Het RWD-systeem van UW Laser maakt real-time detectie van lasdiepte op microniveau mogelijk

Te midden van de snelle groei van nieuwe energievoertuigen, 3C-elektronica en energieopslagequipment, staat laserlassen voor ongekende precisie-uitdagingen. Traditionele kwaliteitsinspectie is als blindelings controleren op een hogesnelheidstrein: destructieve bemonstering mist de volledige productiecyclus, offline testen met röntgen/ultrasoon is inefficiënt, en het gebrek aan gegevens over de lasdiepte houdt de batchdefectpercentages hoog. UW Laser's zelfontwikkelde "RWD Real-Time Weld Depth Detection System" past FD-OCT toe in de industrie, waarmee de inspectie van laserkwaliteit een nieuw tijdperk van datagestuurde beheer van het volledige proces inluidt.

01 Solide R&D-inspanningen om kernproblemen van lassen in de industrie aan te pakken

Nu de eisen aan de lasprecisie op gebieden zoals nieuwe energievoertuigen en 3C-elektronica blijven stijgen, hebben traditionele inspectiemethoden systemische gebreken blootgelegd:

Gebrek aan controle over het volledige proces

Productielijnen zijn afhankelijk van de inspectie van de eerste proefstukken en destructieve metallografische testen (met een dekkingsgraad van <5%), die er niet in slagen de dynamische veranderingen van de lasdiepte gedurende de volledige productietijd te monitoren.

Falende realtime respons

Offline inspecties zoals röntgen en ultrasoon testen duren 30 minuten per stuk, wat volkomen ineffectief is bij het omgaan met fluctuaties van de smeltpoel op microsisecondeniveau tijdens hogesnelheidslassen (≥10 m/min).

Vacuüm aan penetratiedieptegegevens

Traditionele methoden kunnen alleen de oppervlaktemorfologie waarnemen, en het gebrek aan cruciale penetratiedieptegegevens leidt tot een batchdefectpercentage van meer dan 15%, wat resulteert in een scherpe stijging van de kwaliteitskosten.

UW Laser stelde een R&D-team van 32 experts samen (waaronder optica, mechanica, elektrotechniek en software). Na 4 jaar en meer dan 10 miljoen yuan aan investeringen, bereikte het drie kerntechnologische doorbraken en ontwikkelde het onafhankelijk het "RWD Real-time Weld Penetration Detection System" — waardoor industriële toepassing van FD-OCT mogelijk werd. Ontworpen voor kwaliteitsbewaking van het volledige proces van diepe penetratielassen (lassen met sleutelgatvorming), waarborgt het de laserkwaliteit gedurende het hele proces.

Met een complete technologieketen gebouwd via 100% zelfontwikkelde optische paden, algoritmen en software, levert het "RWD System" detectieprestaties op micronniveau. Het transformeert "realtime 100% laspenetratie-inspectie" van een laboratoriumconcept naar een massaproductietool. Tientallen systemen zijn geleverd, met herhaalaankopen van toonaangevende lithiumbatterijklanten, waardoor het een "standaardconfiguratie" is geworden voor procesupgrades in de sectoren van stroombatterijen en precisie-elektronica.

02 Technologische doorbraken: herdefiniëren van industriestandaarden

Het RWD-systeem maakt gebruik van Frequency-Domain Optical Coherence Tomography (FD-OCT), dat de lasdiepte met hoge precisie meet via een Michelson-interferometer. Wanneer een sleutelgat (verdiepte structuur) wordt gevormd tijdens het lassen, neemt de optische weglengte van het monsterlicht toe. Door dergelijke veranderingen te analyseren (bijv. van 5000μm (ongelast) naar 5500μm (gelast), wat een sleutelgatdiepte van 500μm aangeeft), berekent het systeem de lasdiepte in realtime met micronnauwkeurigheid — alsof lichtgolven worden gebruikt als een "liniaal" met hoge precisie voor dynamische meting. Dit lost de blinde vlek in de industrie op waarbij traditionele methoden geen realtime metallografische penetratie kunnen verkrijgen.

