„Dénudage intelligent“

Nouvelle unité sensorielle pour une sécurité maximale du processus

Grâce à un nouveau procédé, Otto Bihler Maschinenfabrik rend le dénudage des hairpins encore plus sûr et efficace. Le point central est l'unité sensorielle innovante de Bihler qui détecte en permanence le fil de cuivre étamé. Grâce à ces données, la station de dénudage Bihler placée en aval peut dénuder chaque hairpin individuellement et avec une grande précision - avec des pertes de section minimales tout en conservant des surfaces métalliques pures.

La fabrication de hairpins fait depuis toujours partie des compétences clés d'Otto Bihler Maschinenfabrik. En effet, les composants en forme d'épingle à cheveux en fil de cuivre étamé font partie intégrante des moteurs électriques et, actuellement, la demande a fortement augmenté en raison du développement de l'électromobilité. C'est dans ce contexte que Bihler a récemment développé le système d'asservissement Bihler BM-HP. Il s'agit d'une installation complète entièrement automatisée qui produit jusqu'à 120 hairpins par minute et qui permet également de changer de variante « à la volée ». L'installation assure une précision dimensionnelle absolue en ce qui concerne la forme de la tête, la longueur et le parallélisme des fusées et garantit notamment la reproductibilité de la géométrie 3D de la tête de chaque broche.

Extraction dosée avec précision

Parallèlement, Bihler poursuit le développement du processus de fabrication d’hairpin de manière conséquente. Un défi particulier réside dans le dénudage des extrémités des broches. « Il s'agit ici de créer une surface métallique pure sur les extrémités des fusées, qui ne présente aucun résidu de peinture. En même temps, l'élimination de la couche de vernis ne doit réduire que très peu la section du fil de cuivre », explique Martin Lehmann, Bihler Key Account Manager E-Mobility. Cela est particulièrement important du point de vue de la sécurité, car une section de fusée trop faible entraînerait un échauffement indésirable au niveau des points de jonction. Mais il est tout aussi important de dénuder proprement et sans laisser de traces, car ce n'est qu'en l'absence d'impuretés que les extrémités des broches pourront être soudées correctement plus tard, après le montage dans la tôle du stator. Le dénudage des extrémités des hairpins est rendu plus difficile par le fait qu'il existe des variantes très différentes de laque et de revêtement du corps en cuivre. À cela s'ajoutent les tolérances du fil de cuivre. De plus, le centre du fil de cuivre est souvent légèrement tordu dans la gaine laquée qui est elle-même d'une épaisseur inégale. Pour compenser ces tolérances et obtenir une surface métallique pure, il faut extraire beaucoup de matière, ce qui a pour effet indésirable de réduire la section transversale et de perdre un matériau précieux.

Mécanique supérieure

C'est dans ce contexte que la société Otto Bihler Maschinenfabrik a développé la station de dénudage Bihler. Celle-ci n'utilise pas un faisceau laser comme c'est le cas habituellement, mais fonctionne de manière purement mécanique. Le type de laque utilisé pour la surface à dénuder n'a donc aucune importance : « Nous raclons chaque couche », souligne Martin Lehmann. « Cela nous permet de créer une surface de très haute qualité, tout en travaillant de manière extrêmement précise ». La station de dénudage comprend une fonction de maintien du fil, un bras de couteau et le couteau correspondant. Elle se trouve aussi bien à l'avant qu'à l'arrière du Bihler BM-HP, afin de pouvoir dénuder les deux extrémités des hairpins. Bihler vient de développer une toute nouvelle unité sensorielle innovante. Celle-ci mesure en ligne et en permanence l'épaisseur de la couche de laque ainsi que l'épaisseur totale du vernis et du fil de cuivre. Grâce à ces données, la station de dénudage peut ensuite être commandée de manière extrêmement précise via un circuit de régulation. Cela signifie que « Nous n'avons pas besoin d'enlever une quantité forfaitaire élevée du fil de cuivre pour des raisons de sécurité, mais nous pouvons gratter de manière très ciblée pour atteindre la cote réelle », explique clairement Martin Lehmann. « Ainsi, même si les tolérances d'épaisseur varient, une surface métallique toujours pure est garantie avec une perte de section minimale. C'est un procédé intelligent qui offre un grand plus en matière de sécurité des processus ». La pureté métallique des surfaces a été confirmée en détail par de nombreux clichés pris au microscope électronique à balayage.