作为新能源汽车动力系统的核心部件,MCU(电机控制器)承担着将电池直流电逆变为三相交流电的关键作用,其性能直接决定整车续航里程与动力输出效率。本文将深入探讨电机控制器的关键连接技术,以及激光工艺如何为其提供可靠支持。
传统螺栓连接的挑战
传统螺栓连接技术虽广泛应用,但存在诸多弊端。例如,螺栓连接需设计并预留连接孔,增加电控整体体积,不利于新能源汽车轻量化需求。螺栓拧紧时的机械应力可能导致元件损伤,甚至引发螺钉或异物脱落,影响内部电路安全。此外,长期使用螺栓的扭矩衰减问题,会显著增加接触电阻,引发局部过热。
这些隐患不仅影响电机控制器的寿命和稳定性,还可能对车辆的安全运行构成威胁。在此背景下,激光焊接工艺的引入已成为行业升级的突破口。
激光焊接的技术优势
激光焊接无需预留物理连接孔,使电机控制器体积得以优化,助力实现轻量化设计。相较于螺栓连接,激光焊接连接可靠性更高,界面接触电阻更低,能量传递效率更高,从而提升整车的续航与动力表现。尽管早期激光焊接存在虚焊、炸孔、焊穿等问题,但随着工艺技术不断进步,这些问题正逐步得到解决,当前行业良率已稳定在99%以上,部分产线可达99.5%。
该工艺的灵活性使其适用于多种复杂场景,如功率模块的外铜排与电容侧输入铜排、三相输出铜排,以及功率端子与陶瓷覆铜基板的焊接,一体针与陶瓷覆铜基板的焊接,激光均能提供可靠的连接解决方案。
据悉,作为激光加工解决方案供应商,华工激光在以上应用领域均已实现量产验证,并与客户展开了深入的共同开发合作。实践证明,该技术可适配不同材质、不同形状(如L型、圆形一体针、分体式结构)、不同封装形式(如HPD、DCM、TPAK等)的产品,为电控系统提供多样化解决方案。
核心技术与质量控制
在铜排焊接过程中,气孔、飞溅、炸焊等常见问题会影响焊接质量,采用环形光纤激光器可有效减少此类焊接缺陷,该技术通过光斑能量分布调节实现更稳定的熔池控制。焊接系统配备弹性压合夹具,可实时监测焊接压力,并在异常时发出警报,有助于保持工艺一致性。模块化压头设计便于快速更换和维护,同时集成吹吸除尘与防飞溅装置,避免焊渣污染周边元件。
在质量检测方面,系统支持LDD、WDD、LWM等直接、间接熔深检测技术,可及时识别焊接缺陷,杜绝不良品流出。实验室测试环节通常包含焊缝熔深、热影响区、拉拔力等关键指标的评估,这些测试可通过拉拔力测试仪、测温仪、高速摄像机等设备完成,为工艺验证提供数据支持。此类检测流程华工激光均可提供,能有助于缩短产品开发周期,提高工艺可靠性。
目前,激光焊接技术已获多家新能源汽车头部企业采纳,推动电控系统向高效化、紧凑化迭代,我们诚邀行业伙伴协同创新,共同定义下一代电控系统的连接标准。
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