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PrecisionLase MotorWeld 100システム:EVモーター用銅製ヘアピン組立向け高速グリーンレーザー溶接を実現

PrecisionLase MotorWeld 100システム:EVモーター用銅製ヘアピン組立向け高速グリーンレーザー溶接を実現

MotorWeld-100は、困難な銅製ヘアピン溶接に最適化された専用のグリーン/ブルーレーザー技術を採用し、EVモーター製造を革新します。銅は赤外線反射率が98%と極めて高いため、従来のファイバーレーザーでは効果的に溶接できませんが、MotorWeld-100の515nm/450nm波長により60%以上の光吸収率を実現し、150mm/sという生産速度で安定したスパッタフリーの溶接を可能にします。このシステムは、大断面・低抵抗の電気接合部を形成し、モーター効率を3~5%向上させるとともに、自動車向け大量生産に求められる±0.01mmの位置精度を維持します。ヘアピン溶接にとどまらず、このシステムは精密ローターラミネーション溶接およびパワーエレクトロニクス端子の溶接にも対応します。完全自動化治具、リアルタイム溶融池監視、およびアダプティブプロセス制御により、次世代EVパワートレイン向けギガファクトリー規模の生産 throughput においてもゼロ欠陥品質を保証します。

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概要

PrecisionLase MotorWeld 100システム:EVモーター用銅製ヘアピン組立向け高速グリーンレーザー溶接を実現

MotorWeld-100は、困難な銅製ヘアピン溶接に最適化された専用のグリーン/ブルーレーザー技術を採用し、EVモーター製造を革新します。銅は赤外線反射率が98%と極めて高いため、従来のファイバーレーザーでは効果的に溶接できませんが、MotorWeld-100の515nm/450nm波長により60%以上の光吸収率を実現し、150mm/sという生産速度で安定したスパッタフリーの溶接を可能にします。このシステムは、大断面・低抵抗の電気接合部を形成し、モーター効率を3~5%向上させるとともに、自動車向け大量生産に求められる±0.01mmの位置精度を維持します。ヘアピン溶接にとどまらず、このシステムは精密ローターラミネーション溶接およびパワーエレクトロニクス端子の溶接にも対応します。完全自動化治具、リアルタイム溶融池監視、およびアダプティブプロセス制御により、次世代EVパワートレイン向けギガファクトリー規模の生産 throughput においてもゼロ欠陥品質を保証します。

MotorWeld-100 guangYao社のPrecisionLaseブランドが展開する 技術的突破 ~に EVモーター用ヘアピン溶接技術 ヘアピンステータ( ヘアピンステータ )への世界的な移行(従来のストランデッドワイヤーと比較して)は、高純度銅製ヘアピン同士を確実に接合できるレーザー溶接ソリューションを必要としています。 高純度銅製ヘアピン (C10100/C10200) を整流子および端環に、 最大の電気伝導性を確保して 構造的整合性 極端な熱負荷/振動負荷下で接合します。

従来の赤外ファイバーレーザーは、銅に対する 98%の反射率 により銅への加工が失敗しますが、MotorWeld-100の 515nm緑色レーザー (オプション:450nm青色レーザー)は 65%の吸収率 〜用 を実現し、キーホールを生じない安定した伝導接合を可能にします。 生産実績のある 150mm/sの速度で 付き ±0.01mmの精度を実現 し、このシステムは モーター効率を3~5%向上 させるとともに、電気接合部の最適化によりステータ組立時間を 62%抵抗溶接と比較して短縮します。

グリーンレーザー銅溶接の物理原理

重要な波長別性能データ:
├── 赤外域(1070nm):反射率98%、プロセス不安定
├── 緑色 (515nm):65% の吸収率、安定したメルトプール
├── 青色 (450nm):72% の吸収率、超薄箔への対応が可能
├── 溶透速度:銅における赤外線(IR)レーザーと比較して3倍の速さ
├── スパッタ低減:ファイバーレーザーと比較して97%の抑制

短波長による物理特性 現場での 大きなメルトプール 付き 最小限の熱入力 断面積が40%大きい 抵抗溶接と比較して 0.05 μΩ·cm未満の抵抗率を維持しながら .