Aangedreven door GPU-versnelde parallelle verwerking voor realtime interferentiesignaalverwerking, heeft het RWD-systeem een bemonsteringsfrequentie tot 250.000 punten/seconde om fluctuaties van de smeltpoel nauwkeurig te volgen. Het biedt selecteerbare detectieresoluties (20μm/10μm/5μm): voor dikke materialen (≥1mm) is de penetratienauwkeurigheid <100μm (of <10% van de totale penetratie); voor dunne materialen (200-400μm), 80dB gevoeligheid) om intens laslicht te weerstaan, zorgt het voor bijna geen gemiste detectie in hogesnelheidsproductie. Gevalideerd in honderdduizenden tests en stabiel draaiend gedurende meer dan een jaar, is het foutoordeelpercentage lager dan de industrienormen, en biedt het volledige 100% penetratie-inspectie voor stroombatterijen, precisie-elektronica, enz.

Wat nog opmerkelijker is, is dat het intelligente optische pad dynamische kalibratiesysteem automatische kalibratie van detectielicht en laslicht mogelijk maakt via signaalacquisitie met hoge precisie en piekpositionering (fout <10μm). Dit zorgt voor een nauwkeurige coaxiale uitlijning van de twee bundels en lost effectief optische padafwijkingen op die worden veroorzaakt door mechanische verplaatsing. Het systeem heeft drie kernvoordelen:

Hoge stabiliteit

Elimineert detectiedrift voor betrouwbare 365-daagse continue productie

Volledig automatische kalibratie

Voltooit kalibratie binnen 30 seconden na opstarten, trillingen of aansluiten/loskoppelen, geen handmatige tussenkomst nodig

Intelligente compensatie

Past het optische pad dynamisch aan om zich aan te passen aan externe interferentie en de consistentie van de detectie te waarborgen

Bovendien ontwikkelt het RWD-systeem innovatief 5 combinaties van lasdiepte-trackingalgoritmen, die spatterruis en meervoudige reflectie-interferentiesignalen intelligent filteren. Het past zich dynamisch aan diverse lasomstandigheden aan (galvanometerscanners, laserkoppen, wobble-koppen) voor nauwkeurige lasdiepte-detectie in hogesnelheidsproductie. Ondertussen integreert het vier intelligente kalibratiesystemen voor stabiele werking onder zware omstandigheden:

Dynamische chromatische aberratiecompensatie:

Realtime volledige frame/partitie-kalibratie voor complexe lasgezichtsvelden

Compensatie van de scherpstelhoeveelheid synchronisatie:

Verhoogt de signaalstabiliteit van meerdere stations met 300%

Intelligente straaluitlijning:

Sleutelgat 3D-scanning + puls-puntpositionering (fout <10μm)

Onderdrukking van omgevingsruis:

Corrigeert automatisch langdurige systeemdrift

Het RWD-systeem ondersteunt snelle wisseling van 20 detectieconfiguraties (via bestandsomschakeling) en heeft een aangepast kwaliteitsbeoordelingssysteem (QA). Het past zich flexibel aan procesiteraties aan, waardoor volledige dekking van detectie mogelijk is, van eenvoudige vlakke oppervlakken tot complexe gebogen oppervlakken.

Bovendien ondersteunt het systeem drieweginteractie tussen lokale opslag, MES-systemen en databases voor traceerbaarheid van de laspuntkwaliteit. Belangrijke mechanismen worden geoptimaliseerd door multi-fysische simulatie (bewegingsinterferentie/trillingsmodus/vermoeiingsanalyse), waardoor de levensduur van kritieke componenten met 30% wordt verlengd. Gecombineerd met dagelijkse automatische kalibratie en ondersteuning van een professioneel lasteam, worden de onderhoudskosten aanzienlijk verlaagd en wordt de continue betrouwbaarheid gewaarborgd bij trillingen, temperatuurschommelingen en andere omstandigheden.

EINDE

UW Laser's "RWD Real-time Weld Depth Detection System" bouwt een realtime regelkring van "detectie-feedback-optimalisatie" in laserlassen, gebaseerd op micronnauwkeurige volledige penetratie-inspectie, milliseconde-respons dynamische controle en een adaptieve intelligente algoritmekern. Het beëindigt volledig het tijdperk van "steekproefinspectie blinde vlekken" in de inspectie van laserkwaliteit.

In de toekomst zal UW Laser zijn realtime, datagestuurde en zeer betrouwbare technische kern gebruiken om laserlassen continu te bevorderen richting het nul-defecten-tijdperk.