Zrobotyzowane zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem dla bran?y elektromobilnej

Decyduj?cymi kwestiami dotycz?cymi tematu przysz?o?ci jakim jest elektromobilno?? s? nie tylko zasi?g i osi?gi pojazdów. Istotn? kwesti? jest tak?e ekonomiczna produkcja pojazdów z wykorzystaniem innowacyjnych koncepcji pojazdów.

Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem dla potrzeb elektromobilno?ci

Dzi?ki dog??bnej znajomo?ci procesów w zakresie zgrzewania tarciowego z przemieszaniem firma KUKA sta?a si? wa?nym partnerem w bran?y motoryzacyjnej. Poniewa? technologia ta umo?liwia nie tylko optymalizacj? zarz?dzania ciep?em w przypadku akumulatorów lecz tak?e op?acaln? implementacj? z?o?onej struktury zespo?u obudowy akumulatorów.

Samochody elektryczne wymagaj? ?odpowiedniej temperatury” — przynajmniej ich akumulatory. Gdy? tylko w przypadku odpowiedniej temperatury zapewniaj? optymaln? wydajno?? i osi?gaj? maksymaln? ?ywotno??. Akumulatory musz? by? zatem ch?odzone podczas pracy oraz ogrzewane przy niskich temperaturach otoczenia. Z regu?y odbywa si? to – szczególnie w przypadku pojazdów hybrydowych – za pomoc? uk?adu ch?odzenia, który jest zintegrowany w dnie podstawy akumulatora. Przygotowanie tej obudowy jest wyj?tkowo trudne. Dzi?ki wieloletniemu do?wiadczeniu w zakresie zgrzewania tarciowego z przemieszaniem firma KUKA mo?e zaoferowa? w tym obszarzeistotne know-how.?

Uk?ad ch?odzenia pojazdów hybrydowych zostaje zamkni?ty przy pomocy zgrzania blaszanego dna z odlewan? obudow?. Musi przy tym powsta? szczelny obieg zdolny wytrzyma? zmienne ci?nienie. Wymagany jest przy tym du?y przekrój po??czenia oraz dobrze wymieszana oraz utwardzona spoina. Elementy powinny si? przy tym tylko nieznacznie odkszta?ca? na skutek dzia?ania ciep?a. Odpowiedni? technologi? ??czenia okaza?o si? zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem.

Zgrzewanie przy zastosowaniu zielonych technologii

Procedura ta nadaje si? szczególnie w przypadku procesów ??czenia wymagaj?cych wysokiej jako?ci z u?yciem ró?nego rodzaju stopów aluminium oraz metali nie?elaznych o niskiej temperaturze topnienia. Przy zgrzewaniu tarciowym z przemieszaniem obracaj?ce si? narz?dzie jest przesuwane wzd?u? obszaru ??czenia obrabianych przedmiotów, w wyniku czego generowane jest na skutek tarcia ciep?o mi?dzy sztywno przylegaj?cymi powierzchniami spajania, tworz?c mocniejsze i bardziej wytrzyma?e po??czenie ni? w przypadku konwencjonalnych procesów. Spoiny s? wykonywane w zale?no?ci od konstrukcji elementu jako spoiny meandruj?ce lub spoiny ?ciegowe jako spoiny na zak?adk?.?

Friction Stir Welding_seam — Przyk?ad spoiny meandrowej

Dodatkowa zaleta:?proces jest niskoemisyjny, niewielkie zu?ycie energii. Nie jest wymagane wcze?niejsze przygotowywanie zgrzewanych elementów. Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem jest z tego powodu okre?lane tak?e mianem?zielonej technologii.

Friction Stir Welding_Robot — Ogniwa zgrzewane tarciowo z przemieszaniem dla obudowy akumulatora

Dog??bna znajomo?? procesów w zakresie techniki ??czenia

Technologia ta stosowana jest nie tylko pod k?tem uk?adów ch?odzenia pojazdów hybrydowych, lecz coraz cz??ciej tak?e przy produkcji obudów akumulatorów w pe?ni elektrycznych. W tym przypadku obudowa zajmuje du?y obszar podwozia i znajduje si? z regu?y mi?dzy osiami. Niektórzy producenci nadal oddzielnie montuj? zespó? obudowy akumulatorów. Nowe koncepcje przewiduj? jednak elementy konstrukcyjne w ramach których montowane s? zespo?y obudowy akumulatorów. Elementy te musz? by? zatem niezwykle sztywne. Dost?pne s? w tym zakresie dwie mo?liwo?ci: Profile ramowe z belkami poprzecznymi, które s? zgrzewane z p?yt? pod?ogow? z blachy aluminiowej lub p?yta pod?ogowa wykonana ze zgrzanych ze sob? profili wyt?aczanych o podwójnych ?ciankach.

Przy ??czeniu przednich i tylnych obszarów z obudow? akumulatora stosuje si? ju? odlewane ci?nieniowo elementy aluminiowe – co przek?ada si? na wysokie wymagania w zakresie techniki ??czenia zespo?u obudowy akumulatora. I tutaj w?a?nie du?e znaczenie odgrywa gwarantowana przez KUKA dog??bna znajomo?? procesów. Bowiem w tego typu zadaniach idealnie sprawdza si? zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem. Je?li chodzi o produkcj? tych komponentów oraz urz?dzenia produkcyjne, nale?y jednak uwzgl?dni? pewne niuanse, jak np. wysoka moc obróbki i szeroko?? mostkowanej szczeliny.

Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem z u?yciem sztywnego ramienia

Aby wykonywa? skomplikowane spoiny w przypadku obudów akumulatorów i elektroniki, firma KUKA stawia, w szczególno?ci w bran?y motoryzacyjnej, na zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem z u?yciem sztywnego ramienia (Stationary Shoulder Friction Stir Welding, SSFSW). Przy tej technice, w odró?nieniu od klasycznego zgrzewania tarciowego z przemieszaniem, obraca si? wy??cznie trzpień zgrzewaj?cy w stacjonarnym ramieniu. Zastosowanie sztywnego ramienia zapewnia przy przesuwie wzd?u? szwu spawalniczego powstawanie równej i g?adkiej powierzchni spoiny. To z kolei zmniejsza nak?ad koniecznej obróbki końcowej.

Friction Stir Welding_ESAB Licensed Technology — Zrobotyzowane rozwi?zanie w zakresie zgrzewania tarciowego z przemieszaniem

System kontroli procesów i dokumentacji

Eksperci nie maj? w?tpliwo?ci: wraz z rosn?cym znaczeniem elektromobilno?ci potencja? rynkowy dla instalacji produkcyjnych wykorzystuj?cych zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem b?dzie rós?. Firma KUKA umo?liwia bran?y motoryzacyjnej op?acalne pod wzgl?dem ekonomicznym wdro?enie tej metody spajania w ramach procesu produkcji. Jednocze?nie klienci mog? ?ledzi? wszystkie istotne parametry procesów oraz w sposób przejrzysty zapisywa? dane dotycz?ce jako?ci. W tym zakresie firma KUKA za spraw? Systemu kontroli procesów i dokumentacji (PCD) przygotowa?a fundamenty pod k?tem wdro?enia Industrie 4.0.