سیستم RWD لیزر UW امکان تشخیص عمق جوش در سطح میکرون را در زمان واقعی فراهم می کند

در میان رشد سریع وسایل نقلیه انرژی جدید، الکترونیک 3C و تجهیزات ذخیره انرژی، جوش لیزر با چالش های دقیقی بی سابقه ای روبرو است.بازرسی های سنتی کیفیت مانند بررسی های کور در یک قطار با سرعت بالا است: نمونه گیری مخرب تولید چرخه کامل را از دست می دهد، آزمایش آفلاین اشعه ایکس / سونوگرافی ناکارآمد است و عدم وجود داده های عمق جوش باعث می شود نرخ نقص دسته بالا باشد."سیستم تشخیص عمق جوشکاری RWD در زمان واقعی" که توسط UW Laser توسعه یافته است، FD-OCT را به صنعت اعمال می کند، که بازرسی کیفیت جوش را به دوران جدیدی از مدیریت مبتنی بر داده های کامل فرآیند تبدیل می کند.

01 تلاش های تحقیق و توسعه برای رفع نقاط درد در جوش هسته ای در صنعت

از آنجا که الزامات برای دقت جوش در زمینه هایی مانند وسایل نقلیه انرژی جدید و الکترونیک 3C همچنان در حال افزایش است، روش های بازرسی سنتی نقص های سیستمیک را آشکار کرده اند:

عدم کنترل کامل فرآیند

خطوط تولید به بررسی نمونه گیری اولین قطعه و آزمایش فلز شناسی مخرب (با میزان پوشش < 5٪) متکی هستند که نمی توانند تغییرات پویای عمق جوش را در تمام زمان کنترل کنند.

شکست در پاسخ در زمان واقعی

بازرسی های آفلاین مانند آزمایش اشعه ایکس و سونوگرافی ۳۰ دقیقه برای هر قطعه طول می کشد.که کاملاً در مقابله با نوسانات مایکرو ثانیه ای حوضچه ذوب شده در هنگام جوش سریع (≥10 m/min) بی اثر هستند.

عمق نفوذ داده های خلاء

روش های سنتی فقط می توانند مورفولوژی سطح را مشاهده کنند و عدم وجود داده های عمق نفوذ کلیدی منجر به نرخ نقص دسته بیش از 15٪ می شود که منجر به افزایش شدید هزینه های کیفیت می شود.

UW Laser یک تیم 32 متخصص تحقیق و توسعه (که شامل اپتیک، مکانیک، مهندسی برق و نرم افزار است) را گردهم آورد.این شرکت سه پیشرفت تکنولوژیکی را به دست آورد و به طور مستقل "RWD Real-time Weld Penetration Detection System" را توسعه داد که امکان استفاده صنعتی از FD-OCT را فراهم می کند.طراحی شده برای نظارت بر کیفیت فرآیند کامل جوش نفوذ عمیق (جوش با تشکیل حفره کلید) ، کیفیت جوش را در سراسر آن تضمین می کند.

با یک زنجیره فناوری کامل ساخته شده از طریق مسیرهای نوری 100٪ خود توسعه یافته، الگوریتم ها و نرم افزار، "RWD System" عملکرد تشخیص سطح میکرو را ارائه می دهد.اين "بررسي نفوذ جوش 100 درصد در زمان واقعي" را از يک مفهوم آزمايشگاهي به يک ابزار توليد انبوه تبديل ميکنهده ها دستگاه تحویل داده شده، با سفارشات تکراری از مشتریان اصلی باتری لیتیوم،که آن را به "تعداد استاندارد" برای ارتقاء فرآیند در بخش باتری قدرت و الکترونیک دقیق تبدیل می کند.

02 پیشرفت های تکنولوژیکی: تعریف مجدد استانداردهای صنعتی

سیستم RWD از توموگرافی انسجام نوری دامنه فرکانس (FD-OCT) استفاده می کند که عمق جوش را با دقت بالا از طریق یک مداخله سنج میشلسون اندازه گیری می کند.هنگامی که یک حفره کلید (ساختری درهم شکسته) در طول جوش شکل می گیرد، طول مسیر نوری نور نمونه افزایش می یابد. با تجزیه و تحلیل چنین تغییراتی (به عنوان مثال، از 5000μm (غیر جوشکاری) به 5500μm (جوشکاری) ، نشان دهنده عمق سوراخ کلید 500μm) ،این سیستم عمق جوش را در زمان واقعی با دقت سطح میکروم محاسبه می کند، مانند استفاده از امواج نور به عنوان یک "حکمران" با دقت بالا برای اندازه گیری پویااین مسئله نقطه کور صنعت را حل می کند که روش های سنتی نمی توانند نفوذ متالوگرافی را در زمان واقعی به دست آورند.

