Solda por fricção e mistura baseada em robô para a E-Mobility

No tópico de futuro E-Mobility, não apenas a autonomia e o desempenho dos veículos são determinantes. Determinante é também a fabricação econômica dos veículos com novos conceitos inovadores de veículos.

Solda por fric??o e mistura para a eletromobilidade

Com o seu know-how de processo na solda por fric??o e mistura, a KUKA tornou-se um parceiro importante da indústria automotiva. Pois gra?as a essa tecnologia é possível otimizar a gest?o térmica para baterias como também realizar de forma econ?mica a estrutura complexa das caixas de baterias.

Veículos elétricos precisam de uma "temperatura agradável" – pelo menos as suas baterias. Pois, somente se estiverem na temperatura certa, elas oferecem o desempenho ideal e atingem a vida útil máxima. Por isso, as baterias devem ser refrigeradas durante a opera??o e aquecidas em caso de baixa temperatura ambiente. Normalmente isso ocorre através de sistemas de refrigera??o que est?o integrados no fundo dos suportes de baterias – especialmente em veículos híbridos. A fabrica??o destas caixas é extremamente complexa. Gra?as às experiências de muitos anos no processo de solda por fric??o e mistura, a KUKA integra aqui um importante know-how.?

O sistema de refrigera??o dos veículos híbridos é unido com a caixa fundida através da solda de uma chapa de fundo. Aqui deve ocorrer um circuito estanque à press?o, que resiste à press?o alternante. Para isso é necessária uma grande se??o transversal de amarra??o e um cord?o bem misturado e estanque. Os componentes aqui devem se deformar o mínimo possível devido a transferência de calor. A solda por fric??o e mistura comprovou-se como a tecnologia de jun??o apropriada.

Solda com a tecnologia verde

O processo é especialmente apropriado em processos de jun??o de alta qualidade com diversas ligas de alumínio e outros metais n?o-ferrosos com baixa temperatura de fus?o. Na solda por fric??o e mistura uma ferramenta rotativa é conduzida ao longo da área de contato das pe?as, o que causa um aquecimento por fric??o entre as partes de jun??o firmemente fixadas – uma uni?o mais robusta e resistente que com processos convencionais. Dependendo do design dos componentes, os cord?es de solda s?o realizados como meandros ou de pontos como cord?o de solda de sobreposi??o.?

Friction Stir Welding_seam — Exemplo de um cordão tipo meandro

Vantagem adicional:?O processo é de baixa emiss?o e baixo consumo de energia. N?o é necessário um pré-tratamento dos componentes a serem unidos. Por isso, a solda por fric??o e mistura também é chamada de?tecnologia verde.

Friction Stir Welding_Robot — Célula de solda por fricção e mistura para caixa de bateria

Know-how de processo na técnica de jun??o

Essa tecnologia n?o é usada apenas em sistemas de refrigera??o de veículos híbridos, mas também cada vez mais na fabrica??o das caixas de baterias em veículos puramente elétricos. Aqui a caixa ocupa uma grande área do assoalho inferior e, normalmente, se encontra entre os eixos. Alguns fabricantes continuam montando as caixas de baterias separadas. Conceitos mais recentes contêm, em contrapartida, componentes estruturais, nos quais a caixa de baterias do veículo é integrada. Estas estruturas devem ser extremamente rígidas para isto. Para isso existem duas possibilidades: Perfis de arma??o com estribos transversais, que s?o soldados com uma chapa de fundo de alumínio, ou uma chapa de fundo de perfis de extrus?o de alumínio de parede dupla soldados entre si.

Na amarra??o das áreas frontais e traseiras na caixa de baterias s?o usados separadamente componentes de moldagem sob press?o de alumínio – o que pressup?e elevados requisitos à técnica de jun??o nas caixas de baterias. E aqui a KUKA entra novamente no jogo com o seu know-how de processo. Pois o ideal nestes requisitos é a solda por fric??o e mistura. Na elabora??o dos componentes e instala??es de fabrica??o, contudo, é necessário observar algumas particularidades, como a elevada for?a de processo e as medidas de fenda transponíveis.

Solda por fric??o e mistura com ombro estacionário

Para realizar os cordões complexos em caixas de baterias e eletrônicas, a KUKA baseia-se, especialmente nas questões da indústria automotiva, na solda por fricção e mistura com ombro estacionário (Stationary Shoulder Friction Stir Welding, SSFSW). Aqui, diferente da solda por fricção e mistura clássica, apenas o pino de solda gira em um ombro estacionário. Através do ombro estacionário surge uma superfície de cordão plana e lisa durante o movimento de avanço ao longo do cordão de solda. Isso por sua vez reduz o dispêndio do pós-processamento.

Friction Stir Welding_ESAB Licensed Technology — Solução de solda por fricção e mistura baseada em robô

Sistema de Controle de Processo e de Documenta??o

Os especialistas têm certeza de uma coisa: Com a crescente importancia da eletromobilidade nos próximos anos também crescerá o potencial de mercado para instala??es de fabrica??o com processos de solda por fric??o e mistura. A KUKA oferece à indústria automotiva a oportunidade de integrar este processo de jun??o de forma economicamente adequada no processo de produ??o. Ao mesmo tempo, os clientes podem acompanhar todos os principais parametros de processo e registrar de forma transparente os dados da qualidade. Aqui a KUKA criou uma base para a integra??o da Industrie 4.0 com um Sistema de Controle de Processo e de Documenta??o (PCD).