Немцы сделали автомобильную сварку бесшовной

Немецкие инженеры из Института Фраунгофера во Фрайбурге нашли способ лазерной сварки, который не оставляет видимых следов на металле.

Автопроизводители давно мечтают создать сварные швы, которые не будут заметны и не потребуют последующей обработки или отделки декоративными панелями. Идеальная сварка без шва позволит использовать ее в любом месте автомобиля и снизит затраты на производство.

Обычно в процессе сварки два листа металла прожигаются насквозь, и на них остаются характерные следы расплавленного метала. Новая немецкая технология контролируемой лазерной сварки с частичным проникновением позволяет не прожигать листы металла насквозь. Вместо этого лазер выключается по достижении внешней поверхности нижнего листа и не оставляет следов на лицевой стороне детали.

Новый сварочный аппарат прочно сваривает листы металла, не повреждая лицевую поверхность

До настоящего времени не было возможности точно контролировать подобную процедуру и создать метод "чистой" сварки, которая соответствовала бы всем требованиям прочности. Но немецкие ученые нашли решение, применив высокотехнологичную тепловизионную камеру.

Разумеется, чтобы полностью контролировать быстротекущий процесс сварки, необходимы сложные алгоритмы работы и совершенное оборудование. Прежде всего глубину проникновения луча определяет программное обеспечение, которое в режиме реального времени приспосабливается к конкретным требованиям (толщине листа, требуемой прочности шва и т.д.). Новая система позволяет измерять, насколько глубоко лазерный луч проник в металл. Суть изобретения проста: если луч плавит металл, камера регистрирует большой выброс тепла, но как только луч попадает в воздушный зазор между двумя кусками металла, происходит резкое падение уровня теплового излучения. В этот момент программное обеспечение "понимает", что луч прожег лист насквозь и на основании этих данных выбирает мощность и продолжительность излучения, которые позволят проводить надежную сварку на максимально возможную глубину, но без повреждения внешней поверхности нижнего листа. Фактически луч совсем немного "не доходит" до края материала.

Для измерения уровня теплового излучения используется чрезвычайно быстрая тепловизионная камера, основанная на технологии ячеистых нейронных сетей (CNN). В каждый пиксель этой камеры интегрирован крошечный процессор. Все процессоры работают одновременно и ускоряют анализ отдельных изображений. Система позволяет обрабатывать до 14 тыс. изображений в секунду, тогда как обычные сверхскоростные камеры способны обработать не более 1-2 тыс. кадров в секунду.

В настоящее время инженеры из Дрезденского технического университета разработали прототип нового устройства, которое отлично контролирует процесс сварки и сулит автопроизводителям большие выгоды. Простые автомобилисты оценят новую технологию благодаря более приятному внешнему виду авто и более надежной защите от ржавчины. Последнее преимущество новой методики объясняется тем, что при современной "сквозной" сварке в месте шва испаряется цинк, который защищает детали кузова от коррозии.

Читайте на CNews
Приехали: мусор закрывает дорогу в космос
HP выпустила новые модели десктопов для СМБ
«Облака» продаются плохо, но «1С» не сдается