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Lasers de fibra: a melhor solução para aplicações em motores EV Hairpin

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Nos motores elétricos utilizados em todos os veículos elétricos, encontramos um componente essencial no design de motores EV de alto desempenho: os hairpins. Os hairpins são tiras finas de metal utilizadas no enrolamento do estator em motores elétricos para reduzir a resistência e aumentar a condutividade do enrolamento. Isso resulta em maior eficiência e maior densidade de potência do motor.

Os hairpins não só melhoram a eficiência, como também ajudam a reduzir o tamanho e o peso total do motor. Isto porque permitem um design de enrolamento mais compacto, o que significa que são necessários menos materiais para produzir a mesma quantidade de potência. A utilização de hairpins também pode levar a um melhor desempenho térmico, uma vez que a redução da resistência resulta num menor aquecimento do enrolamento e dos componentes circundantes.

Vários materiais podem ser usados na fabricação de grampos, incluindo cobre e alumínio, sendo o cobre o mais comum devido à sua alta condutividade. Os grampos são revestidos com um material isolante, como poliamida, polieteretercetona, poliimida, poliuretano ou poliésterimida. É necessário remover uma parte do isolamento antes que os grampos possam ser soldados juntos.

As vantagens de usar laser de fibra para aplicações em ganchos de cabelo

À medida que a procura por veículos elétricos continua a aumentar, os fabricantes de veículos elétricos enfrentam o desafio de produzir motores em forma de gancho com novas especificações de design, o que exige métodos aprimorados para remoção do isolamento e soldagem de condutores. Os lasers de fibra IPG oferecem vantagens que os métodos convencionais não oferecem para ambas as etapas do processo de fabricação de motores elétricos.

Remoção de grampos

Antes de soldar os hairpins, é necessário remover a camada isolante. Os requisitos típicos para isso incluem alta velocidade do processo, borda limpa (sem resíduos), sem danos térmicos ao material isolante e sem oxidação da superfície.

O processo geralmente consiste na ablação de uma área de cerca de 8 a 12 mm, removendo o material isolante para revelar o cobre, que mais tarde será soldado a outro gancho. Em comparação com outras tecnologias, a remoção a laser de ganchos é um método fácil de usar e sem contato, que oferece:

  • Borda definida
  • Sem resíduos
  • Sem danos térmicos no isolamento
  • Sem oxidação da superfície
  • Sem desgaste das ferramentas
  • Sem redução da secção transversal


Essas características tornam o laser de fibra a melhor opção para a remoção de isolamento, pois atende a todos os requisitos que tornam o processo mais rápido e de maior qualidade. As soluções para remoção de isolamento geralmente são lasers pulsados combinados com scanners integrados às ferramentas de montagem do motor.

Remoção de grampos

Soldagem com grampo

Os requisitos típicos para soldagem em gancho incluem condutividade elétrica da costura de soldagem, seção transversal homogénea da solda, baixo respingo, ausência de poros, borda definida e baixa entrada térmica. Todos esses requisitos são atendidos pelas soluções de laser de fibra da IPG. Além disso, dependendo das necessidades do cliente, a solda pode ser uma solda esférica ou uma solda de topo.

Para soldagem em hairpin, as soluções podem ser lasers individuais ou o Sistema Integrado de Soldagem a Laser (ILWS) combinado, que inclui um controlador programado e um sistema de alinhamento de visão para facilitar ainda mais a integração de ferramentas e linhas.

Os scanners IPG não só permitem localizar todos os pinos em um único campo de varredura, eliminando etapas de movimento da peça, mas também são capazes de fazer uma pré-varredura para verificar e, se necessário, corrigir a posição do pino para garantir uma soldagem perfeita.

Recursos relevantes

Motores elétricos e soldagem em gancho

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