Опыт интеграторов, работающих в сфере электромобильности
Comau, член группы FCA, является мировым лидером в области поставок передовых продуктов и систем промышленной автоматизации. Ассортимент ее продукции включает технологии и системы для производства электрических, гибридных и традиционных транспортных средств, промышленных роботов, коллаборативной и носимой робототехники, автономной логистики, специализированных рабочих центров и взаимосвязанных цифровых услуг и продуктов, способных передавать, обрабатывать и анализировать машинные и технологические данные. Они интегрируют лазерные системы в сложные устройства, такие как сварочные головки, приложения гибридной термографии для онлайн-мониторинга качества в режиме реального времени и управления большими данными. Они разработали программное обеспечение, использующее искусственные нейронные сети на записанном видео, которое может оценить качество соединения без необходимости деструктивных контрольных тестов. Кроме того, они нацелены на повышение стабильности процесса с помощью специального программного обеспечения для проектирования. На рисунке 4 вы можете увидеть изображение лазерной лаборатории Comau, где проводится проверка продукта, адаптированного для каждого клиента, когда речь идет о сварке аккумуляторов. В настоящее время они открыты для сотрудничества для решения проблемы определения количества энергии в соединении в режиме реального времени с целью описания того, как соединение реагирует механически и электрически, и сертификации характеристик старения соединения. предназначены для повышения стабильности процесса с помощью специального программного обеспечения для проектирования. На рисунке 4 вы можете увидеть изображение лазерной лаборатории Comau, где проводится проверка продукта, адаптированного для каждого клиента, когда речь идет о сварке аккумуляторов. В настоящее время они открыты для сотрудничества для решения проблемы определения количества энергии в соединении в режиме реального времени с целью описания того, как соединение реагирует механически и электрически, и сертификации характеристик старения соединения. предназначены для повышения стабильности процесса с помощью специального программного обеспечения для проектирования. На рисунке 4 вы можете увидеть изображение лазерной лаборатории Comau, где проводится проверка продукта, адаптированного для каждого клиента, когда речь идет о сварке аккумуляторов. В настоящее время они открыты для сотрудничества для решения проблемы определения количества энергии в соединении в режиме реального времени с целью описания того, как соединение реагирует механически и электрически, и сертификации характеристик старения соединения.
Precitec, компания, специализирующаяся на лазерной обработке оптики, предлагает передовые решения, объединяющие сложные системы управления технологическим процессом. Уникальными преимуществами являются режущие и сварочные обрабатывающие головки с полностью интегрированной сенсорной технологией для мониторинга и управления лазерными процессами в промышленных приложениях. Особенно в контексте электронной мобильности, где лазер играет двойную роль уникального и эффективного инструмента для различных процессов, оборудование Precitec находит множество конкретных применений, таких как, например, управление процессом сварки разнородных материалов в режиме реального времени ( медно-алюминиевый пример) для контактов батареи и шин, где датчики Precitec сразу обнаруживают такие проблемы, как чрезмерное расстояние между соединяемыми элементами или падение мощности лазера, расфокусировку луча, смещение указателя, перегрев самой оптики из-за ретроотражения. Инновационная компетенция Precitec достигает своего пика во внедрении когерентной оптической томографии (ОКТ) в лазерную обработку. В то же время компания была пионером и архитектором переноса технологии ОКТ из области медицины в промышленное производство, и успехи в этой области подтверждают правильность выбора Precitec на этом пути: сегодня использование датчиков ОКТ позволяет пользователям измерять глубина проплавления и/или топография в режиме реального времени с микронным разрешением, без вмешательства самого сварного шва.
Сегодня зрелые и готовые к использованию системы, такие как KeyholeFinder или WeldMaster, являются инструментами, широко используемыми в промышленной среде, а также при сварке алюминия без покрытия проволокой серии Audi 6xxx. В основе этого приложения лежит непрерывное измерение геометрии шарика и, на его основе, адаптация частоты и ширины поперечных колебаний и мощности лазера. Другим применением является использование WeldMaster для герметизации модуля аккумуляторной батареи, установленного под Audi E-tron, где колебание луча и контроль мощности обеспечивают сварные швы без трещин и пор.
Новые появляющиеся технологии и роль Европы в будущем лазерной сварки
Многочисленные факторы играют важную роль в получении эффективной и точной лазерной сварки, но одним из основных является способ, которым лазерный луч достигает обрабатываемой области. Инновационная технология для этого была недавно представлена на рынке израильской компанией CIVAN.
Они предлагают одномодовые лазерные источники на длинах волн 1064 нм и 532 нм с выходной мощностью соответственно от 10 кВт до 30 кВт и до 500 Вт. Высокая мощность достигается для обеих длин волн за счет когерентного сочетания нескольких одномодовых источников в один луч, фокус которого можно контролировать одновременно по его осевому положению, размеру и пространственному распределению.
В основе всего этого лежит технология, называемая оптической фазовой решеткой (подобная той, что широко используется для радиочастот), при которой сочетание по фазе различных лазеров высокой яркости, управляемых соответствующими модуляторами, присутствующими в каждом источнике, генерирует, таким образом, называемое полем вдали, специфическая интерференционная фигура, для которой форма и положение максимальной интенсивности могут быть определены произвольно. Система управляется специальным программным обеспечением, способным динамически реализовывать частоты колебаний от кГц до МГц и изменять форму луча, фокусные расстояния или динамику в реальном времени, адаптируя источник к конкретному сверлению, сварке и резке различных материалов (примеры на рисунке 5). CIVAN работает над реализацией, как можно скорее,
Вывод
Как уже было объявлено во введении, лазерная сварка является явным предшественником Индустрии 4.0, и Европейская комиссия проявила большой интерес к поддержке этих разработок. По этой причине многие коллективные инициативы на европейском уровне продвигают эту технологию под эгидой так называемого передового производства. Самый последний из них называется PULSATE, европейский проект, недавно одобренный GA 951998 в рамках Horizon 2020, который только начался 1 сентября 2020 года. Цель проекта — соединить многие центры цифровых инноваций в Европе, обладающие опытом в области лазерной производственных технологий, а также для охвата и поддержки всех малых и средних предприятий, которые, рассматривая лазер как ключевую технологию, хотят войти в среду цифрового производства и промышленности 4. 0, но ограничены в реализации из-за недостаточных возможностей проверки. Уже в первый период проекта будут предложены быстрые и простые испытания лазерного оборудования за счет Европейского Сообщества. Предусматриваются две ситуации: эксперименты по передаче технологии (TTE) и варианты использования адаптора (AUC). Первые финансируются единовременно в размере до 150 000 евро в рамках очень быстрой процедуры, дополняемой дополнительной поддержкой со стороны основных европейских исследовательских центров. Последние представляют собой реальное экономическое обоснование и наставничество, направленное на то, чтобы внедрение было эффективным в его конкретной пользовательской среде. Первый набор для TTE откроется в период с февраля по апрель 2021 года, а первый набор для AUC откроется в первом квартале 2022 года. Проект предоставит в общей сложности 4 миллиона евро прямой финансовой поддержки и 1 миллион евро дополнительной поддержки от исследовательских и испытательных центров.
