Robotické t?ecí sva?ování s promí?ením pro oblast e-mobility

K rozhodujícím faktor?m u tématu budoucnosti e-mobility nepat?í jen dojezd a výkonnost vozidel. Rozhodujícím prvkem je také ekonomická výroba elektromobil? s novými inovativními koncepty těchto vozidel.

T?ecí sva?ování s?promí?ením pro elektromobilitu

Se svym procesním know-how v?oblasti t?ecího sva?ování s?promí?ením se spole?nost KUKA stala d?le?itym partnerem automobilového pr?myslu. Nebo? díky této technologii lze optimalizovat jak tepelny management pro baterie, tak i hospodárně realizovat komplexně uspo?ádanou strukturu bateriovych modul?.

Elektroauta vy?adují ?pohodovou teplotu“ – p?inejmen?ím pro své baterie. Nebo? pouze tehdy, jsou-li tyto baterie správně temperovány, podávají optimální vykon a dosahují maximální ?ivotnosti. Baterie se proto musí během provozu chladit a p?i nízké okolní teplotě oh?ívat. Zpravidla to probíhá – zejména u hybridních vozidel – pomocí chladicích soustav, které jsou integrovány do dna nosi?? baterií. Vyroba těchto modul? je maximálně choulostivá. Díky dlouholetym zku?enostem v?oblasti t?ecího sva?ování s?promí?ením zde spole?nost KUKA vná?í d?le?ité know-how.?

Chladicí soustava hybridních vozidel se uzav?e sva?ením plechového dna s?litinovou sk?íní. P?itom musí vzniknout hermeticky okruh , jen? odolává st?ídavému tlaku. K?tomu je zapot?ebí velky p?ipojovací pr??ez a dob?e promíseny a utěsněny svar. Sva?ované komponenty se p?itom p?sobením p?ivedeného tepla smí co nejméně deformovat. Jako vhodná technologie spojování se osvěd?ila metoda t?ecího sva?ování s?promí?ením.

Sva?ování pomocí zelené technologie

Tato metoda je vhodná zejména v?p?ípadě vysoce kvalitních proces? spojování s?r?znymi slitinami hliníku a ostatními ne?eleznymi kovy s?nízkou tavnou teplotou. U t?ecího sva?ování s?promí?ením je rotující nástroj veden podélně v?oblasti spoje obrobk?, ?ím? vzniká t?ecí teplo mezi pevně upnutymi spojovanymi prvky – vznikne robustněj?í a zatí?itelněj?í spoj ne? pomocí bě?né metody. Svary se realizují, podle designu daného dílce, jako meandry nebo bodové ?vy coby p?eplátované svary.?

Friction Stir Welding_seam — P?íklad meandrového svaru

Dodate?ná vyhoda:?Tato metoda má nízké emise a malou spot?ebu energie. P?edbě?ná úprava spojovanych dílc? není nutná. T?ecí sva?ování s?promí?ením je proto ozna?ováno také jako?zelená technologie.

Friction Stir Welding_Robot — Buňka pro výrobu bateriových modul? t?ecím sva?ováním s promí?ením

Procesní know-how ve spojovací technice

Tato technologie se prosazuje ve zvy?ené mí?e nejen u chladicích soustav hybridních vozidel, nybr? také p?i vyrobě bateriovych modul? v?ryzích elektromobilech. Zde zabírá tento modul velkou ?ást podlahy a zpravidla se nachází mezi nápravami. Někte?í vyrobci montovali bateriové moduly dosud samostatně. Nověj?í koncepty obsahují naproti tomu komponenty struktury, do kterych se za?lení bateriovy modul. Tyto struktury musejí byt k?tomuto ú?elu extrémně tuhé. Existují k?tomu dvě mo?nosti: Rámové profily s?p?í?nymi vyztuhami, které se sva?í s?podlahovou deskou (dnem) z?hliníkového plechu, nebo podlahová deska (dno) z?posva?ovanych dvoustěnnych protla?ovanych profil?.

U p?ipojení ?el a zádí k?bateriovému modulu se ojediněle pou?ívají ji? tlakové odlitky z?hliníku – co? p?edpokládá vysoké po?adavky kladené na spojovací techniku u bateriovych modul?. A zde do hry opět vstupuje spole?nost KUKA se svym procesním know-how. Poněvad? u těchto po?adavk? je ideálním ?e?ením metoda t?ecího sva?ování s?promí?ením. P?i utvá?ení dílc? a vyrobních za?ízení se ov?em musí pamatovat na některé zvlá?tnosti, jako je velká procesní síla a p?emostitelné mezery.

T?ecí sva?ování s?promí?ením s?pevnym ramínkem

Pro realizaci komplexních svar? u bateriových a elektronických modul? se KUKA zejména pro pot?eby automobilového pr?myslu spoléhá na t?ecí sva?ování s promíšením s pevným ramínkem (Stationary Shoulder Friction Stir Welding, SSFSW). U této metody rotuje, jinak ne? u klasického t?ecího sva?ování s promíšením pouze sva?ovací kolík ve stacionárním ramínku. P?sobením pevného ramínka vzniká během posuvu podél svaru rovný, hladký povrch svaru. To zase sni?uje náklady na dodate?né opracování.

Friction Stir Welding_ESAB Licensed Technology — Robotické ?e?ení t?ecího sva?ování s promí?ením

Procesní monitorovací a dokumenta?ní systém

Experti jsou si jisti: S?rostoucím vyznamem elektromobility bude v?nejbli??ích letech r?st také tr?ní potenciál vyrobních za?ízení s?metodou t?ecího sva?ování s?promí?ením. KUKA umo?ňuje automobilovému pr?myslu, aby tuto metodu spojování integroval smysluplně ekonomicky do vyrobního procesu. Sou?asně mohou zákazníci sledovat v?echny hlavní procesní parametry a nechat transparentně evidovat údaje o kvalitě. Zde spole?nost KUKA vytvo?ila procesním monitorovacím a dokumenta?ním systémem (PCD) základ pro integraci konceptu Pr?mysl 4.0.