什么是Hairpin電機？

關于Hairpin電機

驅動電機是新能源汽車核心部件之一，Hairpin電機，顧名思義，就是“發卡”電機；當驅動電機從傳統的圓漆包線結構變成扁銅線結構時，定子繞組的形狀也變了，變得像發卡。在制造定子時，先把繞組做成像發卡一樣的形狀，再穿進定子槽內，從另一端穿出，并將發卡的端部焊接起來。

Hairpin電機的優勢

• 扭矩密度比同類競品高約10%-15%

• 電機效率比同類競品高約0.5%-1%

• 體積縮小15-20%

• 矩形繞組，散熱性好，銅耗減少

• 槽滿率高

• 扁線剛度好，運行噪音低

Hairpin電機中激光工藝的應用類型

激光剝漆工藝

光纖脈沖激光器剝漆：

可使用波長為1070-1080nm的光纖脈沖激光器進行剝離，剝離10mm長度為截面積3.5mm*2.5mm的端子時，速度可以達到2.5秒以內。由于吸收率的原因，在對絕緣漆進行消融剝離時，同時也會對銅基材造成損傷，剝離后的表面為毛糙面，氧化后，銅端子的顏色會改變。若想取得更理想的表面效果，則可采用短波長的紫外激光器進行二次加工，表面則會變得更為細膩。

△ 光纖脈沖激光器剝漆樣品

CO2光源剝漆：

亦可使用CO2光源進行剝漆，由于波長和吸收率的原因，采用CO2光源進行剝離時，不會傷害到基材，表面呈現非常光滑的亮面，但剝離后的端子可能會附著一層薄膜，導致不能完全剝離，使用測電筆測試剝離面時，可能會出現不導通的狀態。

△ CO2光源剝漆樣品

激光剝漆方案：

1、單頭剝漆：將銅線剪斷，采用自動旋轉的方式進行四個面的剝漆。

2、雙頭剝漆：光纖激光器采用雙頭進行剝離，一個激光頭剝離兩個面，調整扁線角度。但角落處會殘留，出現剝離不完全的情況，此種情況是因為光纖激光器波長較短，焦深無法兼顧到兩個面的加工。

3、四頭剝漆：采用四個激光頭同時進行剝離，可以取得較好的效果，配合扁線的自動送料和裁剪裝置，可以實現自動化的生產，推薦批量生產時使用此種方案。

剝漆時會產生大量的煙霧及粉塵，需考慮抽塵系統的設計。

HairPin扁銅線的激光焊接

采用視覺振鏡的方式進行高速焊接，無論在焊接單層以及多層的HairPin電機的扁銅線時，效率比原有氬弧焊工藝大大提高。

△視覺振鏡

拉力測試結果符合要求

單個焊點的速度200ms左右（根據PIN的截面積而定），可以在振鏡范圍內，一次性焊接多個端子，采用旋轉機構，完成對大尺寸HairPin電機的焊接。

由于扁線的100多個拼接端面并不是完全規律的排列整齊，受到錯位和尺寸精度的影響，發卡端面會出現不一致的情況，在批量生產時，必須采用視覺對端面進行定位，否則，程序的重復適用性無法得到保證。

定制開發的焊接專用軟件，可以對每個pin進行編寫ID，并判斷拼接的間隙是否符合焊接的標準，對不符合的Pin進行NG報警，給予PLC控制信號，激光不出光焊接，以防止整個產品的報廢。

HairPin激光焊接要點：

1、對發卡裝配要求高，端子必須整齊一致，拼接靠緊，必要時采用裁剪工藝修理整齊

2、采用氣刀保護以減少鏡片的損耗

3、采用專用的治具，對發卡進行定位

天弘激光在電機上的其他應用

鐵芯矽鋼片的激光焊接

單機-電機定子激光焊接機

鐵芯焊接專用工作臺，可采取單頭或雙頭，單工位或雙工位，根據客戶的實際需求而定。

流水線-電機定子激光焊接流水線

產品尺寸兼容性好，換膜簡單，自動化的生產線，提高效率高，節省人工。