Awdur: Jessica Schober, Dmitry Badyukov, Malte Hemmerich,Labordy Ceisiadau Novanta
Mae pinnau gwallt yn chwarae rhan hanfodol wrth gynhyrchu stators ar gyfer moduron trydan a generaduron. Mae'r hairpin yn wifren gopr hirsgwar wedi'i gorchuddio â haen inswleiddio organig, sydd â manteision cyfradd llenwi slot uwch ac effeithlonrwydd modur o'i gymharu â gwifrau copr wedi'u hinswleiddio'n grwn a hyblyg. Fodd bynnag, mae'r coil pin gwallt yn gymharol drwchus, sy'n peri heriau i dechnoleg weindio draddodiadol a thynnu deunyddiau inswleiddio. Yn ogystal, mae angen gwaith weldio helaeth i atodi'r pinnau gwallt ar ôl cydosod stator.
Er mwyn sicrhau sodro pennau gwallt yn effeithlon ac o ansawdd uchel, rhaid i wyneb y wifren gopr fod yn lân ac yn rhydd o weddillion. Mae glendid wyneb y pin gwallt yn effeithio'n uniongyrchol ar ansawdd weldio a pherfformiad cyffredinol y modur. Felly, mae angen defnyddio proses bwysig iawn yn y broses gynhyrchu hairpin - stripio haen inswleiddio hairpin i gael gwared ar y deunydd inswleiddio neu borslen ar y proffil copr hirsgwar. Mae Novanta yn gweithio gyda llawer o arweinwyr diwydiant yn y broses stripio insiwleiddio pin gwallt. Mae gofynion y cais fel arfer yn cynnwys tynnu tua 30mm oddi ar bedair ochr proffil copr hirsgwar sy'n mesur tua 3mm x 1.5mm ac inswleiddio pin gwallt. Mae angen cwblhau'r broses stripio o fewn cylch prosesu byr, fel arfer llai na 1.5 eiliad.
Deunydd a thonfedd
Er mwyn pennu'r dull gorau ar gyfer inswleiddio'r pin gwalltstripioproses, roedd angen dadansoddiad manwl o'r deunydd a'i sbectrwm amsugno ar gyfer y tonfeddi laser diwydiannol sydd ar gael ar y farchnad. Mae deunyddiau inswleiddio a ddefnyddir yn gyffredin mewn pinnau gwallt yn cynnwys cyfansoddion organig fel polyamid (PA), polyether (PE) a polyimide (PI), yn seiliedig ar gopr pur. Nod y broses hon yw cael gwared ar yr haen insiwleiddio organig gyfan yn effeithiol tra'n sicrhau nad oes unrhyw ddifrod i'r swbstrad.
Trwy ddadansoddi, canfuom fod yr haen insiwleiddio organig yn arddangos priodweddau amsugno sylweddol ar donfeddi hirach o fewn y sbectrwm isgoch pell. Felly, credwn mai laserau CO₂ yw'r ateb gorau ar gyfertynnu inswleiddiad o wifrau copr. Mae ein laserau Synrad CO₂ ar gael mewn opsiynau tonfedd 9.3μm, 10.2μm a 10.6μm, gan ddarparu amrywiaeth o ystodau sbectrol sy'n gyson â chromliniau amsugno gwahanol ddeunyddiau inswleiddio. Yn ogystal, mae'r laserau hyn yn arddangos adlewyrchedd uchel ar swbstradau copr pur, gan sicrhau bod haenau inswleiddio'n cael eu tynnu'n effeithlon tra'n lleihau'r risg o afliwio neu addasu arwyneb.
Er y gall laserau CO₂ gael gwared ar y rhan fwyaf o ddeunyddiau inswleiddio yn effeithiol, gall gweddill tenau o drwch 1-2μm aros ar yr wyneb copr adlewyrchol, na ellir ei dynnu'n effeithiol gan ymbelydredd isgoch pell yn unig. Felly, rydym yn defnyddio laser ffibr nanosecond pŵer isel yn ail gam y broses i sicrhau bod yr haen weddilliol hon yn cael ei thynnu'n llwyr. Mae gan y laser ffibr eiddo amsugno gwell yn y swbstrad, gan alluogi diblisgo'n drylwyr wrth amddiffyn yr wyneb copr rhag gwresogi gormodol ac addasu arwyneb.
Er bod dulliau amgen megis abladiad laser gan ddefnyddio laserau pwls byr lluosog neu un laser ffibr mwy pwerus ar gael i dynnu'r haen inswleiddio, mae ein proses dau gam yn cynnig manteision rhagorol o ran effeithiolrwydd, ansawdd a chyflymder prosesu.
Fel arfer ni all proses abladiad gwirioneddol y cyntaf fodloni'r gofynion cyflymder ac ni all wahaniaethu rhwng y deunydd inswleiddio a'r swbstrad; ar y llaw arall, bydd defnyddio un laser ffibr cryfach yn dod â difrod thermol mwy difrifol ac addasiad arwyneb i'r swbstrad.
Yn ogystal, mae'r ddau ddewis amgen yn gofyn am fuddsoddiad uwch yn y ffynhonnell laser, felly mae'r dull dau gam yn parhau i fod yn ateb delfrydol ar gyfer y broses stripio insiwleiddio pin gwallt, gan sicrhau cydbwysedd da rhwng effeithlonrwydd, ansawdd a chost-effeithiolrwydd.
