Pou?íváte star?í verzi prohlí?e?e Internet Explorer. Pro optimální zobrazení si prosím sv?j prohlí?e? aktualizujte
Hospodárné a udr?itelné: Roboty KR FORTEC sva?ují bateriová pouzdra pro plug-in hybridní automobily
Nejvy??í kvalita sva?ování v kombinaci se zelenou technologií: Pro ne?elezné kovy s nízkou teplotou tavení a pro kovové materiály je optimálním procesem t?ecí sva?ování promí?ením – také známé jako Friction Stir Welding (FSW). Spole?nost KUKA vyu?ila své know-how v této oblasti u velkého výrobce automobil? a dosud úspě?ně uvedla do výroby t?i buňky pro t?ecí sva?ování promí?ením.
Obtí?ná zále?itost: Bateriová pouzdra pro plug-in hybridní vozidla
Místo automobilu se spalovacím motorem dnes mnozí dávají p?ednost elektromobilitě. Co ale mnozí nevědí: Elektromobil vy?aduje ?optimální teplotu“ – alespoň co se baterií ty?e. Nebo? pouze tehdy, jsou-li tyto baterie správně temperovány, podávají optimální vykon a dosahují maximální ?ivotnosti. Lithium-iontové baterie se proto musí během provozu chladit a p?i nízké okolní teplotě oh?ívat. Zejména u plug-in hybridních vozidel tento úkol plní chladicí systémy, které jsou integrovány do spodní ?ásti nosníku baterií. Vyroba těchto pouzder je extrémně obtí?ná, a proto nabízí optimální vyu?ití pro robotické procesy FSW.
Friction Stir Welding: Proces sva?ování pro plug-in hybridní vozidla
Robotické sva?ování Friction Stir Welding p?i výrobě baterií: A tak to funguje.
T?ecí sva?ování promí?ením pro elektromobil s plug-in hybridem
To si uvědomil také jeden velky vyrobce automobil?, ktery p?vodně vyráběl bateriová pouzdra pomocí lepidel a ?roub?. Kdy? v?ak tato metoda nep?inesla ky?eny úspěch, bylo nutné se na trhu poohlédnout po novém ?e?ení. Po?adavky na bateriová pouzdra jsou vysoké: Musí byt zaru?ena rovinnost montá?ních ploch modulu, těsnost koncovych otvor? a po?adavky tlakovych zkou?ek. Pomocí robotického t?ecího sva?ování promí?ením nabídla spole?nost KUKA vyrobci automobil? procesně spolehlivy a ekonomicky zp?sob vyroby plug-in hybridních elektromobil?, ktery zaru?uje bezpe?nost a funk?nost bateriového pouzdra.
Studie proveditelnosti pro sva?ování bateriovych pouzder
Spole?nost KUKA provázela zákazníka od prvotního nápadu p?es testy a? po dodání. ?U? jsme měli p?ipravené prototypy, s kterymi jsme provedli r?zné testy. V rámci studií proveditelnosti jsme prově?ili vhodnost pro sva?ování, provedli analyzy p?ístupnosti a simulace proces?. Vzhledem k tomu, ?e v?echny testy byly více ne? uspokojivé, nainstalovali jsme systém u zákazníka,“ vysvětluje Stefan Fr?hlke, Senior Manager Process Solution FSW ve spole?nosti KUKA. Buňka pro t?ecí sva?ování promí?ením KUKA cell4_FSW, která byla vytvo?ena speciálně pro rostoucí trh s elektromobilitou, díky své modulární koncepci poskytuje vedle vynikající hospodárné efektivity také maximální v?estrannost a mo?nosti konfigurace.
Buňka pro t?ecí sva?ování promí?ením KUKA cell4_FSW nabízí maximální vyu?ití procesu díky dvěma pracovním stanicím.
V rámci studií proveditelnosti jsme prově?ili vhodnost pro sva?ování, provedli analýzy p?ístupnosti a simulace proces?. Vzhledem k tomu, ?e v?echny testy byly více ne? uspokojivé, nainstalovali jsme systém u zákazníka.
Vyhody t?ecího sva?ování promí?ením se správnym nástrojem FSW
Za ú?elem utěsnění chladicího systému plug-in hybridních model? je podlahová deska p?ipojena k litému pouzdru p?esně podél chladicích kanál? pomocí t?ecího sva?ování promí?ením. Pro tlakově těsny obvod, ktery odolá st?ídavému tlaku, je zapot?ebí velky spojovací pr??ez a dob?e promíchany a zhutněny ?ev. ?T?ecí sva?ování promí?ením se ukázalo jako vhodná technologie spojování, proto?e komponenty se v d?sledku vneseného tepla deformují co nejméně,“ vysvětluje proces Stefan Fr?hlke. KUKA p?itom spoléhá t?ecí sva?ování promí?ením s pevnym ramínkem (Stationary Shoulder Friction Stir Welding, SSFSW). To znamená, ?e: U této metody rotuje, jinak ne? u klasického t?ecího sva?ování promí?ením pouze sva?ovací kolík ve stacionárním ramínku. Tak vzniká během posuvu podél svaru rovny, hladky povrch svaru. Sni?uje se tak úsilí pro následné zpracování.
