NDT for Battery and Automotive Manufacturers

Il software Datos|x viene utilizzato per acquisire e ricostruire volumi di dati TC da sistemi 3D. X|approver, è un software ADR (AutomatedDefectRecognition) ad apprendimento automatico in sede, con algoritmi specifici e adattabili per valutare la qualità della batteria e degli altri componenti. Il software di Waygate Technologies consente una gestione integrale e intuitiva del flusso di lavoro e una libreria ADR completa che opera in background durante la produzione, offrendo un processo decisionale automatizzato. Le funzioni di reporting consentono di identificare eventuali tendenze negative nella produzione in una sola occhiata.  Gli operatori autorizzati hanno la possibilità di impostare i parametri dei campioni analizzati (ad esempio, per un rilevamento altamente accurato delle emissioni in eccesso) così da ottenere una maggiore precisione degli algoritmi con il passare del tempo. I risultati altamente coerenti dell'analisi dei difetti possono ridurre il carico di lavoro degli operatori altamente qualificati, aiutando così le aziende a diventare più indipendenti dall'operatore. Il software di Waygate Technologies può anche essere distribuito su cloud per eseguire ulteriori ADR da batterie e altri domini.

La struttura delle batterie è complessa e non esiste uno standard comune tra i fornitori. Una volta costruita, la batteria è sigillata ed è come una scatola nera. La vera integrità della struttura interna è sconosciuta. Per evitare gli scarti, è necessario guardare all'interno in modo non distruttivo, e questo funziona meglio con la tecnologia di ispezione TC. La nostra linea di prodotti Phoenix offre certezza ai produttori e ai fornitori originali e contribuisce a ridurre i costosi scarti e i richiami.

Con la tecnologia TC 3D, possiamo guardare all'interno della batteria dopo l'assemblaggio, ispezionare in modo più dettagliato e valutare l'intera cella con maggiore precisione. Per questo motivo, la TC è la soluzione migliore per individuare la causa di un guasto o di un cattivo funzionamento delle batterie. In questo modo si riducono i test falliti e quindi gli scarti, i costi e l'impatto ambientale. Tuttavia, l'obiettivo principale dei nostri clienti è quello di ottimizzare l'efficienza dei costi. Ogni cella classificata come difettosa riduce l'efficienza e fa aumentare i costi. La TC è uno strumento universale per controllare la cella.

Ad esempio, le batterie utilizzate per i veicoli elettrici o per l'accumulo di energia sono costituite da moduli e ogni modulo è a sua volta composto da più celle. Quando si ispezionano le batterie a livello di cella, gli ingegneri esaminano la fabbricazione meccanica per vedere se ci sono inclusioni, l'omogeneità degli elettrodi, le connessioni interne (saldatura) e la disposizione degli elettrodi nelle celle. L'ispezione della geometria degli elettrodi comporta l'esame della spaziatura tra gli elettrodi, delle loro dimensioni e del loro orientamento reciproco, della loro distanza dalla parete e dei loro angoli. Anche con i sistemi a raggi X 2D questo potrebbe essere possibile, ma il personale di ispezione non vedrà l'intero quadro, perché di solito solo uno o due tipi di difetti significativi sono visibili all'interno di tutte le caratteristiche sovrapposte di un'immagine a raggi X. La tomografia computerizzata (TC) industriale fornisce un quadro completo delle parti critiche delle cellule e della loro disposizione all'interno dell'involucro. Il personale di ispezione non deve trovare alcun tipo di difetto che possa causare variazioni nell'assorbimento dei raggi X.

