Új hegesztési megoldás az elektromos járművek teljesítményelektronikájának hatékonyabb gyártásához

A TRUMPF új lézerhegesztési megoldása hatékonyabbá és megbízhatóbbá teszi az elektromos járművek teljesítményelektronikai egységeinek gyártását. A csúcstechnológiai vállalat egy magasan automatizált folyamatot fejlesztett ki, amely lehetővé teszi a réz elektromos vezetők közvetlen hegesztését réz gyűjtősínekre. A gyártók ezzel az új technológiával kiválthatják a hagyományosan alkalmazott csavarkötéseket. A megoldás kulcsa a lézer, a szenzortechnológia, a AI és az adatok közötti kölcsönhatásban rejlik. A sorozatgyártáshoz szükséges, magasan automatizált és stabil folyamatok csak az összes komponens összehangolt működése esetén valósíthatók meg. A vállalat a Yazaki nevű partnerével közösen mutatta be az új eljárást a TRUMPF INTECH elnevezésű házi kiállításán.

A feszültségelosztók hatékonyabb működése a lézertechnológiának köszönhetően

Az új lézermegoldás alacsony elektromos ellenállású, szilárdan összehevített kötést hoz létre, ezáltal növelve a teljesítményelektronika hatékonyságát. Az eljárást elsősorban az elektromos és tölthető hibrid járművek feszültségelosztóinak gyártásához alkalmazzák. Ezek a komponensek osztják el a jármű akkumulátorából érkező nagyfeszültséget az elektromos motor, a világítás és az egyéb elektromos fogyasztók felé; ilyen egység minden elektromos autóba beépítésre kerül. Korábban a feszültségelosztók hagyományos mechanikai kötéseit több folyamatlépésben állították elő. Ez időigényes munkafolyamat, amely hibaforrást jelenthet. Ezenfelül a mechanikus csavarkötések érzékenyek a vibrációra, és magasabb elektromos ellenállást mutatnak, ami energiaveszteséghez és fokozott hőtermeléshez vezet.

Mesterséges intelligencia a megbízható hegesztési folyamatokért

A megoldás magja a lézer, a szenzortechnológia és az AI interakciója. Első lépésben egy AI-támogatott képfeldolgozó rendszer azonosítja az alkatrészt, és pixelpontossággal pozicionálja a lézersugarat. Ezt követően egy 9 kW teljesítményű szálas lézer hegeszti össze a rézszálakat. A folyamat során egy OCT (Optical Coherence Tomography – Optikai koherencia tomográfia) rendszer valós időben felügyeli a hegesztési mélységet, megakadályozva az alkatrész átégését.

A hegesztést követően egy másik, kamerás rendszer ellenőrzi a hegesztési varrat minőségét, szintén AI alkalmazásával. Néhány tanítókép elegendő a varratminőség megbízható értékeléséhez. Minden folyamatlépés – az alkatrészfelismeréstől a hegesztésen át a minőségellenőrzésig – egyetlen lézerállomáson belül történik. Az alkatrészfelismerés és a lézersugár pozicionálása milliszekundumok alatt megy végbe. A teljes folyamat jóval egy másodperc alatt zajlik le, így a rendszer alkalmas a nagy produktivitású sorozatgyártásra. A fejlesztés célja a zökkenőmentes, valós idejű folyamatvezérlés a gyártási sebesség lassítása nélkül. A 9 kW-os szálas lézer alkalmas rézalkatrészek több milliméter mély, megbízható és nagy sebességű hegesztésére. Nagyobb keresztmetszetek esetén a felhasználók nagyobb teljesítményű TRUMPF lézereket is alkalmazhatnak.

forrás: TRUMPF