Autori: Džesika Šobere, Dmitrijs Badjukovs, Malte Hemeriha,Novanta aplikāciju laboratorija
Matadatas ir ļoti svarīgas, ražojot statorus elektromotoriem un ģeneratoriem. Matadata ir taisnstūrveida vara stieple, kas pārklāta ar organisko izolācijas slāni, kuras priekšrocības ir augstāks spraugas piepildījuma ātrums un motora efektivitāte, salīdzinot ar apaļiem un elastīgiem izolētiem vara vadiem. Tomēr matadatas spole ir salīdzinoši bieza, kas rada izaicinājumus tradicionālajai tinumu tehnoloģijai un izolācijas materiālu noņemšanai. Turklāt, lai piestiprinātu matadatas pēc statora montāžas, ir jāveic apjomīgs metināšanas darbs.
Lai panāktu efektīvu un kvalitatīvu matadatu galu lodēšanu, vara stieples virsmai jābūt tīrai un bez atlikumiem. Matadatas virsmas tīrība tieši ietekmē metināšanas kvalitāti un motora kopējo veiktspēju. Tāpēc matadatu ražošanas procesā ir jāizmanto ļoti svarīgs process - matadatas izolācijas slāņa noņemšana, lai noņemtu izolāciju vai porcelāna materiālu uz taisnstūra vara profila. Novanta sadarbojas ar daudziem nozares līderiem matadatu izolācijas noņemšanas procesā. Uzklāšanas prasības parasti ietver aptuveni 30 mm noņemšanu no visām četrām taisnstūrveida vara profila malām, kuru izmēri ir aptuveni 3 mm x 1,5 mm, un matadatas izolāciju. Izņemšanas process ir jāpabeidz īsā apstrādes cikla laikā, parasti mazāk nekā 1,5 sekundes.
Materiāls un viļņa garums
Lai noteiktu labāko matadata izolācijas metodiizģērbšanaprocesā, bija nepieciešama padziļināta materiāla un tā absorbcijas spektra analīze tirgū pieejamajiem rūpnieciskajiem lāzera viļņu garumiem. Plaši izmantotie izolācijas materiāli matadatas ietver organiskos kompozītmateriālus, piemēram, poliamīdu (PA), poliēteri (PE) un poliimīdu (PI), kuru pamatā ir tīrs varš. Šī procesa mērķis ir efektīvi noņemt visu organisko izolācijas slāni, vienlaikus nodrošinot, ka pamatne netiek bojāta.
Veicot analīzi, mēs noskaidrojām, ka organiskajam izolācijas slānim ir ievērojamas absorbcijas īpašības garākos viļņu garumos tālās infrasarkanajā spektrā. Tāpēc mēs uzskatām, ka CO₂ lāzeri ir labākais risinājumsizolācijas noņemšana no vara vadiem. Mūsu Synrad CO₂ lāzeri ir pieejami 9,3 μm, 10,2 μm un 10,6 μm viļņa garuma opcijās, nodrošinot dažādus spektra diapazonus, kas atbilst dažādu izolācijas materiālu absorbcijas līknēm. Turklāt šiem lāzeriem ir augsta atstarošanas spēja uz tīra vara substrātiem, nodrošinot efektīvu izolācijas slāņu noņemšanu, vienlaikus samazinot krāsas maiņas vai virsmas modifikācijas risku.
Lai gan CO₂ lāzeri var efektīvi noņemt lielāko daļu izolācijas materiālu, uz atstarojošās vara virsmas var palikt plāns atlikums 1-2 μm biezumā, ko nevar efektīvi noņemt tikai ar tālo infrasarkano starojumu. Tāpēc otrajā procesa posmā mēs izmantojam mazjaudas nanosekundes šķiedru lāzeru, lai nodrošinātu pilnīgu šī atlikušā slāņa noņemšanu. Šķiedru lāzeram ir labākas substrāta absorbcijas īpašības, kas nodrošina rūpīgu lobīšanos, vienlaikus aizsargājot vara virsmu no pārmērīgas karsēšanas un virsmas modifikācijas.
Lai gan izolācijas slāņa noņemšanai ir pieejamas alternatīvas metodes, piemēram, lāzerablācija, izmantojot vairākus īsu impulsu lāzerus vai vienu, jaudīgāku šķiedru lāzeru, mūsu divpakāpju process piedāvā izcilas priekšrocības efektivitātes, kvalitātes un apstrādes ātruma ziņā.
Faktiskais pirmās ablācijas process parasti neatbilst ātruma prasībām un nevar atšķirt izolācijas materiālu un pamatni; no otras puses, izmantojot vienu spēcīgāku šķiedru lāzeru, substrātam radīsies nopietnāki termiski bojājumi un virsmas modifikācijas.
Turklāt abām alternatīvām ir nepieciešami lielāki ieguldījumi lāzera avotā, tāpēc divpakāpju metode joprojām ir ideāls risinājums matadata izolācijas noņemšanas procesam, panākot labu līdzsvaru starp efektivitāti, kvalitāti un izmaksu lietderību.
