Il sistema RWD di UW Laser consente il rilevamento in tempo reale della profondità di saldatura a livello di micron

Con la rapida crescita dei veicoli a nuova energia, dell'elettronica 3C e delle apparecchiature di stoccaggio dell'energia, la saldatura laser deve affrontare sfide di precisione senza precedenti.L'ispezione tradizionale della qualità è come un controllo a ciechi su un treno ad alta velocità: il prelievo di campioni distruttivi manca alla produzione del ciclo completo, i test offline a raggi X/ultrasuoni sono inefficienti e la mancanza di dati sulla profondità della saldatura mantiene elevati i tassi di difetti dei lotti.Il "Sistema di rilevamento della profondità di saldatura in tempo reale RWD" sviluppato da UW Laser® applica FD-OCT all'industria, introducendo l'ispezione della qualità della saldatura in una nuova era di gestione basata sui dati di tutto il processo.

01 Efficienti sforzi di R & S per affrontare i punti critici della saldatura di base nell'industria

Poiché i requisiti di precisione della saldatura in settori quali i veicoli a nuova energia e l'elettronica 3C continuano ad aumentare, i metodi di ispezione tradizionali hanno rivelato difetti sistemici:

Mancanza di controllo completo del processo

Le linee di produzione si basano su ispezioni di campionamento dei primi pezzi e prove metallografiche distruttive (con un tasso di copertura < 5%), che non riescono a monitorare le variazioni dinamiche a tempo pieno della profondità di saldatura.

Fallimento della risposta in tempo reale

Le ispezioni offline, come le radiografie e le analisi ad ultrasuoni, richiedono 30 minuti per pezzo.che sono completamente inefficaci nel trattare le fluttuazioni di livello di microsecondi di una vasca fusa durante la saldatura ad alta velocità (≥ 10 m/min).

Dati di profondità di penetrazione

I metodi tradizionali consentono solo di osservare la morfologia superficiale, e la mancanza di dati chiave sulla profondità di penetrazione porta a un tasso di difetti del lotto superiore al 15%, con conseguente forte aumento dei costi di qualità.

Dopo 4 anni e oltre 10 milioni di yuan di investimento, il team di ricerca e sviluppo di UW Laser ha creato un team di 32 esperti (che copre l'ottica, la meccanica, l'ingegneria elettrica e il software).ha raggiunto tre scoperte tecnologiche fondamentali e ha sviluppato in modo indipendente il "RWD Real-time Weld Penetration Detection System", che consente l'applicazione industriale di FD-OCT.Progettato per il monitoraggio della qualità del processo completo della saldatura a penetrazione profonda (saldatura con formazione di buco chiave), garantisce la qualità della saldatura in tutto il processo.

Con una catena tecnologica completa costruita tramite percorsi ottici, algoritmi e software sviluppati al 100% da noi stessi, il "RWD System" offre prestazioni di rilevamento a livello micron.Trasforma l'ispezione del 100% della penetrazione della saldatura in tempo reale da un concetto di laboratorio in uno strumento di produzione di massaDecine di sistemi sono stati consegnati, con ordini ripetuti da importanti clienti di batterie al litio,rendendola una "configurazione standard" per l'aggiornamento dei processi nei settori della batteria di potenza e dell'elettronica di precisione.

02 Scoperte tecnologiche: ridefinizione degli standard industriali

Il sistema RWD utilizza la tomografia di coerenza ottica a dominio di frequenza (FD-OCT), che misura la profondità della saldatura con elevata precisione tramite un interferometro di Michelson.Quando durante la saldatura si forma un buco della serratura (struttura intagliata), la lunghezza del percorso ottico della luce del campione aumenta. Analizzando tali cambiamenti (ad esempio, da 5000 μm (non saldata) a 5500 μm (saldata), indicando una profondità di buco della serratura di 500 μm),Il sistema calcola la profondità della saldatura in tempo reale con una precisione di micron, utilizzando le onde luminose come una "linea" di alta precisione per la misurazione dinamicaCiò risolve il punto cieco dell'industria in cui i metodi tradizionali non possono ottenere una penetrazione metallografica in tempo reale.

