Laser Welding Monitor LWM: monitorización de procesos en tiempo real
Detectar a tiempo los defectos de soldadura y documentar cada soldadura
El Laser Welding Monitor LWM monitoriza en línea y en tiempo real los procesos industriales de soldadura láser. Para ello, registra las señales de proceso relevantes para la calidad y compara la huella característica del proceso de cada soldadura con datos de referencia definidos. Las desviaciones se detectan inmediatamente y los datos de proceso de cada soldadura se documentan por completo.
El amplio rango dinámico de los sensores permite utilizar el sistema desde la microsoldadura de delicados componentes electrónicos y de tecnología médica hasta aplicaciones de alta potencia en la industria de la automoción, la fabricación de baterías y sistemas de almacenamiento de energía, la industria aeroespacial o la ingeniería mecánica. Tanto si se trata de tiempos de ciclo cortos como de uniones estancas o componentes críticos para la seguridad, el LWM proporciona la transparencia necesaria para evaluar de forma fiable la calidad de la soldadura y garantizar procesos estables en la producción en serie.
El Laser Welding Monitor está diseñado para el funcionamiento industrial continuo 24/7 y puede integrarse de forma flexible en ópticas de soldadura, ópticas de escáner, fuentes láser y líneas de producción existentes. Por ello, el sistema también es adecuado para aplicaciones altamente automatizadas en la electrónica de consumo y la industria de los electrodomésticos.
Monitorización del proceso en la soldadura láser de celdas de baterías
El vídeo muestra cómo el Laser Welding Monitor registra las señales de proceso relevantes para la calidad durante la fabricación de celdas de baterías y permite evaluar de forma completa cada una de las soldaduras.
Ventajas del monitor de soldadura láser LWM
Detectar a tiempo las desviaciones del proceso
El LWM compara en tiempo real la huella del proceso de cada soldadura con datos de referencia previamente definidos. Las desviaciones significativas se hacen visibles inmediatamente. De este modo, las soldaduras defectuosas pueden identificarse en una fase temprana y excluirse de forma selectiva de las siguientes etapas del proceso de producción.
La monitorización en línea ayuda a reducir los rechazos, los trabajos de repaso y los tiempos de inactividad no planificados, al tiempo que aumenta el rendimiento de la producción en serie.
Documentar por completo cada soldadura
Todos los datos de proceso relevantes se almacenan y documentan en relación con cada componente. De este modo, el Laser Welding Monitor proporciona una trazabilidad completa de los procesos de soldadura monitorizados.
En combinación con una identificación inequívoca de los componentes y la conexión a sistemas de producción de nivel superior, se crea una base de datos fiable para el aseguramiento de la calidad, el análisis de procesos y la optimización de la producción.
Evaluación estable, incluso con cambios en los lotes de material
Los nuevos lotes de material o los cambios en las propiedades de los componentes pueden provocar desplazamientos sistemáticos de las señales de proceso. El paquete de software inteligente del LWM detecta estos cambios en las señales y puede adaptar automáticamente la parametrización, sin necesidad de volver a entrenar por completo el proceso.
De este modo, la evaluación se mantiene estable y trazable incluso cuando cambian las condiciones de producción.
LWM AI: ampliación de la monitorización de procesos basada en inteligencia artificial
El Laser Welding Monitor LWM convencional detecta las desviaciones mediante la huella del proceso y documenta la calidad de cada soldadura. Si además se necesita información sobre tipos de defectos específicos o sobre las propiedades físicas del cordón de soldadura, el LWM puede ampliarse con LWM AI.
Esta ampliación basada en inteligencia artificial clasifica los defectos de proceso específicos de cada aplicación y predice, en función del proceso y de los datos de entrenamiento disponibles, propiedades físicas como la resistencia mecánica o la conductividad eléctrica.
Más información sobre la evaluación de la calidad basada en inteligencia artificial
LWM 8.50: monitorización de procesos de alta sensibilidad
Más señales de proceso para aplicaciones de soldadura exigentes
El Laser Welding Monitor LWM 8.50 amplía la familia de sensores de Precitec con canales de medición ópticos adicionales. De este modo, incluso las pequeñas variaciones de las señales de proceso pueden registrarse con una elevada sensibilidad. Esto resulta especialmente ventajoso al soldar materiales exigentes como cobre, aluminio o acero inoxidable.
Los canales de temperatura adicionales permiten monitorizar procesos térmicos hasta el rango del infrarrojo cercano. Con una frecuencia de muestreo de hasta 50 kHz, el sensor también es adecuado para procesos de microsoldadura altamente dinámicos con pulsos de corta duración y bajas potencias láser.
