BM11 - InterMETAL

28 LASER Este último funciona através de bar- ras de díodos laser semicondutores em que o raio laser é emitido verti- calmente desde a superfície superior. O Fraunhofer ILT está, atualmente, a integrar este laser no processo de seca- gem, em conjunto com processos de estruturação laser para aumentar a superfície dos elétrodos, num sistema rolo a rolo de design de ponta, que o cientista do ILT, Samuel Fink, mos- trou durante a visita ao laboratório. Também no laboratório, a cientista do ILT, Linda Hoff, fez uma demons- tração em direto de como os lasers podem sinterizar os futuros materiais das baterias em estado sólido a tem- peraturas muito mais elevadas, de até 1000 °C, sem que isto afete de forma significativa a sua cristalinidade. Jan-Philipp Weberpals, responsável pela planificação estratégica geral da tecnologia de raios laser na Audi AG (Neckarsulm, Alemanha) referiu como o laser pode ser utilizado de forma fle- xível nos veículos elétricos. Para ele, o laser é um recurso que pode assumir várias tarefas. Como exemplo, men- cionou a soldadura à distância com raio laser (BrightLine Weld com um laser de disco truncado infraverme- lho) das células de baterias. No aço galvanizado (carcaças do módulo de alta tensão), o fabricante de automó- veis utiliza este processo para efetuar soldaduras na junta de sobreposição comdiferentes espessuras. Neste caso, a soldadura de penetração total estava descartada devido aos requisitos de design e montagem. A situação é dife- rente com a soldadura remota por laser das costuras em I na junta de sobreposição em alumínio puro, que a Audi utiliza em vez da soldadura de penetração total para proteger a célula. Neste caso, a atenção centra- -se no contacto das células entre si. A FORMA DE OSCILAÇÃO LATERAL GARANTE UM MAIOR APORTE DE CALOR Os fatores chave, como a fidelidade da trajetória (até uma frequência máxima de 250 Hz) e a forma de oscilação, também desempenham um papel importante. Tendo em conta que a forma de oscilação circular produz secções de costura em forma de V comuma largura de união insuficiente, a Audi optou pela oscilação lateral para a soldadura de alumínio: Neste caso, o aporte de calor é aumentado para gerar uma secção de costura em formato de U e uma largura de união suficiente. Para soldar aço galvanizado, a Audi decidiu utilizar a conformação do feixe e a planificação da trajetória adaptada, onde a correção da trajetória impedia a soldadura de penetração total. Além disso, existem dois avanços importan- tes que caracterizam a soldadura à distância do aço: Em primeiro lugar, ao adaptar a distribuição da potên- cia, aumentou a largura da união e diminuiu os entalhes nos bordos. Em segundo lugar, o aumento do ângulo lateral reduziu a velocidade de avanço e melhorou a união lateral. DETEÇÃO DE DEFEITOS EM TEMPO REAL No entanto, não basta estabilizar o processo mediante a oscilação seletiva do feixe ou ajustar a distribuição da densidade de potência: Outro passo muito importante é a supervisão em tempo real. Para este passo, a Audi confia no Laser Welding Monitor 4.0 da Precitec GmbH & Co. KG (Gaggenau- Bad Rotenfels, Alemanha) emque uma unidade de sensor com três fotodíodos deteta a temperatura, o plasma e a reflexão posterior. O monitor permite registar a qualidade da união de um modo não destrutivo e em tempo real, registando as emissões do processo com o seu trio de fotodíodos em três intervalos de comprimento de onda. Estes dados em tempo real permitem garantir a qualidade a 100%, comuma deteção fiável dos defeitos. A Audi Para Jan-Philipp Weberpals (à esquerda), responsável pela planificação estratégica global da tecnologia de raios laser na Audi AG, em Neckarsulm, o laser é uma ferramenta operacional que pode assumir várias tarefas. Foto: Audi AG. A Audi orgulha-se do processo de soldadura remota por laser que utiliza na porta de alumínio do A8. Segundo o fabricante de automóveis, é a primeira vez que se realiza este processo em todo o mundo. Foto: Audi AG.