Gli istituti di ricerca sulle batterie, i produttori di apparecchiature originali e i fornitori dell'industria automobilistica ed elettronica utilizzano la TC per garantire la qualità nello sviluppo, nella produzione e nell'analisi dei guasti. Quando una batteria si guasta in un'automobile o in un dispositivo elettronico e torna disponibile, viene eseguito un test TC. Aprire la batteria può danneggiarla. Pertanto, è necessario effettuare preventivamente un'ispezione non distruttiva. L'ispezione TC può essere utilizzata per dimostrare se un difetto era presente prima dell'apertura della batteria. Se i tecnici devono aprire un modulo, la TC indica con precisione micrometrica dove si trova il difetto e dove possono posizionare in sicurezza gli strumenti per un esame distruttivo dettagliato.

Per approfondire ulteriormente questo aspetto, Waygate Technologies collabora con Thermo Fisher. Mentre la TC consente una localizzazione tridimensionale precisa (entro pochi micron) delle anomalie all'interno delle batterie e di altri campioni, Thermo Fisher aiuta a esporre le anomalie utilizzando i laser per tagli chirurgici di precisione micrometrica nell'oggetto in esame, a lucidarle con il plasma e ad analizzarle fino al livello atomico utilizzando la microscopia elettronica. uesta sinergia tra il rilevamento e la localizzazione non distruttivi dei difetti in 3D e l'esposizione distruttiva dei difetti mediante laser nella posizione determinata dalla TC, seguita dall'analisi dei difetti mediante microscopia elettronica a scansione, consente per la prima volta un flusso di lavoro multiscala dalla macroscala all'atomo.

Il tasso di smaltimento delle batterie dei veicoli elettrici (VE) è ancora molto elevato. I principali produttori di batterie possono produrre circa un milione di celle all'anno in uno solo stabilimento. Se il tasso di smaltimento raggiunge un valore percentuale a due cifre nel processo, si tratta di un numero enorme di celle sprecate che non soddisfano gli standard di qualità. Un enorme danno per la redditività e per l'ambiente.

La produzione di queste batterie è molto difficile, soprattutto se i produttori vogliono ottenere il massimo rendimento dai materiali utilizzati. Waygate Technologies viene spesso contattata per misurare l'efficacia dello stacking degli elettrodi. Si tratta di sottili elettrodi alternati che devono essere posizionati con estrema precisione per ottenere il massimo della funzionalità e delle prestazioni. Ad ogni elettrodo posizionato in modo errato, la capacità diminuisce, con conseguente riduzione dell'autonomia di un'automobile, ad esempio.

La rapida crescita della domanda di batterie nell'industria elettronica ha portato alla necessità di tempi di sviluppo estremamente brevi e di cicli di produzione più rapidi, senza compromettere la massima sicurezza e qualità del prodotto. I dispositivi difettosi comportano non solo rischi di responsabilità, ma anche elevati rischi di reputazione. Le batterie agli ioni di litio sono tra i più potenti dispositivi di accumulo di energia comunemente utilizzati nei dispositivi elettronici portatili, nelle fonti di energia fisse e nei veicoli elettrici. Produttori e fornitori si impegnano a fondo per aumentare la capacità di carico, prolungare il ciclo di vita e rispettare tutti gli standard di qualità e sicurezza. Rilevando i guasti in modo precoce e non distruttivo, la TC industriale consente ai produttori di evitare i costi a valle, monitorando istantaneamente la produzione, ottenendo dati statistici sulla qualità e garantendo che tutti i parametri di produzione siano sempre ottimali. Le soluzioni TC a raggi X all'avanguardia di Waygate Technologies consentono di eseguire test non distruttivi altamente flessibili e sicuri su prototipi e batterie e offrono applicazioni avanzate di test e misurazione per il controllo della qualità e l'analisi in tutte le fasi del ciclo di vita di una batteria, dal laboratorio alla produzione in serie.

L'ispezione CT consente di controllare diversi tipi e dimensioni di batterie e difetti sulla stessa linea o su più linee diverse. Inoltre, riduce i tempi di sostituzione e il personale necessario per spostare le batterie di grandi dimensioni per le ispezioni.

