يؤدي ذلك إلى تشغيل {}.
بالنسبة للخطوة الثانية ، عملية التنظيف النهائية ، أظهر Avia LX 355-30-60 المتماسك فقط المزيج الصحيح من معلمات الإخراج . إنه عبارة عن ليزر متكامل للتردد ، وهو أكثر أهمية ، وأهم من ذلك ، ويؤدي إلى 355 واط ، ويؤدي إلى إخراج 355nm في 355nm {7} ما يصل إلى 500μJ . هذا يمكّنه من إجراء عمليات الوفاة عالية الدقة بالسرعات المطلوبة لهذا التطبيق .
تم تصميم Avia lx 355-30-60 أيضًا لتكامل سهلة . ، وهو يدمج محرك تنظيف الليزر النشط لـ Coherent Pureuv ™ للحياة الطويلة والصيانة الخالية من الصيانة .
قام مختبر التطبيقات المتماسكة بالتحقيق في العديد من العمليات المختلفة قبل الاستقرار على المجموعة المكونة من خطوتين الموصوفة أعلاه . تم التحقيق في العديد من الليزر بشكل فردي ، بما في ذلك ليزر ثاني أكسيد الكرب تم تحديد مصادر ، تم تحسين معلمات العملية المحددة .
كجزء من الاختبار ، تم استخدام التحليل الطيفي للأشعة السينية (XPS) لتحليل الكيمياء السطحية من أجل وصف وقياس الملوثات . ، في هذه المرحلة ، وجدت أن عملية تجريد من خطوتين من الخطوتين (CO2 laser) في هذه المرحلة كانت هي الطريقة الأكثر فعالية للبوق من المخلفات من الخطو اللحام .
تقارن سلسلة الصور في الشكل 3 تقنيات التجريد المختلفة باستخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون ، وألياف الأشعة تحت الحمراء النانوية (FL) ، وليزرات الحالة الصلبة النانوية النانوية (PA) ، في الصف السفلي ، polyetherketone (polyethereone) {polek) {}. في كلتا الحالتين ، أعطى مزيج ليزر CO2 وأشعة UV أفضل النتائج . هذا تم تأكيده أيضًا من خلال تجارب اللحام الفعلية .
بالطبع ، فإن المقياس الأكثر أهمية هو جودة اللحام التي تم الحصول عليها بعد عملية تجريد العزل . يقلل من مسامية اللحام عن طريق إزالة بقايا البوليمر على السطح قبل اللحام . ، من المعروف جيدًا أن بقايا البوليمرات تحتوي