量産実績のある技術プラットフォーム

1. 高速ガルバノメータ溶接

3軸スキャナ性能:
• 150mm/sの直線溶接速度(換算で15,000mm/分)
• ±0.01mmの位置決め分解能
• 500mm × 500mmの走査範囲
• 20,000mm/sのベクトル位置決め速度
• 動的フォーカストラッキング(Z方向±50mm範囲)

28秒で48本のヘアピン端部を溶接可能 (対比:抵抗溶接は75秒)。

2. アダプティブグリーンレーザ出力制御

リアルタイムプロセス安定化:
• 1000Hzパルス周波数変調
• 溶融プールサイズのフィードバック制御
• プラズマプラム強度補償
• 銅表面酸化検出
• 自動貫通深さ調整

99.97%の初回合格率 240万件の生産溶接で実証済み。

3. 高精度自動治具

ヘアピンステータクランプシステム:
• サーボ駆動式コレットチャック(直径4~12mm)
• 軸方向遊隙の除去(軸方向0.02mm未満)
• コミュテータ回転同期
• ビジョンガイド式ヘアピン位置合わせ
• ゼロフォース挿入技術

4. 多用途溶接対応能力

ヘアピンを超えて―モーター全体のソリューション:
• ローターラミネーションスタック溶接(鋼板厚0.2~0.5mm)
• エンドリングとバーの溶接(C10100銅)
• パワーエレクトロニクス用バスバー(断面積120mm²)
• トランスミッションケース部品(6061-T6アルミニウム)

5. インダストリー4.0データ統合

完全な製造トレーサビリティ:
• 溶接パラメータのブロックチェーン記録
• ステータのシリアル番号関連付け
• 統計的工程管理(SPC)ダッシュボード(CpK > 1.67)
• 予知保全分析
• リモートプロセス最適化

現場検証済みの製造実績

事例1:中国のEVモーター製造メーカー

顧客:世界トップ3のEVモーター供給企業(年間500万台)
課題:抵抗溶接によりステータの生産能力が1分あたり42個に制限されていた
導入:MotorWeld-100ステーション12台

結果(15か月間の生産実績):
• ステータ組立速度:1分あたり42個 → 112個(+167%)
• モーター効率向上:3.8%の向上を実証(ピーク効率94.2%)
• 接合部抵抗:0.12 → 0.047 μΩ·cm(-61%)
• 不良率:3.1% → 0.03%(-99%)
• 作業者1人当たりの労働生産性:+285%

ケーススタディ2:欧州向けプレミアムEVパワートレイン

課題:800Vヘアピンステータは極めて低い抵抗を要求
結果は
• 接合抵抗率を0.042 μΩ·cmに達成
• 192kW/kgの電力密度を実証済み
• 現場故障ゼロ(車両累計走行距離120万kmのデータ)
• 48本のヘアピン端部を26秒で溶接

定量的性能ベンチマーク評価

パフォーマンス指標

抵抗溶接

超音波溶接

MotorWeld-100

優位性

ステータサイクルタイム

75秒

52秒

28秒

抵抗比で−63%

接合抵抗

0.12 μΩ·cm

0.09 μΩ·cm

0.047 μΩ·cm

-61%(最低)

運動効率

91.8%

92.4%

94.2%

+3.8%(ピーク)

ファーストパス・ユールド

96.9%

98.1%

99.97%

+3%(最良)

電極摩耗コスト

$2.80k/年

なし

なし

$2.80kの削減

生産の稼働時間

89%

94%

99.3%

+11%(最高)

 

完全な技術仕様

パラメータ

仕様詳細

レーザータイプ

グリーンファイバーレーザー(515nm標準)

電力範囲

1000W~4000W(連続波/パルス)

オプション波長

ブルー450nm(超薄箔)

線束の質

M²<1.1(回折限界に近い)

スキャン範囲

500×500mm

位置精度

±0.01mm

溶接速度

50-150mm/s

溶け込み深さ

1.5mm銅/2.0mm鋼板

作業領域

800×800×600mm

サイクル時間

28秒(48本のヘアピン)

足跡

2500 x 1800 x 2200mm

電源要件

400V 3φ、25kVA

 