سیستم RWD که با پردازنده GPU سرعت بخش محاسبات موازی برای پردازش سیگنال تداخل در زمان واقعی، دارای نرخ نمونه گیری تا 250 است،000 نقطه در ثانیه برای ردیابی دقیق نوسانات استخر ذوب شده. این ارائه می دهد رزولوشن تشخیص قابل انتخاب (20μm / 10μm / 5μm): برای مواد ضخیم (≥ 1mm) ، دقت نفوذ < 100μm (یا < 10٪ از کل نفوذ) است؛ برای مواد نازک (200-400μm) ، < 30μm.با قابلیت ضد تداخل قوی (>80dB حساسیت) برای مقاومت در برابر نور جوش شدید، آن را تضمین می کند نزدیک به صفر تشخیص از دست رفته در تولید با سرعت بالا. تایید شده در صدها هزار آزمایش و کار پایدار برای بیش از یک سال، نرخ قضاوت غلط آن است در زیر استانداردهای صنعت,فراهم کردن بازرسی 100٪ در تمام زمان برای باتری های قدرت، الکترونیک دقیق و غیره.

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)این سیستم دارای سه مزیت اصلی است:

ثبات بالا

حذف انحراف تشخیص برای تولید مستمر 365 روز قابل اعتماد

کالیبراسیون کاملا خودکار

کالیبراسیون را در عرض 30 ثانیه پس از راه اندازی، لرزش یا وصل کردن / جدا کردن تکمیل می کند، بدون نیاز به مداخله دستی

جبران هوشمندانه

به طور پویا مسیر نوری را برای سازگاری با تداخل خارجی تنظیم می کند و ثبات تشخیص را تضمین می کند

علاوه بر این، سیستم RWD به طور نوآورانه 5 ترکیب الگوریتم ردیابی عمق جوش را توسعه می دهد، که به طور هوشمندانه صداهای پاشیدن و سیگنال های تداخل بازتاب چندگانه را فیلتر می کند.آن را به طور پویا به سناریوهای مختلف جوش سازگار (اسکنر گالوانومتر، سر های لیزر، سر های تکان دهنده) برای تشخیص دقیق عمق جوش در تولید با سرعت بالا. در همین حال، چهار سیستم کالیبراسیون هوشمند برای عملکرد پایدار در شرایط سخت را ادغام می کند:

جبران انحراف کروماتیک پویا:

کالیبراسیون تمام فریم/پارتیشن در زمان واقعی برای میدان های دید پیچیده جوش

جبران فوکوس مقدار همگام سازی:

ثبات سیگنال چند ایستگاه را 300 درصد افزایش می دهد

جهت گیری هوشمند پرتو:

اسکن سه بعدی حفره کلید + موقعیت نقطه پالس (خطای <10μm)

خنثی کردن سر و صداهای محیطی:

به طور خودکار تغییر سیستم در دراز مدت را اصلاح می کند

سیستم RWD از تغییر سریع 20 پیکربندی تشخیص پشتیبانی می کند (از طریق تغییر فایل انجام می شود) و دارای یک سیستم ارزیابی کیفیت سفارشی (QA) است.امکان تشخیص پوشش کامل از سطوح صاف ساده تا پیچیده خمیده.

علاوه بر این، این سیستم از تعامل سه طرفه بین ذخیره سازی محلی، سیستم های MES و پایگاه های داده برای ردیابی کیفیت محل جوش پشتیبانی می کند.مکانیسم های کلیدی از طریق شبیه سازی چند فیزیک بهینه شده اند (تضعیف تداخل حرکت / حالت ارتعاش / تحلیل خستگی)، که طول عمر قطعات مهم را 30 درصد افزایش می دهد، همراه با کالیبراسیون خودکار روزانه و پشتیبانی از یک تیم جوش حرفه ای،به طور قابل توجهی هزینه های نگهداری را کاهش می دهد و اطمینان از قابلیت اطمینان مداوم در معرض لرزش را تضمین می کند، نوسانات دما و سایر شرایط.

END

"RWD Real-time Weld Depth Detection System" (سیستم تشخیص عمق جوش در زمان واقعی RWD) ، یک حلقه کنترل در زمان واقعی برای "شناخت و بهینه سازی بازخورد" در جوش لیزر ایجاد می کند.کنترل پویا با پاسخ میلی ثانیه ای و هسته الگوریتم هوشمند سازگاریاین به طور کامل به دوره "نقاط کور نمونه برداری" در بازرسی کیفیت جوش پایان می دهد.

در آینده، UW Laser از هسته فنی خود در زمان واقعی، مبتنی بر داده ها و بسیار قابل اعتماد برای پیشرفت مداوم جوش لیزر به سمت عصر صفر نقص استفاده خواهد کرد.