随着汽车制造商加紧生产更多电动汽车 (EV)，电动汽车生产的各个方面都在改进。 当然，他们的目标是在降低成本的同时提高车辆的可靠性和性能。
电动汽车的一个重要部分是分配整车电力的电缆。 这些电缆称为汇流排。 由于需要承载的电流量很大，所以汇流排不仅仅是电线。 它们是厚带状金属导体，包裹着绝缘层（典型尺寸范围是 12 毫米宽、3 毫米厚）。 最常用的金属是铜，有时也用铝。 绝缘层是塑料材料（通常是聚酰胺 PA12）。
绝缘汇流排材料通常长度较长，成卷供货，就像传统电线一样。 汽车制造商切割出需要的长度并将汇流排弯曲成所需的形状。 汇流排的形状可能非常复杂，因为它们必须绕过汽车内各种其他零件和结构，将电力输送到需要的地方。
在生产中，有时必须从汇流排的两端去除（剥离）一些绝缘层。 这是将汇流排电气连接到其他部件所必需的步骤。 汽车制造商对此工艺有一些具体要求。
首先，绝缘层剥离的速度必须要快，这样才能具有成本效益，而不是成为生产瓶颈。 这意味着要在几秒钟内去除大约 25 毫米（1 英寸）的绝缘层。
其次，必须彻底去除绝缘层。 因为剥离区域中的任何残留绝缘层都会干扰电气连接，导致电力浪费（降低车辆效率）。 此外，汇流排的末端通常需要焊接到其他导体或蓄电池上。 留在导体表面的任何塑料都会污染焊缝，从而降低其电气和机械性能。
最后，导体本身不能因剥离而损坏。 这可能会降低导体机械强度，从而形成可能发生故障的点。
出于所有这些原因，使用任何机械方法（如刀片或刮刀）去除绝缘层几乎都满足不了要求。 此外，很难使用刀片去除弯曲或异形表面的绝缘层。
汇流排激光剥离横空出世
为了满足这些相同的要求，激光器成为剥离汇流排绝缘层的上佳工具。 这是因为激光工艺完全是非接触式加工，并且可以很轻松地配置，来实现弯曲零件的加工。 因此激光加工快速而灵活。
二氧化碳激光器尤其适合这项任务。 这是因为二氧化碳激光器产生远红外光。 大多数用于绝缘的塑料都会非常强烈地吸收这种光，但铜对此类光的反射率却很高。
这意味着激光会迅速蒸发绝缘层，但在到达导体时会自动停止去除材料（因为铜只是将激光反射回来而不会吸收）。 因此，它可以很轻松地去除绝缘层，同时保持铜完好无损。
生产中的汇流排激光剥离
为了实际执行绝缘层剥离，激光束会聚焦到汇流排上的一个小点以集中能量。 该聚焦光束来回快速扫描，以便覆盖必须去除绝缘层的整个区域。
在生产环境中实施此方法时，有一些重要的实际考虑因素。 例如，为了获得必要的工艺产量，使用了两台激光器。 每台激光器从汇流排的一侧剥去绝缘层（因此，图中将有第二道激光从下方射出）。 这样一来，无需翻转零件就能处理两个面，操作得以简化。
此外，最好让激光束以一定角度照射汇流排。 这有两个作用。 首先，这可以避免任何激光反射回来并损坏光束传输系统。 其次，这样激光就能够同时去除汇流排顶部和边缘的绝缘层（因为倾斜的激光束可以“看到”汇流排的侧面）。
汇流排系统是剥离汇流排的完整解决方案。 它包括两个 PowerLine C 子系统，以及所有相关的扫描和光束传输光学器件，以及所有必要的控制电子器件和软件。
PowerLine C 可以在大约 6 秒内从 6 毫米宽的汇流排两侧去除 30 毫米长、0.5 毫米厚的聚酰胺。 绝缘层可以完全去除，而不会对导体造成任何损坏，从而实现了工艺的高良品率。
有两种不同的汇流排剥离系统可供选择 - 内联版本和独立版本。 内联系统与提供连续汇流排的线轴进料机构集成在一起。 激光在切割和最终弯曲操作之前对汇流排进行剥离。 PowerLine C 甚至支持“实时”剥离，即在不减慢或停止汇流排运动的情况下执行剥离。 在独立版本中，机械臂拾取预先切割并弯曲的汇流排并将其放置到系统中，然后进行激光剥离。
查看高速、高效的汇流排剥离如何工作。
相关资源