alimentato da GPU-accelerated parallel computing per l'elaborazione del segnale di interferenza in tempo reale, il sistema RWD ha una velocità di campionamento fino a 250,000 punti/secondo per tracciare con precisione le fluttuazioni delle piscine fuseOffre risoluzioni di rilevamento selezionabili (20μm/10μm/5μm): per materiali spessi (≥1mm), la precisione di penetrazione è < 100μm (o < 10% della penetrazione totale); per materiali sottili (200-400μm), < 30μm.Con una forte capacità anti-interferenza (> 80dB di sensibilità) per resistere a una luce di saldatura intensa, garantisce un rilevamento quasi nullo di errori nella produzione ad alta velocità. Validato in centinaia di migliaia di test e funzionando in modo stabile per oltre un anno, il suo tasso di errori di giudizio è inferiore agli standard del settore,fornire un controllo di penetrazione del 100% a tempo pieno per batterie di potenza, elettronica di precisione, ecc.

What is more noteworthy is that its intelligent optical path dynamic calibration system enables automatic calibration of detection light and welding light via high-precision signal acquisition and peak positioning (error <10μm)Questo garantisce l'allineamento coassiale accurato dei due fasci e risolve efficacemente la deviazione del percorso ottico causata dallo spostamento meccanico.

Alta stabilità

Elimina la deriva di rilevamento per una produzione continua affidabile di 365 giorni

Calibrazione completamente automatica

Completare la taratura entro 30 secondi dopo l'avvio, la vibrazione o il collegamento/sconnessione, senza necessità di intervento manuale

Compensazione intelligente

Regola dinamicamente il percorso ottico per adattarsi alle interferenze esterne e garantire la coerenza del rilevamento

Inoltre, il sistema RWD sviluppa in modo innovativo 5 combinazioni di algoritmi di tracciamento della profondità di saldatura, che filtrano in modo intelligente il rumore degli schizzi e i segnali di interferenza da riflessione multipli.Si adatta dinamicamente a diversi scenari di saldatura (scanner galvanometrici), teste laser, teste oscillatrici) per un accurato rilevamento della profondità di saldatura nella produzione ad alta velocità.

Compensazione di aberrazione cromatica dinamica:

Calibrazione in tempo reale del quadro completo/divisione per campi visivi di saldatura complessi

Compensazione di sincronizzazione della quantità di defocalizzazione:

Migliora la stabilità del segnale multi-stazione del 300%

Allineamento intelligente del fascio:

Scansione 3D del buco della serratura + posizionamento del punto di impulso (errore < 10 μm)

Suppressione del rumore ambientale:

Correzione automatica della deriva del sistema a lungo termine

Il sistema RWD supporta il cambio rapido di 20 configurazioni di rilevamento (fatto tramite commutazione di file) e dispone di un sistema di valutazione della qualità (QA) personalizzato.che consente il rilevamento di una copertura completa da superfici piatte semplici a superfici curve complesse.

Inoltre, il sistema supporta l'interazione a tre vie tra l'archiviazione locale, i sistemi MES e i database per la tracciabilità della qualità a livello di punto di saldatura.I meccanismi chiave sono ottimizzati attraverso simulazioni multi-fisiche (analisi delle interferenze di movimento/modalità di vibrazione/fatica), prolungando la vita dei componenti critici del 30%, in combinazione con la calibrazione automatica giornaliera e il supporto di un team di saldatori professionisti,riduce significativamente i costi di manutenzione e garantisce un'affidabilità continua in presenza di vibrazioni, fluttuazioni di temperatura e altre condizioni.

Finale

Il "RWD Real-time Weld Depth Detection System" di UW Laser costruisce un circuito di controllo in tempo reale di "detezione-feedback-ottimizzazione" nella saldatura laser, basandosi sull'ispezione di penetrazione completa a livello micron,controllo dinamico a risposta di millisecondi e nucleo di algoritmo intelligente adattivoSi conclude completamente l'era dei "punti ciechi di campionamento" nell'ispezione della qualità della saldatura.

In futuro, UW Laser utilizzerà il suo nucleo tecnico in tempo reale, basato sui dati e altamente affidabile per far progredire continuamente la saldatura laser verso l'era del difetto zero.