La integración sin necesidad de una compleja alineación X/Y reduce el trabajo de instalación y facilita el uso del sistema tanto en instalaciones de producción nuevas como existentes.
Detección de defectos típicos de soldadura
- Cambio de la potencia del láser y de la posición del foco: las fluctuaciones de la potencia del láser o una posición incorrecta del foco (desplazamiento del foco) pueden provocar cordones de soldadura desiguales o juntas insuficientemente soldadas. La supervisión de la calidad detecta estos cambios y ayuda a optimizar continuamente los parámetros del proceso.
- Separación entre la chapa superior e inferior: si la separación entre los componentes que se van a soldar es demasiado grande, la sección transversal de la conexión puede ser insuficiente o, en casos extremos, puede no haber conexión alguna ("falso amigo"). A diferencia de una inspección visual o una inspección con cámara, este defecto puede detectarse de forma fiable con el sistema de control de calidad Laser Welding Monitor.
- Componentes contaminados: Los contaminantes superficiales como el aceite, el polvo o el óxido pueden perjudicar la calidad de la soldadura y provocar uniones soldadas inseguras. El control de calidad puede utilizarse para determinar si los componentes están lo suficientemente limpios como para permitir un proceso de soldadura sin errores.
- Salpicaduras: La contaminación puede causar salpicaduras, lo que puede provocar problemas en algunas aplicaciones. La alta frecuencia de muestreo del sistema de control de calidad Laser Welding Monitor puede detectar estas salpicaduras, que a menudo se producen de forma rápida y espontánea.
- Poros visibles: Las eyecciones de material (salpicaduras) pueden provocar poros visibles o agujeros continuos en el cordón de soldadura láser.
La detección de estos defectos típicos por parte del Laser Welding Monitor LWM garantiza una alta calidad de producción constante. La detección en tiempo real también permite un reprocesamiento específico en la planta de producción. De este modo se reducen eficazmente los costes de producción y se aumenta la eficiencia de la producción.
¿Para qué aplicaciones es adecuado el Laser Welding Monitor?
Fabricación de baterías, movilidad eléctrica y almacenamiento de energía
En la fabricación de celdas, módulos y paquetes de baterías, el LWM monitoriza procesos de soldadura exigentes, como las uniones foil-to-tab, cap-to-can y la soldadura de contactos de conexión. Los cambios en el aporte de energía, la posición de los componentes o las características de la superficie se hacen visibles durante el proceso.
La documentación específica de cada componente favorece la trazabilidad de las uniones críticas para la seguridad y ayuda a excluir las soldaduras sospechosas de las siguientes etapas del proceso de producción en una fase temprana. De este modo, pueden reducirse los rechazos, los trabajos de repaso y las inspecciones de calidad innecesarias.
Más información sobre la soldadura láser de baterías para movilidad eléctrica
Industria de la automoción y producción industrial en serie
En la industria de la automoción, el Laser Welding Monitor facilita la monitorización de la calidad durante la soldadura de componentes de carrocería, estructurales, del tren de transmisión y relevantes para la seguridad. El sistema es adecuado para aplicaciones con acero, aluminio, cobre y combinaciones de materiales específicas de cada aplicación.
La monitorización continua del proceso también proporciona una mayor transparencia en la ingeniería mecánica y de instalaciones, la industria aeroespacial y la fabricación en serie de electrodomésticos. Las desviaciones se detectan en una fase temprana, antes de que los componentes sospechosos lleguen a las etapas de producción posteriores.
Electrónica de consumo y tecnología médica
Los componentes pequeños, los materiales delgados y los tiempos de ciclo cortos plantean exigencias especialmente elevadas a la monitorización del proceso. El LWM también registra procesos de microsoldadura altamente dinámicos, como los utilizados en componentes electrónicos, smartphones, sensores o dispositivos médicos.
La evaluación en línea hace visibles inmediatamente los comportamientos anómalos del proceso y documenta los datos registrados para cada soldadura. De este modo, el LWM contribuye a lograr un alto rendimiento y procesos estables en la producción en serie, incluso con tiempos de ciclo cortos y requisitos de calidad exigentes.
Datos técnicos
- Campo de aplicación Láseres de estado sólido: para láser IR / azul / verde y modo CW o pulsado
- Opciones de instalación: posible en óptica de soldadura láser, óptica de escáner o directamente en la fuente láser
- Soldadura de penetración profunda, soldadura por conducción de calor o soldadura de alta velocidad
- Interfaces flexibles: TCP/IP, bus de campo, E/S digitales
- Protocolo OPC-UA para la comunicación con sistemas MES (compatible con TRUMPF QDS, entre otros)
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