O sistema RWD da UW Laser permite a detecção de profundidade de soldagem em tempo real

Em meio ao rápido crescimento de veículos de novas energias, eletrônicos 3C e equipamentos de armazenamento de energia, a soldagem a laser enfrenta desafios de precisão sem precedentes.A inspeção de qualidade tradicional é como a verificação cega de um trem de alta velocidade: a amostragem destrutiva perde a produção do ciclo completo, os ensaios offline de raios-X/ultra-sônicos são ineficientes e a falta de dados de profundidade de solda mantém altas as taxas de defeito dos lotes.O próprio "Sistema de Detecção de Profundidade de Soldadura RWD em Tempo Real" desenvolvido pela UW Laser aplica o FD-OCT à indústria, introduzindo a inspecção da qualidade da soldagem numa nova era de gestão baseada em dados de todo o processo.

01 Solidos esforços de I&D para abordar os pontos difíceis da solda de núcleo na indústria

À medida que os requisitos de precisão de solda em campos como veículos de novas energias e eletrónica 3C continuam a aumentar, os métodos de inspecção tradicionais revelaram falhas sistémicas:

Falta de controlo completo do processo

As linhas de produção baseiam-se na inspecção por amostragem de primeira peça e nos ensaios metalográficos destrutivos (com uma taxa de cobertura de < 5%), que não conseguem monitorizar as alterações dinâmicas em tempo integral da profundidade de solda.

Falha na resposta em tempo real

As inspecções off-line, como as de raios-X e de ultra-som, demoram 30 minutos por peça.que são completamente ineficazes para lidar com flutuações de piscinas fundidas de nível de microssegundos durante a soldagem de alta velocidade (≥ 10 m/min).

Profundidade de penetração Data Vacuum

Os métodos tradicionais só permitem observar a morfologia da superfície, e a falta de dados essenciais sobre a profundidade de penetração leva a uma taxa de defeito do lote superior a 15%, o que resulta num forte aumento dos custos de qualidade.

A UW Laser reuniu uma equipe de P&D de 32 especialistas (que abrange óptica, mecânica, engenharia elétrica e software).A empresa alcançou três avanços tecnológicos essenciais e desenvolveu de forma independente o "Sistema de Detecção de Penetração de Soldadura em Tempo Real RWD", permitindo a aplicação industrial do FD-OCT.Concebido para o controlo da qualidade do processo completo da soldagem por penetração profunda (soldagem com formação de buraco-chave), assegura a qualidade da soldagem em toda a fase.

Com uma cadeia tecnológica completa construída através de caminhos ópticos, algoritmos e software 100% auto-desenvolvidos, o "Sistema RWD" oferece um desempenho de detecção a nível de micras.Transforma "inspecção de penetração de soldagem 100% em tempo real" de um conceito de laboratório em uma ferramenta de produção em massaDezenas de sistemas foram entregues, com pedidos repetidos dos principais clientes de baterias de lítio,tornando-se uma "configuração padrão" para atualizações de processos nos sectores da bateria de potência e da electrónica de precisão.

02 Descobrimentos tecnológicos: redefinição das normas industriais

O sistema RWD utiliza tomografia de coerência óptica de domínio de frequência (FD-OCT), que mede a profundidade da solda com alta precisão através de um interferômetro de Michelson.Quando se forma um buraco de fechadura (estrutura recessada) durante a solda, o comprimento do caminho óptico da amostra de luz aumenta. Analisando tais alterações (por exemplo, de 5000μm (sem soldagem) para 5500μm (soldagem), indicando uma profundidade de buraco de fechadura de 500μm),O sistema calcula a profundidade da soldadura em tempo real com precisão de nível de micrômetro, usando ondas de luz como uma "línea" de alta precisão para medição dinâmicaIsto resolve o ponto cego da indústria onde os métodos tradicionais não podem obter penetração metalográfica em tempo real.

Alimentado por computação paralela acelerada pela GPU para processamento de sinais de interferência em tempo real, o sistema RWD tem uma taxa de amostragem de até 250,000 pontos/segundo para rastrear com precisão as flutuações do reservatório fundidoOferece resoluções de detecção selecionáveis (20μm/10μm/5μm): para materiais grossos (≥1 mm), a precisão de penetração é < 100μm (ou < 10% da penetração total); para materiais finos (200-400μm), < 30μm.Com forte capacidade anti-interferência (> 80 dB de sensibilidade) para suportar luz de soldagem intensaApós centenas de milhares de testes e funcionando de forma estável durante mais de um ano, a sua taxa de erro de julgamento está abaixo dos padrões da indústria.,fornecer inspecção de penetração 100% em tempo integral para baterias de potência, eletrónica de precisão, etc.

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)O sistema tem três vantagens principais:

Alta estabilidade

Elimina a deriva de detecção para uma produção contínua fiável de 365 dias

Calibração totalmente automática

Completar a calibração no prazo de 30 segundos após arranque, vibração ou ligação/desligação, sem necessidade de intervenção manual

Compensação inteligente

Ajusta dinamicamente o caminho óptico para se adaptar às interferências externas e garantir a consistência da detecção

Além disso, o sistema RWD desenvolve de forma inovadora 5 combinações de algoritmos de rastreamento de profundidade de soldagem, que filtram de forma inteligente o ruído de salpicos e os sinais de interferência múltipla de reflexão.Adapta-se dinamicamente a diversos cenários de solda (escâneres galvanométricos, cabeças de laser, cabeças de oscilação) para detecção precisa da profundidade da soldagem na produção de alta velocidade.

Compensação de aberração cromática dinâmica:

Calibração em tempo real de quadros completos/partições para campos de visão complexos de solda

Compensação de Sincronização de Desfoque:

Aumenta a estabilidade do sinal de várias estações em 300%

Alinhamento inteligente do feixe:

Escaneamento 3D do buraco da fechadura + posicionamento do ponto de pulso (erro < 10 μm)

Supressão do ruído ambiental:

Corrige automaticamente a deriva do sistema a longo prazo

O sistema RWD suporta a mudança rápida de 20 configurações de detecção (feito através de comutação de arquivos) e possui um sistema de avaliação de qualidade (QA) personalizado.permitindo a detecção de cobertura completa de superfícies planas simples a curvas complexas.

Além disso, o sistema suporta a interação de três vias entre o armazenamento local, os sistemas MES e as bases de dados para a rastreabilidade da qualidade no nível do ponto de solda.Os principais mecanismos são otimizados através de simulação multifísica (análise de interferência de movimento/modo de vibração/fadiga), estendendo a vida útil dos componentes críticos em 30%, combinado com calibragem automática diária e apoio de uma equipa de soldadores profissional,reduz significativamente os custos de manutenção e garante uma fiabilidade contínua em situações de vibração, flutuações de temperatura e outras condições.

Fim

O "RWD Real-time Weld Depth Detection System" da UW Laser constrói um circuito de controle em tempo real de "detecção-feedback-optimização" na soldagem a laser, baseado em inspeção de penetração completa a nível de micrômetros,Controle dinâmico de resposta de milissegundos e núcleo de algoritmo inteligente adaptativo- encerra completamente a era dos "pontos cegos de amostragem de inspecção" na inspecção da qualidade da soldagem.

No futuro, a UW Laser usará seu núcleo técnico em tempo real, baseado em dados e altamente confiável para avançar continuamente na soldagem a laser em direção à era de defeito zero.