xEV向けモータ用レーザ溶接機の製品化【古河電気工業】

2020年11月26日

xEV向けモータ用レーザ溶接機の製品化
～巻線、組み立て、継線、検査までワンストップでのソリューション提供～

・NITTOKUの精密FA技術と、古河電工のレーザ加工・銅材料評価技術との協業により、省力化FAシステム、
　高品質レーザ継線技術、アフターサービスまでをワンストップにて提供できます
・従来比10倍の高速サイクルタイムと圧倒的な高品質溶接を実現し、生産効率改善が可能となります
・両社は高効率なxEV用駆動モータの実現を通じて持続可能な社会に貢献いたします

NITTOKU株式会社（本社：埼玉県さいたま市大宮区東町2丁目292番地1、代表取締役社長：近藤進茂、以下NITTOKU）と古河電気工業株式会社（本社：東京都千代田区丸の内2丁目2番3号、代表取締役社長：小林敬一、以下古河電工）は、電動車（以下、xEV）向けモータ用レーザ溶接機を製品化いたしました。巻線機において世界トップシェアを誇るNITTOKUのファクトリーオートメーション（FA）ソリューションに加えて、古河電工のレーザに溶接技術および銅材料評価技術を組み合わせることにより、お客様のモータ生産工程の効率化（高速化・工程の簡素化・品質安定化）が可能となります。
また本製品は、12月2日～4日に開催予定のPhotonix2020にて初公開され、会期中に実機展示および平角線の溶接加工の実演を行います。実演設備においては、古河電工の新製品であるBlue-IRハイブリッドレーザを用いて平角線の配列誤差を計測・補正し最適な位置にレーザを走査し継線（注1）を行うことができます。

背景

自動車市場に占めるxEVの比率は今後急速に高まることが予想されており、主動力となるモータにおいては小型化・軽量化・高効率化が求められています。
また、今後の小型・高出力モータでは平角線を用いたモータが主流になりつつあります。この平角線の継線工法においては主にTIG溶接（注2）が用いられていますが、任意箇所を狙って溶融することができず、平角線の配置に高い精度が求められます。一方で、レーザ溶接は非接触であるため画像処理技術との相性も良く任意の箇所を狙って選択的に溶融することができ、少ない入熱で効率よく溶接することができますが、平角線の材料である純銅は熱伝導率が高く、ファイバレーザの波長に対する光吸収率が低いことから、入熱制御が難しく加工時に溶融池やキーホールの形成が安定せず、加工欠陥（スパッタ・ブローホール）が発生するといった課題がありました。

内容

装置・技術の概要
本製品は、xEV向けモータ用のレーザ溶接機です。NITTOKUの精密FA技術と古河電工のレーザ加工技術（ビームモード制御技術（注3）・Blue-IRハイブリッドレーザ技術（注4））との組合せにより、溶接工程での品質と生産性向上の両立が可能となります。
NITTOKUは、平角線の金型成型による精密加工に加え、古河電工のレーザ発振器の更なるパフォーマンスを高めるために、独自制御技術を使用した生産設備ラインを実現いたします。
古河電工のレーザ溶接技術により、平角線間の高さ・隙間ギャップなどにも対応したモータの継線が可能となり、工程の簡素化を実現します。本製品は、2020年12月より、NITTOKUより受注開始いたします。お客様のモータ形状、サイズ、加工工程に応じた設備仕様をご提案いたします。お客様の海外工場においても、NITTOKUの海外拠点からメンテナンスを実施しサポートします。

Photonix2020への出展
会期：12月2日（水）～４日（金）
会場：幕張メッセ　１ホール、ブース＃2－26（古河電工ブース）
実演設備においては、古河電工の新製品であるBlue-IRハイブリッドレーザと、NITTOKUの画像処理システムを備えており、平角線の配列誤差を計測・補正し最適な位置にレーザを走査し溶接を行うことができます。
当日は本製品のほか、古河電工のファイバレーザを用いた加工ソリューションも併せて展示します。

用語解説

(注 1) 継線：線材同士の接合。

(注 2) TIG溶接：電気を用いたアーク溶接方法の一種であり、電極と母材間に高電圧を加え、高電流を流すことで
　　　　起こるアーク放電によって生じる熱を利用して溶接する。鉄やアルミ、銅などあらゆる金属の溶接に
　　　　適応されている。

(注 3) ビームモード制御技術：ビームモード変換素子を用いてレーザのビーム形状を制御する技術。レーザ照射部の
　　　　溶融池を安定化させることで、溶融金属の飛散や内部欠陥の防止などレーザ溶接の高品質化を実現可能。

(注 4) Blue-IRハイブリッドレーザ：銅への吸収性が良い青色レーザ（波長：４６５ｎm）と深い溶け込みが得られる
　　　　近赤外レーザ（波長：１０７０nm）を組み合わせたレーザです。青色レーザの光吸収特性により安定した
　　　　入熱制御が可能になり、高速・高品質を両立した銅の溶接が可能。

古河電工グループのSDGsへの取り組み

当社グループは、「世紀を超えて培ってきた素材力を核として、絶え間ない技術革新により、真に豊かで持続可能な社会の実現に貢献します。」を基本理念に掲げて、4つのコア技術（メタル・ポリマー・フォトニクス・高周波）を軸に、事業活動をしています。さらに、国連で採択された「持続可能な開発目標（SDGs）」を念頭に置き、当社グループの事業領域を明確にした「古河電工グループビジョン2030」を策定し、「地球環境を守り、安全・安心・快適な生活を実現するため、情報/エネルギー/モビリティが融合した社会基盤を創る。」に向けた取り組みを進めています。