Présentation de l’article technique
Optimiser le rendement des moteurs électriques grâce au décapage au laser en « hairpin »
C’est le décapage au laser en deux étapes, et non l’ablation au laser en une seule étape, qui détermine la qualité de la soudure des « hairpins ».
Les stators en « hairpin » sont à l’origine du rendement élevé des moteurs électriques. Il s’agit de fils de cuivre rectangulaires présentant un facteur de remplissage en cuivre plus élevé que les fils ronds traditionnels, et dotés d’une isolation organique pour des raisons de sécurité. Mais l’assemblage repose sur la soudure des extrémités des « hairpins » — et un seul micron de résidu d’isolant sur le cuivre entraîne des soudures fragiles, une efficacité réduite du moteur et un rendement de production irrégulier.
Cet article technique rédigé par trois auteurs de Novanta décrit un procédé laser en deux étapes pour les stators en « hairpin » : un laser CO₂ de 400 W (Novanta Firestar i401 à 10,6 µm) élimine la majeure partie de l’isolant, puis un laser à fibre nanoseconde de 200 W élimine la couche résiduelle de 1 à 2 µm — les deux lasers fonctionnant simultanément via la tête de balayage triaxiale à double longueur d’onde « Chameleon » de Novanta, permettant d’atteindre des temps de cycle inférieurs à 1,0 seconde.
Principaux points à retenir :
- Pourquoi la qualité de la soudure des « hairpins » — et donc le rendement du moteur — dépend de l’élimination complète de l’isolant organique (des résidus de l’ordre du micron compromettent la soudure)
- En quoi une combinaison de deux lasers (CO₂ pour la partie principale + fibre pour les résidus) surpasse toute approche à laser unique en termes de vitesse ET de qualité
- Quand privilégier le CO₂ à 9,3 µm plutôt qu’à 10,6 µm : cela dépend de la composition chimique de l’isolant (PA, PE, PI), mesurée à l’aide d’un spectromètre IR ATR
- Ce que permet la tête de balayage Chameleon : un traitement à double longueur d’onde grâce à une seule tête à 3 axes avec un chevauchement de champ de 75 %
- Une référence pratique dans l’industrie : une fluorescence inférieure à 9 RFU obtenue sur quatre modèles en épingle à cheveux en moins de 1,0 seconde par cycle
Téléchargez le document technique complet pour consulter les données d’absorbance du spectromètre IR ATR sur quatre matériaux d’isolation, les jeux de paramètres pour le processus en deux étapes CO₂ + fibre, ainsi que l’architecture de la tête de balayage à double longueur d’onde Chameleon — avant de choisir un système de décapage à laser unique qui doublerait votre temps de cycle et l’encombrement de votre machine.
