新能源汽車驅動電機的功率模塊引腳焊接質量直接影響到產品的電氣性能與機械穩定性。

1、傳統焊接工藝的局限性

傳統焊接工藝中，電弧放電時間微秒級，且伴隨強烈弧光，導致工藝人員無法借助常規檢測設備準確判斷電弧實際位置與形態。電弧位置偏移、熱輸入不均勻容易導致虛焊、飛濺等焊接缺陷。

2、引入超高速攝像機觀測

某精密電機廠的工藝工程師們引入了中科君達視界自研的高靈敏度千眼狼NEO 25超高速攝像機，以26萬像素分辨率下11萬幀/秒高速采集，實現對放電弧光演化全過程的微秒級解析，揭示引腳接觸界面微區能量分布特征與焊縫形變的內在關聯機制。

3、實驗過程及解析

實驗設置

實驗拍攝對象為功率模塊的金屬引腳，直徑10mm，視場范圍100mm×100mm，工作距離為15cm。選用中科君達視界自研的千眼狼NEO 25超高速攝像機，進行ROI裁剪，幀率高達110,000fps，采用圖像智能觸發方式鎖定放電瞬間。

電弧放電動態特性

電弧起始階段（0~0.2ms）：焊接電流通過引腳間隙時，極高的電場強度促使引腳周圍氣體分子發生電離，釋放出自由電子與離子。自由電子進一步與氣體分子碰撞發生鏈式電離反應，氣體瞬間轉變為等離子態物質，形成明亮的等離子柱，但體積較小且集中在引腳尖端附近（見下圖）。

穩定燃燒階段（0.2~0.8ms）：隨著能量持續輸入，等離子迅速向外擴張，形態由細長狀演變為球狀或蘑菇狀。在電磁力熱碰撞力等因素影響下，等離子柱內部能量分布不均勻，內部離子和電子發生定向遷移，進一步加劇形態跳動與擴散（見下圖）。

衰減熄滅階段（0.8~1.2ms）：當焊接電流逐漸減小，等離子柱能量降低，內部離子與電子復合反應速率加快，部分區域回到中性氣體狀態，等離子柱在表面張力與氣體阻力作用下，逐漸向電極間隙收縮，逐步消失，焊接過程結束（見下圖）。

4、實驗結論

本次實驗利用中科君達視界自研的千眼狼NEO 25超高速攝像機細致捕捉到整個引腳焊接中的電弧放電過程，量化了電弧的時空分布特征和不穩定性，為提升焊接質量、推動精密電機制造工藝進步提供可視化的圖像依據。

中科君達視界自研的千眼狼NEO 25超高速攝像機在新能源汽車驅動電機制造領域的成功應用，為解決焊接缺陷問題提供了可視化依據。這一技術突破不僅提升了焊接質量，更推動了精密制造行業的技術進步，為新能源汽車等高端制造業的發展奠定了堅實基礎。

審核編輯 黃宇