Ekonomiczne i trwa?e: Roboty KR FORTEC spawaj? obudowy akumulatorów do hybryd plug-in

Najwy?sza jako?? spawania w po??czeniu z ?zielon? technologi?”: Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem – znane jako Friction Stir Welding (FSW) – jest najbardziej optymalnym procesem w przypadku metali nie?elaznych o niskiej temperaturze topnienia i materia?ów metalowych. KUKA skorzysta?o ze swojego know-how z tego obszaru i wdro?y?o dla du?ego producenta samochodów trzy modu?y do zgrzewania tarciowego z przemieszaniem.

Trudne zadanie: Obudowy akumulatorów do hybryd plug-in

Obecnie zamiast samochodu z silnikiem spalinowym wiele osób ch?tniej wybiera samochód elektryczny. Lecz niewielu z nich wie, ?e: samochód elektrycznych potrzebuje ?optymalnej temperatury pracy” – a przynajmniej jego akumulatory. Gdy? tylko w przypadku odpowiedniej temperatury zapewniaj? one optymaln? wydajno?? i osi?gaj? maksymaln? ?ywotno??. Akumulatory litowo-jonowe musz? by? zatem ch?odzone podczas pracy oraz ogrzewane przy niskich temperaturach otoczenia. W hybrydzie typu plug-in to zadanie przejmuj? uk?ady ch?odzenia, które s? zamontowane w blasze pod?ogowej przy wsporniku akumulatora. Produkcja tych obudów jest niezwykle trudna, dlatego optymalnie nadaje si? do tego zrobotyzowana procedura FSW.

Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem do hybryd plug-in

Przekona? si? o tym równie? du?y producent samochodów, który do tej pory wykorzystywa? do produkcji obudów akumulatorów klejenie i skr?canie. W zwi?zku z tym, ?e ta metoda nie przynios?a po??danego rezultatu, poszukiwa? innego rozwi?zania na rynku. Wymagania wobec obudów akumulatorów s? bardzo wysokie: Nale?y zapewni? równe powierzchnie monta?owe modu?ów, szczelne otwory końcowe i pozytywnie przej?? próby ci?nieniowe. Dzi?ki zrobotyzowanemu zgrzewaniu tarciowemu z przemieszaniem KUKA mog?a zaoferowa? producentowi samochodów bezpieczn? i ekonomiczn? metod? do produkcji hybryd plug-in, gwarantuj?c? bezpieczeństwo i funkcjonalno?? obudów akumulatorów.

Badania wykonalno?ci dotycz?ce spawania obudów akumulatorów

Od pierwszego pomys?u, poprzez testy, a? po dostaw? – KUKA na ka?dym etapie towarzyszy?a klientowi. ?Ju? wcze?niej stworzyli?my prototypy, które przesz?y ró?ne testy. W badaniach wykonalno?ci sprawdzili?my spawalno??, a tak?e przeprowadzili?my analizy osi?galno?ci i symulacje procesów. A poniewa? wszystkie testy wypad?y lepiej ni? zadowalaj?co, zainstalowali?my instalacj? u klienta” – wyja?nia Stefan Fr?hlke, Senior Manager Process Solution FSW w firmie KUKA. Modu? do zgrzewania tarciowego z przemieszaniem KUKA cell4_FSW zosta? opracowany specjalnie dla dynamicznie rozwijaj?cego si? rynku elektromobilno?ci i dzi?ki modu?owej koncepcji poza wyj?tkow? ekonomiczn? efektywno?ci? oferuje równie? maksymaln? ró?norodno?? i liczne mo?liwo?ci konfiguracji.

Modu? do zgrzewania tarciowego z przemieszaniem KUKA cell4_FSW oferuje maksymaln? efektywno?? procesow? dzi?ki 2 stacjom roboczym.

W badaniach wykonalno?ci sprawdzili?my spawalno??, a tak?e przeprowadzili?my analizy osi?galno?ci i symulacje procesów. A poniewa? wszystkie testy wypad?y lepiej ni? zadowalaj?co, zainstalowali?my instalacj? u klienta.

Stefan Fröhlke, Senior Manager Process Solution FSW w firmie KUKA

Zalety zgrzewania tarciowego z przemieszaniem i odpowiednim narz?dziem FSW

Aby zamkn?? uk?ad ch?odzenia w hybrydach plug-in, za pomoc? zgrzewania tarciowego z przemieszaniem blacha pod?ogowa jest ??czona z odlewan? obudow? dok?adnie wzd?u? kana?ów ch?odz?cych. Aby stworzy? szczelny obieg, który b?dzie odporny na skoki ci?nienia, wymagany jest du?y przekrój oraz dobrze zmieszana spoina uszczelniaj?ca. ??Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem okaza?o si? by? najlepsz? technologi? ??czenia, poniewa? komponenty minimalnie si? odkszta?caj? pod wp?ywem ciep?a” – wyja?nia procedur? Stefan Fr?hlke. KUKA stawia na zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem ze sztywnym ramieniem (Stationary Shoulder Friction Stir Welding, SSFSW). A to oznacza, ?e: W odró?nieniu od klasycznego zgrzewania tarciowego z przemieszaniem obraca si? wy??cznie trzpień zgrzewaj?cy w stacjonarnym ramieniu. Przy przesuwie wzd?u? spoiny spawalniczej zapewnia to powstanie równej i g?adkiej powierzchni spoiny. Ogranicza to te? nak?ady na obróbk? końcow?.

Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem optymalnie nadaje si? do obudów akumulatorów w hybrydach typu plug-in.