La varietà delle celle delle batterie è molto elevata. L'industria dei veicoli elettrici, ad esempio, è in una sorta di processo di apprendimento costante. Poiché in questo settore emergente della produzione di massa si stanno ancora raccogliendo i dati relativi ai problemi, non esiste ancora un controllo statistico dei processi. I processi devono essere ridefiniti spesso. Ogni volta che qualcosa cambia, l'apprendimento ricomincia da capo. Nel settore dell'elettronica, il livello di maturità delle batterie è più elevato, ma d'altra parte qui si devono gestire volumi di produzione di massa molto più elevati.

Waygate Technologies offre il software ADR come parte della piattaforma software di gestione dati completa e indipendente InspectionWorks, e in combinazione con team di assistenza esperti. Una volta impostato e implementato presso la sede del cliente dagli esperti di Waygate Technologies, il software X|approver ADR è in grado di apprendere automaticamente le attività di ispezione che il singolo cliente esegue abitualmente e i difetti che si verificano durante tali attività. Imparando a conoscere i tipi di guasto specifici, il software ADR diventa sempre più preciso, riducendo i falsi negativi e garantendo un aumento dell'efficienza delle ispezioni.

La nostra linea di prodotti Phoenix fornisce certezza sia agli OEM di veicoli e dispositivi elettronici sia ai fornitori.

Possiamo sempre trovare nuovi difetti nelle linee di produzione delle batterie. I nostri sistemi CT aiutano ad analizzare l'intera batteria. Altre apparecchiature di prova si concentrano su una singola modalità di guasto. Le prestazioni si riferiscono a una sola anomalia e, se questa è stata eliminata, il campione potrebbe ancora risultare insufficiente a causa di un'anomalia diversa. Non è questo il caso del TC. Il 90% delle volte, i nostri sistemi TC sono in grado di rilevare tutti i guasti perché sono molto flessibili e gli esperti di Waygate Technologies possono reagire rapidamente per verificare eventuali nuove modalità di guasto. La principale soluzione TC attualmente utilizzata dai produttori di batterie è la linea Phoenix V|tome|x, disponibile in diverse versioni a seconda delle esigenze dei singoli clienti. I team di assistenza e supporto di Waygate Technologies sono pronti ad assistere i clienti in qualsiasi momento per la pianificazione, la configurazione, le regolazioni e la manutenzione.

Per quanto riguarda l'ispezione di massa completamente automatizzata, la nostra nuova soluzione Speed|scan HD viene ora integrata nelle prime fabbriche di batterie di produttori leader a livello mondiale.

Waygate Technologies ha più di dieci anni di esperienza nell'ispezione non distruttiva delle batterie e nell'individuazione dei guasti. Gli stessi produttori che hanno già esperienza nella produzione di batterie per cellulari hanno iniziato a costruire batterie più grandi per i veicoli elettrici. Sebbene le batterie per veicoli elettrici siano un settore di applicazione completamente diverso, WaygateTechnologies ha una grande esperienza nell'ispezione delle batterie e nel settore automobilistico che può essere impiegato rapidamente. La conoscenza combinata dei team TC consente a Waygate Technologies di configurare al meglio le macchine e di risolvere rapidamente i problemi. I nostri sistemi sono estremamente versatili e facili da usare. I nostri esperti team di assistenza e supporto sono pronti ad assistere i clienti in qualsiasi momento e aiuteranno i produttori a trovare la soluzione migliore per le rispettive sfide.

No, molti clienti iniziano con i servizi di ispezione in uno dei centri globali di soluzioni per i clienti di WaygateTechnologies. Seguiti da ingegneri applicativi esperti, imparano a conoscere le soluzioni TC più adatte ai loro compiti di ispezione individuali. Se hanno un'ampia richiesta di ispezioni e una volta convinti dei vantaggi, potrebbero in un secondo momento prendere in considerazione l'acquisto di un sistema per la loro fab, invece di assumere servizi di ispezione su base oraria.