什么是Hairpin电机？

关于Hairpin电机

驱动电机是新能源汽车核心部件之一，Hairpin电机，顾名思义，就是“发卡”电机；当驱动电机从传统的圆漆包线结构变成扁铜线结构时，定子绕组的形状也变了，变得像发卡。在制造定子时，先把绕组做成像发卡一样的形状，再穿进定子槽内，从另一端穿出，并将发卡的端部焊接起来。

Hairpin电机的优势

• 扭矩密度比同类竞品高约10%-15%

• 电机效率比同类竞品高约0.5%-1%

• 体积缩小15-20%

• 矩形绕组，散热性好，铜耗减少

• 槽满率高

• 扁线刚度好，运行噪音低

Hairpin电机中激光工艺的应用类型

激光剥漆工艺

光纤脉冲激光器剥漆：

可使用波长为1070-1080nm的光纤脉冲激光器进行剥离，剥离10mm长度为截面积3.5mm*2.5mm的端子时，速度可以达到2.5秒以内。由于吸收率的原因，在对绝缘漆进行消融剥离时，同时也会对铜基材造成损伤，剥离后的表面为毛糙面，氧化后，铜端子的颜色会改变。若想取得更理想的表面效果，则可采用短波长的紫外激光器进行二次加工，表面则会变得更为细腻。

△ 光纤脉冲激光器剥漆样品

CO2光源剥漆：

亦可使用CO2光源进行剥漆，由于波长和吸收率的原因，采用CO2光源进行剥离时，不会伤害到基材，表面呈现非常光滑的亮面，但剥离后的端子可能会附着一层薄膜，导致不能完全剥离，使用测电笔测试剥离面时，可能会出现不导通的状态。

△ CO2光源剥漆样品

激光剥漆方案：

1、单头剥漆：将铜线剪断，采用自动旋转的方式进行四个面的剥漆。

2、双头剥漆：光纤激光器采用双头进行剥离，一个激光头剥离两个面，调整扁线角度。但角落处会残留，出现剥离不完全的情况，此种情况是因为光纤激光器波长较短，焦深无法兼顾到两个面的加工。

3、四头剥漆：采用四个激光头同时进行剥离，可以取得较好的效果，配合扁线的自动送料和裁剪装置，可以实现自动化的生产，推荐批量生产时使用此种方案。

剥漆时会产生大量的烟雾及粉尘，需考虑抽尘系统的设计。

HairPin扁铜线的激光焊接

采用视觉振镜的方式进行高速焊接，无论在焊接单层以及多层的HairPin电机的扁铜线时，效率比原有氩弧焊工艺大大提高。

△视觉振镜

拉力测试结果符合要求

单个焊点的速度200ms左右（根据PIN的截面积而定），可以在振镜范围内，一次性焊接多个端子，采用旋转机构，完成对大尺寸HairPin电机的焊接。

由于扁线的100多个拼接端面并不是完全规律的排列整齐，受到错位和尺寸精度的影响，发卡端面会出现不一致的情况，在批量生产时，必须采用视觉对端面进行定位，否则，程序的重复适用性无法得到保证。

定制开发的焊接专用软件，可以对每个pin进行编写ID，并判断拼接的间隙是否符合焊接的标准，对不符合的Pin进行NG报警，给予PLC控制信号，激光不出光焊接，以防止整个产品的报废。

HairPin激光焊接要点：

1、对发卡装配要求高，端子必须整齐一致，拼接靠紧，必要时采用裁剪工艺修理整齐

2、采用气刀保护以减少镜片的损耗

3、采用专用的治具，对发卡进行定位

天弘激光在电机上的其他应用

铁芯矽钢片的激光焊接

单机-电机定子激光焊接机

铁芯焊接专用工作台，可采取单头或双头，单工位或双工位，根据客户的实际需求而定。

流水线-电机定子激光焊接流水线

产品尺寸兼容性好，换膜简单，自动化的生产线，提高效率高，节省人工。