Laser Welding Monitor LWM: monitoraggio del processo in tempo reale
Rilevare tempestivamente i difetti di saldatura e documentare ogni saldatura
Il Laser Welding Monitor LWM monitora inline e in tempo reale i processi industriali di saldatura laser. A tale scopo, acquisisce i segnali di processo rilevanti per la qualità e confronta l’impronta caratteristica del processo di ogni saldatura con i dati di riferimento definiti. Le deviazioni vengono rilevate immediatamente e i dati di processo di ogni singola saldatura vengono documentati integralmente.
L’elevata gamma dinamica dei sensori consente di utilizzare il sistema dalla microsaldatura di delicati componenti elettronici e medicali fino alle applicazioni ad alta potenza nel settore automobilistico, nella produzione di batterie e sistemi di accumulo dell’energia, nell’industria aerospaziale e nell’ingegneria meccanica. Che si tratti di tempi ciclo brevi, giunzioni a tenuta o componenti rilevanti per la sicurezza, il LWM offre la trasparenza necessaria per valutare in modo affidabile la qualità della saldatura e garantire processi stabili nella produzione in serie.
Il Laser Welding Monitor è progettato per il funzionamento industriale 24/7 e può essere integrato in modo flessibile nelle ottiche di saldatura, nelle ottiche scanner, nelle sorgenti laser e nelle linee di produzione esistenti. Il sistema è quindi adatto anche ad applicazioni altamente automatizzate nell’elettronica di consumo e nell’industria degli elettrodomestici.
Monitoraggio del processo nella saldatura laser delle celle delle batterie
Il video mostra come il Laser Welding Monitor acquisisce i segnali di processo rilevanti per la qualità durante la produzione delle celle delle batterie, consentendo una valutazione completa di ogni singola saldatura.
I vantaggi del Laser Welding Monitor LWM
Rilevare tempestivamente le deviazioni del processo
Il LWM confronta in tempo reale l’impronta del processo di ogni saldatura con dati di riferimento precedentemente definiti. Le deviazioni significative diventano immediatamente visibili. In questo modo, le saldature difettose possono essere identificate tempestivamente ed escluse in modo mirato dalle successive fasi del processo produttivo.
Il monitoraggio inline contribuisce a ridurre gli scarti, le rilavorazioni e i tempi di fermo non programmati, aumentando al contempo la produttività nella produzione in serie.
Documentare integralmente ogni saldatura
Tutti i dati di processo rilevanti vengono memorizzati e documentati in relazione al singolo componente. Il Laser Welding Monitor garantisce così la completa tracciabilità dei processi di saldatura monitorati.
In combinazione con un’identificazione univoca del componente e il collegamento a sistemi di produzione di livello superiore, viene creata una base dati affidabile per la garanzia della qualità, l’analisi dei processi e l’ottimizzazione della produzione.
Valutazione stabile anche in caso di variazione dei lotti di materiale
Nuovi lotti di materiale o variazioni delle caratteristiche dei componenti possono causare spostamenti sistematici dei segnali di processo. Il pacchetto software intelligente del LWM rileva queste variazioni dei segnali e può adattare automaticamente la parametrizzazione, senza dover effettuare un nuovo apprendimento completo del processo.
La valutazione rimane così stabile e tracciabile anche in presenza di condizioni di produzione variabili.
LWM AI: estensione del monitoraggio del processo basata sull’intelligenza artificiale
Il Laser Welding Monitor LWM tradizionale rileva le deviazioni sulla base dell’impronta del processo e documenta la qualità di ogni singola saldatura. Se sono necessarie anche informazioni su specifiche tipologie di difetti o sulle proprietà fisiche del cordone di saldatura, il LWM può essere ampliato con LWM AI.
L’estensione basata sull’intelligenza artificiale classifica i difetti di processo specifici dell’applicazione e, in funzione del processo e dei dati di addestramento, prevede proprietà fisiche quali la resistenza meccanica o la conducibilità elettrica.
Scopri di più sulla valutazione della qualità basata sull’intelligenza artificiale
LWM 8.50: monitoraggio del processo ad alta sensibilità
Più segnali di processo per applicazioni di saldatura complesse
Il Laser Welding Monitor LWM 8.50 amplia la famiglia di sensori Precitec con ulteriori canali di misura ottici. In questo modo è possibile rilevare con elevata sensibilità anche minime variazioni dei segnali di processo. Ciò è particolarmente vantaggioso nella saldatura di materiali complessi come rame, alluminio o acciaio inossidabile.
Ulteriori canali di temperatura consentono di monitorare i processi termici fino alla gamma del vicino infrarosso. Con una frequenza di campionamento fino a 50 kHz, il sensore è adatto anche a processi di microsaldatura altamente dinamici con impulsi di breve durata e basse potenze laser.
