Zrobotyzowane zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem dla branży elektromobilnej

Dzięki dogłębnej znajomości procesów w zakresie zgrzewania tarciowego z przemieszaniem firma KUKA stała się ważnym partnerem w branży motoryzacyjnej. Ponieważ technologia ta umożliwia nie tylko optymalizację zarządzania ciepłem w przypadku akumulatorów lecz także opłacalną implementację złożonej struktury zespołu obudowy akumulatorów.

Samochody elektryczne wymagają „odpowiedniej temperatury” — przynajmniej ich akumulatory. Gdyż tylko w przypadku odpowiedniej temperatury zapewniają optymalną wydajność i osiągają maksymalną żywotność. Akumulatory muszą być zatem chłodzone podczas pracy oraz ogrzewane przy niskich temperaturach otoczenia. Z reguły odbywa się to – szczególnie w przypadku pojazdów hybrydowych – za pomocą układu chłodzenia, który jest zintegrowany w dnie podstawy akumulatora. Przygotowanie tej obudowy jest wyjątkowo trudne. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w zakresie zgrzewania tarciowego z przemieszaniem firma KUKA może zaoferować w tym obszarzeistotne know-how. 

Układ chłodzenia pojazdów hybrydowych zostaje zamknięty przy pomocy zgrzania blaszanego dna z odlewaną obudową. Musi przy tym powstać szczelny obieg zdolny wytrzymać zmienne ciśnienie. Wymagany jest przy tym duży przekrój połączenia oraz dobrze wymieszana oraz utwardzona spoina. Elementy powinny się przy tym tylko nieznacznie odkształcać na skutek działania ciepła. Odpowiednią technologią łączenia okazało się zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem.

Technologia ta stosowana jest nie tylko pod kątem układów chłodzenia pojazdów hybrydowych, lecz coraz częściej także przy produkcji obudów akumulatorów w pełni elektrycznych. W tym przypadku obudowa zajmuje duży obszar podwozia i znajduje się z reguły między osiami. Niektórzy producenci nadal oddzielnie montują zespół obudowy akumulatorów. Nowe koncepcje przewidują jednak elementy konstrukcyjne w ramach których montowane są zespoły obudowy akumulatorów. Elementy te muszą być zatem niezwykle sztywne. Dostępne są w tym zakresie dwie możliwości: Profile ramowe z belkami poprzecznymi, które są zgrzewane z płytą podłogową z blachy aluminiowej lub płyta podłogowa wykonana ze zgrzanych ze sobą profili wytłaczanych o podwójnych ściankach.

Przy łączeniu przednich i tylnych obszarów z obudową akumulatora stosuje się już odlewane ciśnieniowo elementy aluminiowe – co przekłada się na wysokie wymagania w zakresie techniki łączenia zespołu obudowy akumulatora. I tutaj właśnie duże znaczenie odgrywa gwarantowana przez KUKA dogłębna znajomość procesów. Bowiem w tego typu zadaniach idealnie sprawdza się zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem. Jeśli chodzi o produkcję tych komponentów oraz urządzenia produkcyjne, należy jednak uwzględnić pewne niuanse, jak np. wysoka moc obróbki i szerokość mostkowanej szczeliny.

Eksperci nie mają wątpliwości: wraz z rosnącym znaczeniem elektromobilności potencjał rynkowy dla instalacji produkcyjnych wykorzystujących zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem będzie rósł. Firma KUKA umożliwia branży motoryzacyjnej opłacalne pod względem ekonomicznym wdrożenie tej metody spajania w ramach procesu produkcji. Jednocześnie klienci mogą śledzić wszystkie istotne parametry procesów oraz w sposób przejrzysty zapisywać dane dotyczące jakości. W tym zakresie firma KUKA za sprawą Systemu kontroli procesów i dokumentacji (PCD) przygotowała fundamenty pod kątem wdrożenia Industrie 4.0.