Le système PrecisionLase MotorWeld 100 assure un soudage laser vert haute vitesse pour l’assemblage des « hairpins » en cuivre des moteurs de véhicules électriques (EV)

MotorWeld-100 révolutionne la fabrication de moteurs pour véhicules électriques (VE) grâce à une technologie laser verte/bleue spécialisée, optimisée pour le soudage exigeant des barres de cuivre en forme d’épingle à cheveux. Avec une réflectivité infrarouge de 98 %, le cuivre rend inefficaces les lasers à fibre traditionnels ; en revanche, la longueur d’onde de 515 nm / 450 nm de MotorWeld-100 permet une absorption supérieure à 60 %, garantissant des soudures stables et sans projection à des vitesses de production de 150 mm/s. Ce système réalise des joints électriques à grande section transversale et à faible résistance, améliorant ainsi le rendement du moteur de 3 à 5 %, tout en conservant une précision de positionnement de ± 0,01 mm, exigée dans la production automobile à grande échelle. Au-delà des épingles à cheveux, le système assure également le soudage précis des tôles de rotor et des bornes d’électronique de puissance. Des équipements de serrage entièrement automatisés, une surveillance en temps réel du bain de fusion et une commande adaptative du procédé garantissent une qualité zéro défaut aux débits requis par les gigafactories pour les groupes motopropulseurs des véhicules électriques de nouvelle génération.

MotorWeld-100 de PrecisionLase par GuangYao représente une avancée Technique dans Technologie de soudage laser de barres rectangulaires pour moteurs de véhicules électriques la transition mondiale vers les stators à barres rectangulaires (par opposition aux fils torsadés traditionnels) exige des solutions de soudage laser capables d’assembler des barres rectangulaires en cuivre haute pureté (C10100/C10200) aux collecteurs et aux bagues d’extrémité avec une conductivité électrique maximale et intégrité structurelle sous des charges thermiques/vibratoires extrêmes.

Les lasers à fibre infrarouges traditionnels échouent sur le cuivre en raison de sa réflectivité de 98 % , mais le laser vert motorWeld-100 à 515 nm (bleu 450 nm en option) permet d’atteindre une absorption de 65 % pour et un soudage par conduction stable, sans formation de trou de clé . Mis en production et éprouvé à des vitesses de 150 mm/s avec la précision est de ±0,01 mm. , ce système permet d’obtenir des gains d’efficacité moteur de 3 à 5 % grâce à des joints électriques optimisés, tout en réduisant le temps d’assemblage du stator de 62%par rapport au soudage par résistance.

Physique du soudage du cuivre au laser vert

Données critiques de performance en fonction de la longueur d’onde :
├── Infrarouge à 1070 nm : réflectivité de 98 %, procédé instable
├── Vert à 515 nm : absorption de 65 %, bassin de fusion stable
├── Bleu 450 nm : absorption de 72 %, feuille ultrafine capable
├── Taux de pénétration : 3 fois plus rapide que l’IR sur le cuivre
├── Réduction des projections : élimination de 97 % par rapport au laser à fibre

Physique de la longueur d’onde plus courte permet grands bains de fusion avec apport de chaleur minimal , la création sections transversales 40 % plus grandes que les soudures par résistance tout en conservant < 0,05 μΩ·cm de résistivité .

Plateforme technologique éprouvée en production

1. Soudage galvanométrique haute vitesse

performances du scanner à 3 axes :
• Vitesse de soudage linéaire de 150 mm/s (équivalent à 15 000 mm/min)
• Résolution de positionnement de ±0,01 mm
• Zone de travail de 500 mm × 500 mm
• Vitesse de positionnement vectoriel de 20 000 mm/s
• Suivi dynamique du foyer (plage Z de ±50 mm)

Soude 48 extrémités de hairpins en 28 secondes (contre 75 s pour le soudage par résistance).

2. Commande adaptative de la puissance du laser vert

Stabilisation en temps réel du procédé :
• Modulation de fréquence d’impulsion à 1000 Hz
• Régulation par rétroaction de la taille du bain de fusion
• Compensation de l’intensité du panache de plasma
• Détection de l’oxydation de la surface du cuivre
• Régulation automatique de la profondeur de pénétration

rendement au premier passage de 99,97 % validé sur 2,4 millions de soudures industrielles.

3. Système de bridage automatisé de précision

Système de serrage de stator en forme d’épingle à cheveux :
• Mandrins à collet entraînés par servo-moteur (diamètre de 4 à 12 mm)
• Élimination du jeu axial (< 0,02 mm)
• Synchronisation de la rotation du collecteur
• Alignement visuel des broches en forme de chevilles
• Technologie d’insertion sans force

4. Capacité de soudage multi-applications

Au-delà des broches en forme de chevilles – Solution moteur complète :
• Soudage de la pile de tôles du rotor (acier de 0,2 à 0,5 mm d’épaisseur)
• Soudage des bagues de court-circuit sur les barres (cuivre C10100)
• Barres omnibus de l’électronique de puissance (section de 120 mm²)
• Composants du carter de transmission (aluminium 6061-T6)

