TRUMPF Innovaatioita kaari-ja laserhitsaukseen
Käytettäessä vihreän aallonpituuden laseria, syntyy paljon vähemmän sularoiskeita
ja materiaalihävikkiä, kuin muilla laserhitsausprosesseilla.
Tekoäly – helpottaa laserhitsausta
Saksalainen TRUMPF on kehittänyt laserhitsaukseen tekoälysovelluksen, joka täyttää sarjatuotannon korkeat vaatimukset laadun ja sykliajan suhteen. TRUMPF:n kehittämä tekoälyratkaisu, EasyModel AI, varmistaa, että hitsi syntyy aina oikeaan paikkaan työkappaletta. Erityisesti sähkökulkuneuvoteollisuuden laserhitsaussovelluksissa laserin säde tulee kohdistaa hitsaus geometriaan juuri oikein – muuten on olemassa vaara, että kalliista työkappaleesta esim. akkupaketista tulee käyttökelvoton. Lika tai naarmut komponenteissa, huonot valaistusolosuhteet ja varjot työalueella tai erittäin heijastavat materiaalit, kuten kupari ja alumiini, vaikeuttavat lasersäteen kohdistamista oikeaan paikaan perinteisen konenäön avulla. Ratkaisuna on tukea konenäköä AI-datan avulla, olosuhdehäiriöiden vaikutusten pienentämiseksi. Järjestelmässä käyttäjä ensin opettaa tekoälyä sovelluskohtaisesti, ennen kuin kyseinen laserhitsaussovellus otetaan tuotantokäyttöön. Tässä opetusvaiheessa käyttäjä valitsee käyttöliittymästä hitsattavan piirteen, kappale kerrallaan, opettaen EsyModel AI:lle eri tuotanto-olosuhteiden ääripäät. Tämä ei vaadi erityistä ohjelmointiosaamista, järjestelmän käyttö on yhtä yksinkertaista ja intuitiivista, kuin älypuhelimista tai tietokoneista tuttujen maalaus- ja piirustusohjelmien käyttö. Opetuksessa synnyttänyttä AI mallia käytetään sitten tuotantokäytössä olevan laserhitsauslaitteiston konenäköjärjestelmässä.
Sähköajoneuvoteollisuuden laserhitsaus kestävällä pohjalla vihreällä aallonpituudella
TRUMPF ja Fraunhofer ILT:n ja DESYn ovat tutkineet vuoden 2023 aikana yksityiskohtaisesti laserhitsausprosesseja röntgenkuvauksen avulla // Fraunhofer-tutkija Marc Hummel: “Olemme todistaneet, että käyttämällä vihreän aallonpituuden laseria raaka-aineita voidaan säästää sähköajoneuvoteollisuuden tehoelektroniikan laserhitsauksessa.” Käytettäessä vihreän aallonpituuden laseria, syntyy paljon vähemmän sularoiskeita ja materiaalihävikkiä, kuin muilla laserhitsausprosesseilla. Autonvalmistajat säästävät raaka-aineita ja edistävät siten kestävämpää kehitystä ja
valmistusta. Projektikumppanit ottivat laserhitsausprosessista, jopa kymmenen tuhatta röntgenkuvaa sekunnissa, mallintaakseen prosessia. “Halusimme käyttää
röntgenkuvausta selvittääksemme, mikä on ero infrapuna ja vihreän aallonpituuden lasereilla kuparin laserhitsauksessa. Menetelmällä näimme hitsisulan sisään ja saimme myös sulan dynamiikan näkyväksi”, Marc Hummel kertoo. Vakaa laserhitsausprosessi on tärkeää, koska sähköajoneuvojen valmistajien on hitsattava useita miljardeja korkealaatuisia liitoksia, jolloin pienikin hävikki kertautuu. Syy vihreän lasersäteen paremmuuteen tehoelektroniikan laserhitsaus sovelluksissa löytyy siitä, että kupari absorboi vihreän aallonpituuden paljon paremmin kuin infrapunan. Koska materiaali saavuttaa sulamislämpötilansa nopeammin, myös hitsausprosessi käynnistyy nopeammin ja lasertehoa tarvitaan vähemmän.