Przemys? 4.0: Rejestrowanie danych dotycz?cych jako?ci w przejrzysty sposób

Wi?cej korzy?ci dla klienta dzi?ki modu?owi spawalniczemu KUKA cell4_FSW: Robot do du?ych obci??eń z serii KR FORTEC, oferuj? du?? sztywno?? i trwa?o??, zapewnia wi?ksz? dok?adno?? torow? w przypadku du?ych podzespo?ów. ?Jednocze?nie dzi?ki naszemu systemowi kontroli procesów i dokumentacji (PCD) klient mo?e ?ledzi? wszystkie najwa?niejsze parametry procesu i w przejrzysty sposób rejestrowa? dane dotycz?ce jako?ci” – podkre?la manager ds. portfolio Till Maier. W ten sposób KUKA stworzy?a baz? do integracji Przemys?u 4.0. Dodatkowo ?atwa wymiana danych z KUKA Remote Service zapewnia szybk? pomoc w razie problemów i zapobiega d?u?szym czasom przestojów.

Ekologiczna jazda: Zielona technologia dla samochodów elektrycznych

Oferuje ona wysok? jako?? i jest nie tylko ekonomiczna, lecz równie? uznawana za ?zielon? technologi?”.??Dzi?ki niskiemu zu?yciu energii zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem jest przyjazne dla ?rodowiska i nie wymaga stosowania uk?adów odsysania py?u ani os?on chroni?cych przed o?lepieniem” – wyja?nia Stefan Fr?hlke. I w?a?nie to po??czenie jako?ci, rentowno?ci i zrównowa?onego rozwoju ostatecznie przekona?o klienta.

Procedura FSW zu?ywa mniej energii, dlatego jest bardziej zrównowa?ona.

Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem: Historia sukcesu samochodów elektrycznych trwa nadal

Pierwsza instalacja zosta?a po raz pierwszy w??czona do produkcji w Niemczech ju? w 2016 roku po fazie prototypowej i testowej. Od tego czasu s?u?y w koncernie jako instalacja do produkcji obudów akumulatorów do samochodów elektrycznych. W ramach rozszerzenia dzia?alno?ci zwi?zanej ze zgrzewaniem tarciowym z przemieszaniem producent samochodów na nowo zdefiniowa? odpowiedzialno?? procesow? i oddelegowa? to zadanie do swojej spó?ki-córki w Szwecji, która specjalnie po to wybudowa?a now? hal?. Dlatego te? w KUKA zamówiono dwa kolejne modu?y do zgrzewania tarciowego z przemieszaniem.

Nowa koncepcja automatyzacji skraca czas taktu o 25%

Pierwszy modu? zosta? przeniesiony we wrze?niu 2020 roku do Szwecji, a w maju 2021 roku nast?pi? wst?pny odbiór dwóch nowych modu?ów KUKA cell4_FSW w Augsburgu. Ju? dwa miesi?ce pó?niej – w lipcu 2021 roku – uda?o si? uruchomi? obie instalacje u klienta. Unowocze?nienia, jakie wprowadzono w stosunku do pierwszego modu?u, wzbudzi?y zainteresowanie wszystkich: Dzi?ki automatyzacji kompleksowego hydraulicznego systemu zaciskowego uda?o si? skróci? ca?kowity czas taktu oraz czas manipulowania podzespo?ami z 20 do 15 minut i jednocze?nie dzi?ki optymalizacji systemu zaciskowego poprawiono jako?? produktu np. spoiny spawalniczej.

Przyk?ad spoiny zamykaj?cej kana?y ch?odz?ce. Spoina spawalnicza odgrywa bardzo wa?n? rol? w samochodach elektrycznych.

Wysokie oczekiwania w stosunku do spawania stopów aluminium

Wymagania wobec krytycznych dla bezpieczeństwa podzespo?ów obudowy akumulatora w samochodach by?y ekstremalnie wysokie: Spoina spawalnicza powinna by? odporna na bardzo wysokie ci?nienie rozrywaj?ce, co mia?o zosta? potwierdzone w te?cie wytrzyma?o?ci. Konieczne by?o zaprojektowanie specjalnych mechanizmów zaciskowych i odpowiednich narz?dzi z zupe?nie nowymi parametrami spawania. Uda?o si? to tylko i wy??cznie dzi?ki technologi FSW, poniewa? spawane by?y ró?ne stopy aluminium (kute stopy aluminium przeznaczone do odlewania ci?nieniowego).

Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem jest ekonomicznym i ekologicznym procesem, przeznaczonym dla hybryd plug-in.

Wspó?praca by?a bardzo otwarta, pe?na wzajemnego zaufania i skoncentrowana na wyznaczonym celu, a klient by? zaskoczony, jak szybko nast?pi?o wdro?enie.

Kierownik projektu Adel Ben Hassine, Sales & Proposal Engineering w firmie KUKA

Klient by? bardzo zadowolony z szybkiego wdro?enia

Szybka dostawa w ci?gu sze?ciu miesi?cy by?a zreszt? warunkiem otrzymania zlecenia. Dzi?ki do?wiadczeniu KUKA w tym obszarze uda?o si? spe?ni? wszystkie wymagania klienta. To wzbudzi?o jego zadowolenie: ?Wspó?praca by?a bardzo otwarta, pe?na wzajemnego zaufania i skoncentrowana na wyznaczonym celu” – podkre?la kierownik projektu Adel Ben Hassine, Sales & Proposal Engineering w firmie KUKA. ?Klient by? zaskoczony, jak szybko nast?pi?o wdro?enie.” Dodatkow? korzy?ci? by?o zwi?kszenie wytrzyma?o?ci narz?dzi: ?We wspó?pracy z klientem uda?o si? stworzy? takie narz?dzia, które pozwoli?y na dwukrotne wyd?u?enie ?ywotno?? styków.”