T?ecí sva?ování promí?ením je ideální pro bateriová pouzdra v elektricky poháněných vozidlech typu plug-in hybrid.
Pr?mysl 4.0: Transparentní zaznamenávání dat
Dal?í vyhody pro zákazníky vyu?ívající sva?ovací buňku KUKA cell4_FSW: Roboty s velkou nosností z ?ady KR FORTEC doká?ou zajistit zvy?enou p?esnost dráhy na velkych sou?ástech díky vysoké tuhosti a dlouhé ?ivotnosti. ?Zákazník m??e zároveň vyu?ít ná? systém ?ízení proces? a dokumentace (PCD) ke sledování v?ech podstatnych parametr? procesu a transparentně zaznamenávat údaje o kvalitě,“ zd?razňuje mana?er portfolia Till Maier. Spole?nost KUKA tak vytvo?ila základ pro integraci Pr?myslu 4.0. Jednoduchá vyměna dat se slu?bou KUKA Remote Service navíc umo?ňuje rychlou pomoc p?i problémech a zabraňuje tak del?ím prostoj?m.
Ekologická jízda: Zelená technologie pro elektromobily
Proces je nejen hospodárně a kvalitativně na vysoké úrovni, ale je také pova?ován za zelenou technologii.??Díky nízké spot?ebě energie je t?ecí sva?ování promí?ením ?etrné k ?ivotnímu prost?edí a není pot?eba ?ádny odvod kou?e ani opat?ení proti oslnění,“ vysvětluje Stefan Fr?hlke. Tato kombinace kvality, hospodárnosti a udr?itelnosti na zákazníka zap?sobila p?esvěd?ivym zp?sobem.
Proces FSW spot?ebovává málo energie, a proto je také trvale udr?itelný.
T?ecí sva?ování promí?ením: P?íběh úspěchu elektromobil? pokra?uje
Po prototypové a testovací fázi byl první systém poprvé uveden do vyroby v Německu v roce 2016 a od té doby slou?í jako model pro vyrobu bateriovych pouzder pro elektricky poháněná vozidla v koncernu. Vyrobce automobil? v rámci roz?í?ení kapacity t?ecího sva?ování promí?ením restrukturalizoval procesní odpovědnost a p?edal ji své dce?iné spole?nosti ve ?védsku, která speciálně pro tento ú?el postavila novou halu. V této souvislosti byly u spole?nosti KUKA objednány dal?í dvě buňky pro t?ecí sva?ování promí?ením.
Nová koncepce automatizace zkracuje dobu cyklu o 25 %
První buňka se p?estěhovala do ?védska v zá?í 2020 a v květnu 2021 byly v Augsburgu p?edem p?ijaty dvě nové buňky KUKA cell4_FSW. O pouhé dva měsíce později, v ?ervenci 2021, byly oba systémy uvedeny do provozu u zákazníka. Optimalizace oproti první buňce udělaly velky dojem na v?echny zú?astněné: Automatizací komplexního hydraulického upínacího systému se celková doba cyklu v?etně manipulace s komponentami zkrátila z 20 minut na 15 minut. Sou?asně optimalizací upínacího systému do?lo ke zlep?ení kvality vyrobku, nap?íklad svaru.
P?íklad meandrového ?vu pro uzav?ení chladicích kanál?. Svar hraje u elektromobil? d?le?itou roli.
Vysoká o?ekávání pro sva?ování hliníkovych slitin
Po?adavky na bezpe?nostně kritické komponenty bateriového pouzdra ve voze byly extrémně vysoké: Svar musel odolat velmi vysokému tlaku na roztr?ení, co? bylo nutné prokázat pevnostní zkou?kou. Spolu s parametry sva?ování bylo t?eba nově vyvinout speciální upínací za?ízení a vhodny nástroj. To bylo mo?né realizovat pouze pomocí technologie FSW, proto?e r?zné slitiny vyrobené z hliníku (tvárná slitina na tlakově litém hliníku) se musely sva?ovat.
T?ecí sva?ování promí?ením je hospodárný a ekologický proces pro automobily s technologií plug-in.
Spolupráce byla velmi otev?ená, plná vzájemné d?věry a zamě?ená na výsledek a zákazník byl nadmíru p?ekvapen, jak rychle realizace proběhla.
Rychlá implementace znamenala maximální spokojenost zákazníka
Rychlé dodání do ?esti měsíc? bylo dal?í podmínkou pro zadání objednávky. Díky odbornym znalostem spole?nosti KUKA v této oblasti byly v?echny tyto po?adavky dokonale splněny. Takto vyjád?il zákazník maximální spokojenost: ?Spolupráce byla velmi otev?ená, plná vzájemné d?věry a zamě?ená na vysledek,“ zd?raznil vedoucí projektu Adel Ben Hassine, Sales & Offer Engineering ve spole?nosti KUKA, ?a zákazník byl nadmíru p?ekvapen, jak rychle realizace proběhla.“ Kromě toho bylo dosa?eno dal?ího benefitu co do trvalé udr?itelnosti: ?Nástroje byly dále vyvíjeny spole?ně se zákazníkem tak, ?e ?ivotnost pin? se nyní zdvojnásobila."
