Robotalapú kavaró dörzshegesztés az e-mobilitás el?segítésére

A jöv?t jelent? e-mobilitás terén nem csak a járm?vek hatótávolsága és teljesít?képessége a dönt? tényez?. Dönt? tényez? még a járm?vek ökonómiai kivitele és új, innovatív járm?koncepciók alkalmazása.

Kavaró d?rzshegesztés az elektromos mobilitás el?segítésére

A kavaró d?rzshegesztésben szerzett folyamatismerete révén a KUKA az autóipar fontos partnerévé vált. E technológiának k?sz?nhet?en egyrészt optimalizálható az akkumulátorok h?mérsékletének alakulása, másrészt a tárolóburkolatok komplex rendszere gazdaságosan kialakítható.

Az e-autók – els?sorban az akkumulátoruk – olyan h?mérsékletet igényelnek, amely mellett ?jól érzik magukat”. Csak megfelel? h?mérséklet esetén képesek maximális élettartam mellett optimális teljesítményre. Ezért az akkumulátorokat üzemeltetés k?zben h?teni, illetve alacsony k?rnyezeti h?mérséklet esetén melegíteni kell. Ezt a funkciót általában – kül?n?sen a hibrid járm?veknél – az akkumulátortartó aljába épített h?t?rendszerek látják el. Ennek a burkolatnak az elkészítése kül?n?sen problémás. A kavaró d?rzshegesztési eljárás terén szerzett t?bbéves tapasztalatának k?sz?nhet?en a KUKA fontos know-how birtokába jutott.?

A hibrid járm?vek h?t?rendszerét egy padlólemez és az ?nt?ttvas burkolat ?sszehegesztésével lezárják. Ennek k?vetkeztében egy olyan nyomásálló keringet?rendszer j?n létre, amely ellenáll nyomásváltozás hatásának. Ehhez nagy méret? csatlakozási keresztmetszetre, valamint jól elegyített és t?m?rített varratra van szükség. A komponenseknek h?hatásra lehet?leg csak kis mértékben szabad vetemedniük. A kavaró d?rzshegesztés alkalmas illesztési technológiának bizonyult.

Hegesztés a z?ld technológia segítségével

Az eljárás kül?n?sen alkalmas kül?nb?z?, alacsony olvadáspontú alumínium-?tv?zetek és más nem vasas fémek min?ségi illesztésére. Kavaró d?rzshegesztéskor egy forgó szerszám a munkadarabok ?sszekapcsolódási területén végighalad, ennek hatására a szilárdan befeszített illesztend? részek k?z?tt súrlódási h? keletkezik – a hagyományos eljárással szilárdabb és teherbíróbb k?tés j?n létre. A hegesztési varratok az alkatrészek kialakításától függ?en meander vagy átfed? stichvarrat formájában hozhatók létre.

Friction Stir Welding_seam — Példa meandervarratra

További el?ny:?Az eljárás kevés károsanyag-kibocsátással és csekély energiafelhasználással jár. Az illeszteni kívánt elemeket nem szükséges el?kezelni. A kavaró d?rzshegesztés ezért z?ld technológiaként is jellemezhet?.

Friction Stir Welding_Robot — Kavaró dörzshegesztési cella akkumulátorházhoz

Az illesztéstechnika folyamatának ismerete

Ezt a technológiát nem csak a hibrid járm?vek h?t?rendszereinél, hanem a tisztán elektromos autók tárolóburkolatainak gyártásakor is egyre gyakrabban alkalmazzák. Ebben az esetben a burkolat a padló nagy területét foglalja el, és rendszerint a tengelyek k?z?tt található. Néhány gyártó a tárolóburkolatot kül?n szereli fel. Az újabb tervezési megoldások ezzel szemben olyan szerkezeti elemeket alkalmaznak, amelyekbe beépítésre kerül a járm? tárolóburkolata. Ezért ezeknek a szerkezeteknek rendkívül er?seknek kell lenniük. Két megoldás lehetséges: Keretprofilok keresztrudakkal, amelyeket alumíniumlemezb?l készült padlólemezzel kell ?sszehegeszteni, vagy ?sszehegesztett duplafalú extruderprofilokból álló padlólemez.

Az elüls? és a hátulsó résznek a tárolóburkolathoz k?tésekor alumíniumból készült, már szétválasztott nyomásos ?ntvényeket kell alkalmazni – ami a tárolóburkolatok esetében az illesztési technikával szemben magas szint? k?vetelményeket tételez fel. Itt ismét el?térbe kerül a KUKA folyamatismerete. Ha ilyen k?vetelményeknek kell megfelelni, akkor a kavaró d?rzshegesztés ideális megoldás. Az alkatrészek és a gyártóeszk?z?k kialakításakor azonban figyelembe kell venni bizonyos sajátosságokat, mint például a nagy folyamater?t és az áthidalható hézagokat.

Kavaró d?rzshegesztés r?gzített alátámasztással

A tároló és elektronikai burkolatok komplex varratainak kivitelezésekor a KUKA – különösen az autógyártás igényeinek kielégítése érdekében – rögzített alátámasztással történ? kavaró dörzshegesztést (Stationary Shoulder Friction Stir Welding, SSFSW) alkalmazza. Ennél az eljárásnál a klasszikus kavaró dörzshegesztést?l eltér?en csak a hegeszt?pálca forog egy rögzített tartón. A rögzített tartón keresztül az el?tolási mozgás közben a hegesztési varrat mentén egyenes, sima varratfelület jön létre. Ez az eljárás szintén csökkenti az utómunkálatok miatti ráfordításokat.

Friction Stir Welding_ESAB Licensed Technology — Robotokon alapuló kavarásos dörzshegesztési megoldások

Folyamat-ellen?rzési és dokumentációs rendszer

A szakért?k biztosak abban, hogy: Az elektromos mobilitás jelent?ségének n?vekedése k?vetkeztében az el?ttünk álló években a kavarásos d?rzshegesztést alkalmazó gyártóberendezések piaci lehet?ségei is b?vülni fognak. A KUKA lehet?vé teszi, hogy az autóipar ezt az illesztési eljárást gazdaságilag észszer? módon beépíthesse a gyártási folyamatba. Ugyanakkor az ügyfelek nyomon k?vethetik valamennyi lényeges folyamatparamétert, és átlátható módon megismerhetik a min?ségre vonatkozó adatokat. Ezen a téren a KUKA egy folyamat-ellen?rzési és dokumentációs rendszer (PCD) létrehozásával megalapozta az Ipar 4.0-val t?rtén? integrációt.