高度なプロセス対応能力

ヘアピン溶接プロセス手順:
1. 準備:超音波洗浄+フラックス塗布
2. アライメント:ビジョンガイドによる位置決め(±0.01mm)
3. 溶接:515nmグリーンレーザー伝導溶接(深さ1.2mm)
4. 検査:OCT断面解析
5. 検証:100%抵抗測定

材料性能マトリクス

材質

厚さ

貫入度

溶接速度

継手の強度

C10100銅

2.0-4.0mm

1.5mm

150mm/s

純金属成分98%

C10200銅

1.5-3.5mm

1.3mm

140mm/s

純金属成分99%

27JNE300鋼

0.3mm × 48

0.8mm積層

120mm/s

全積層

6061-T6アルミニウム

2.0-5.0mm

2.0mm

100mm/s

純金属成分95%

Busbar cu

120mm²

2.5mm

80mm/s

150N/mm² 剪断強度

 

よくある質問 (FAQ)

Q: 銅製ヘアピン溶接にはなぜ緑色レーザーが必要ですか?

A 銅は1070nmの赤外線を98%反射します。一方、515nmの緑色レーザーでは65%の吸収率が得られ、不安定なキーホールモードではなく、安定した伝導溶接が可能になります。

Q: 顧客はどの程度のモーター効率向上が期待できますか?

A 接合部抵抗値が0.047 μΩ·cm(抵抗溶接比で61%低減)であり、充填率も最適化されていることから、ピーク効率で3~5%の向上が実証されています。

Q: システム導入はどのくらいの速さで完了しますか?

A 5日間での完全導入:1~2日目はロボットプログラミング、3日目はMES連携、4~5日目は検証運転。生産開始は6日目です。

Q: 異なるステータ外径およびヘアピン本数にも対応できますか?

A 完全にスケーラブル:ステータ外径100~250mm、ヘアピン本数24~96本に対応。サーボ式治具により、フォーマット切替を30秒未満で行えます。

Q: 自動車業界の要求を上回る品質保証とはどのようなものですか?

A :100%オンライン抵抗試験(通過基準:<0.05 μΩ·cm)、OCTによる溶接形状検証、機械学習を用いたスパッタ予測(精度99.97%)。

Q:サービスおよび稼働時間の保証内容は?

A :初年度99.3%の稼働時間保証、24時間365日対応のグローバルサポート、IoTを活用した遠隔診断(初回対応解決率91%)、レーザー装置3年保証。

EVモーター生産における戦略的優位性

MotorWeld-100 ヘアピン溶接のボトルネックを解消するとともに、 パワートレイン製造分野におけるリーダーシップを確立します :

✅ 検証済みステータースループット向上率167%
✅ 検証済みモーター効率向上率3.8%
✅ 接合部電気抵抗の低減率61%
✅ ステーター全溶接サイクル時間28秒
✅ 工場内統合までの期間:5日間
✅ 自動車グレード品質の歩留まり:99.97%
✅ 量産開始後9か月以内に投資回収(ROI)

ヘアピン溶接の完璧な精度で、次世代EVモーターを駆動。 PrecisionLaseへお問い合わせください ステータ設計の溶接性無料解析 生産工程シミュレーション お客様の特定の銅組成およびステータ形状を用いた解析。

PrecisionLase MotorWeld 100システム:EVモーター用銅製ヘアピン組立向け高速グリーンレーザー溶接を実現

MotorWeld-100は、困難な銅製ヘアピン溶接に最適化された専用のグリーン/ブルーレーザー技術を採用し、EVモーター製造を革新します。銅は赤外線反射率が98%と極めて高いため、従来のファイバーレーザーでは効果的に溶接できませんが、MotorWeld-100の515nm/450nm波長により60%以上の光吸収率を実現し、150mm/sという生産速度で安定したスパッタフリーの溶接を可能にします。このシステムは、大断面・低抵抗の電気接合部を形成し、モーター効率を3~5%向上させるとともに、自動車向け大量生産に求められる±0.01mmの位置精度を維持します。ヘアピン溶接にとどまらず、このシステムは精密ローターラミネーション溶接およびパワーエレクトロニクス端子の溶接にも対応します。完全自動化治具、リアルタイム溶融池監視、およびアダプティブプロセス制御により、次世代EVパワートレイン向けギガファクトリー規模の生産 throughput においてもゼロ欠陥品質を保証します。

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