L’integrazione senza complesse operazioni di allineamento X/Y riduce il lavoro di installazione e facilita l’impiego del sistema sia negli impianti di produzione nuovi sia in quelli esistenti.
Rilevamento dei tipici errori di saldatura
- Variazione della potenza del laser e della posizione di focalizzazione: le fluttuazioni della potenza del laser o una posizione di messa a fuoco errata (spostamento della messa a fuoco) possono portare a cordoni di saldatura non uniformi o a giunti saldati in modo inadeguato. Il monitoraggio della qualità rileva queste variazioni e aiuta a ottimizzare costantemente i parametri di processo.
- Spazio tra la lamiera superiore e quella inferiore: se lo spazio tra i componenti da saldare è troppo grande, la sezione di collegamento può essere insufficiente o, in casi estremi, può non esserci affatto (“falso amico”). A differenza di un'ispezione visiva o con telecamera, questo difetto può essere rilevato in modo affidabile con il sistema di controllo qualità Laser Welding Monitor.
- Componenti contaminati: I contaminanti superficiali come olio, polvere o ruggine possono compromettere la qualità della saldatura e portare a giunti saldati non sicuri. Il monitoraggio della qualità può essere utilizzato per determinare se i componenti sono sufficientemente puliti da consentire un processo di saldatura privo di errori.
- Spruzzi: la contaminazione può causare spruzzi, che in alcune applicazioni possono creare problemi. L'elevata frequenza di campionamento del sistema di monitoraggio della qualità Laser Welding Monitor è in grado di rilevare questi spruzzi, che spesso si verificano rapidamente e spontaneamente.
- Pori visibili: le espulsioni di materiale (spruzzi) possono causare pori visibili o fori continui nel cordone di saldatura laser.
Il rilevamento di questi difetti tipici da parte del Laser Welding Monitor LWM garantisce il raggiungimento di una qualità di produzione costantemente elevata. Il rilevamento in tempo reale consente inoltre una rilavorazione mirata nell'impianto di produzione. In questo modo si riducono efficacemente i costi di produzione e si aumenta l'efficienza produttiva.
Per quali applicazioni è adatto il Laser Welding Monitor?
Produzione di batterie, e-mobility e sistemi di accumulo dell’energia
Nella produzione di celle, moduli e pacchi batteria, il LWM monitora processi di saldatura complessi come le giunzioni foil-to-tab, cap-to-can e dei contatti di collegamento. Le variazioni dell’apporto energetico, della posizione del componente o delle caratteristiche della superficie diventano visibili durante il processo.
La documentazione riferita al singolo componente supporta la tracciabilità delle giunzioni rilevanti per la sicurezza e consente di escludere tempestivamente le saldature anomale dalle successive fasi del processo produttivo. In questo modo è possibile ridurre scarti, rilavorazioni e controlli di qualità non necessari.
Scopri di più sulla saldatura laser delle batterie per la mobilità elettrica
Industria automobilistica e produzione industriale in serie
Nell’industria automobilistica, il Laser Welding Monitor supporta il monitoraggio della qualità durante la saldatura di componenti della carrozzeria, strutturali, della trasmissione e rilevanti per la sicurezza. Il sistema è adatto ad applicazioni con acciaio, alluminio, rame e combinazioni di materiali specifiche dell’applicazione.
Il monitoraggio continuo del processo garantisce maggiore trasparenza anche nell’ingegneria meccanica e impiantistica, nell’industria aerospaziale e nella produzione in serie di elettrodomestici. Le deviazioni vengono rilevate tempestivamente, prima che i componenti anomali raggiungano le successive fasi di produzione.
Elettronica di consumo e tecnologia medicale
Componenti di piccole dimensioni, materiali sottili e tempi ciclo brevi pongono requisiti particolarmente elevati al monitoraggio del processo. Il LWM rileva anche processi di microsaldatura altamente dinamici, come quelli utilizzati per componenti elettronici, smartphone, sensori e dispositivi medicali.
La valutazione inline rende immediatamente visibili gli andamenti anomali del processo e documenta i dati acquisiti per ogni singola saldatura. Il LWM contribuisce così a garantire un’elevata resa produttiva e processi stabili nella produzione in serie, anche in presenza di tempi ciclo brevi e requisiti qualitativi particolarmente severi.
Dati tecnici
- Applicazione del laser a stato solido: per laser IR / blu / verde e modalità CW o pulsata
- Opzioni di installazione: possibile nell'ottica di saldatura laser, nell'ottica dello scanner o direttamente nella sorgente laser
- Saldatura a penetrazione profonda, saldatura a conduzione termica o saldatura ad alta velocità
- Interfacce flessibili: TCP/IP, bus di campo, I/O digitale
- Protocollo OPC-UA per la comunicazione con i sistemi MES (compatibile con TRUMPF QDS, tra gli altri)
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