5. Intégration des données de l’industrie 4.0

Traçabilité complète de la production :
• Enregistrement décentralisé des paramètres de soudage
• Association du numéro de série du stator
• Tableaux de bord SPC (CpK > 1,67)
• Analyse prédictive de la maintenance
• Optimisation à distance des procédés

Résultats de fabrication vérifiés sur le terrain

Étude de cas 1 : Fabricant chinois de moteurs pour véhicules électriques

CLIENT : L’un des trois principaux fournisseurs mondiaux de moteurs pour véhicules électriques (5 millions d’unités/an)
DÉFI : Le soudage par résistance limitait la production des stators à 42/min
DÉPLOIEMENT : 12 postes MotorWeld-100

RÉSULTATS (production sur 15 mois) :
• Débit d’assemblage des stators : 42 → 112/min (+167 %)
• Gain d’efficacité du moteur : +3,8 % vérifié (rendement maximal de 94,2 %)
• Résistance des joints : 0,12 → 0,047 μΩ·cm (−61 %)
• Taux de rebuts : 3,1 % → 0,03 % (−99 %)
• Productivité du personnel : +285 % par opérateur

Étude de cas n° 2 : Transmission électrique haut de gamme européenne pour véhicules électriques (EV)

DÉFI : Le stator à barres rectangulaires (hairpin) pour tension de 800 V nécessitait une résistance extrêmement faible
Résultats :
• Résistivité de joint atteinte de 0,042 μΩ·cm
• Densité de puissance validée de 192 kW/kg
• Aucun échec en champ (données de flotte sur 1,2 million de km)
• 48 extrémités de conducteurs en forme de cheveux soudées en 26 secondes

Benchmarking quantitatif des performances

Spécifications techniques complètes

Capacités de processus avancées

Séquence du procédé de soudage en forme d’épingle à cheveux :
1. PRÉPARATION : Nettoyage par ultrasons + application de flux
2. ALIGNEMENT : Positionnement guidé par vision (± 0,01 mm)
3. SOUDAGE : Conduction au laser vert à 515 nm (profondeur de 1,2 mm)
4. INSPECTION : Analyse en coupe transversale par tomographie par cohérence optique (OCT)
5. VALIDATION : Mesure de la résistance sur 100 % des pièces

Matrice des performances des matériaux

Frequently Asked Questions (FAQ)

Q : Pourquoi un laser vert est-il requis pour le soudage des chevilles en cuivre ?

A le cuivre réfléchit 98 % de la lumière infrarouge à 1070 nm. La longueur d’onde verte à 515 nm permet une absorption de 65 %, ce qui rend possible un soudage par conduction stable, contrairement au mode instable de soudures en creuset (keyhole).

Q : Quel gain d’efficacité moteur les clients peuvent-ils attendre ?

A amélioration mesurée de l’efficacité crête de 3 à 5 %, confirmée par une résistance de jonction de 0,047 μΩ·cm (61 % inférieure à celle obtenue par soudage par résistance) et un facteur de remplissage optimisé.

Q : À quelle vitesse l’intégration s’effectue-t-elle ?

A installation complète en 5 jours : Jour 1-2, programmation du robot ; Jour 3, intégration au système de gestion de la fabrication (MES) ; Jours 4-5, essais de validation. Mise en production le jour 6.

Q : Peut-il traiter différents diamètres de stators et différents nombres de chevilles ?

A entièrement évolutif : diamètre extérieur (DE) du stator de 100 à 250 mm, nombre de chevilles de 24 à 96. Le dispositif de serrage à servomoteur s’adapte en moins de 30 secondes d’un format à l’autre.

Q : Quelles garanties qualité dépassent-elles les exigences automobiles ?

A contrôle de résistance en ligne à 100 % (seuil de réussite < 0,05 μΩ·cm), vérification géométrique des soudures par tomographie optique cohérente (OCT), prédiction des projections (spatter) par apprentissage automatique (précision de 99,97 %).

Q : Quel est l'engagement en matière de service et de disponibilité ?

A : Garantie de disponibilité de 99,3 % la première année, assistance mondiale 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, diagnostics IoT à distance (taux de résolution du premier appel de 91 %), garantie laser de 3 ans.

Avantages stratégiques pour la production de moteurs pour véhicules électriques (VE)

MotorWeld-100 élimine les goulots d'étranglement liés au soudage des brins en forme de cheveux tout en établissant un leadership dans la fabrication de groupes motopropulseurs :

✅ Augmentation vérifiée de 167 % du débit des stators
✅ Amélioration vérifiée de 3,8 % de l'efficacité des moteurs
✅ Résistance électrique des joints réduite de 61 %
✅ Cycle complet de soudage des stators en 28 secondes
✅ Délai d'intégration en usine de 5 jours
✅ Rendement de qualité automobile de 99,97 %
✅ Retour sur investissement (ROI) en 9 mois à la production en volume

Alimentez les moteurs EV de nouvelle génération avec une soudure par chevrons parfaite. Contactez PrecisionLase pour une analyse gratuite de la soudabilité des designs de stators et et une simulation du procédé de production en utilisant votre chimie spécifique de cuivre et la géométrie de votre stator.