Inspection and NDT solutions for Laboratories and Academia
Since the detection of X-rays 125 years ago, Waygate Technologies has been on the cutting edge of nondestructive testing solutions for laboratories and academic study. We’ve pioneered technologies including nanofocus X-ray tubes, micro- and nano-computed tomography, and ultrasonic inspection. Leading scientists around the globe, in fields from materials science to geology to archaeology, rely on our superior imaging capabilities to make the invisible visible.
For more than 20 years, we have also been supporting the battery industry, which develops and manufactures batteries that are becoming increasingly important for our daily lives. An important role is played by academia and laboratories researching the optimization of old battery types and the development of new ones. With our hardware, software and service solutions, we support them in working on the next technological breakthrough.
Navigating complexity: advanced battery technology for your research challenges
Universities and labs often face challenges when testing new battery technologies
Advanced battery technology requires sophisticated testing methods
Battery life cycle assessment involves evaluating environmental impact, energy efficiency, and recyclability
Limited budgets can hinder universities from acquiring advanced equipment or experienced personnel
How Waygate Technologies can add value
CT scans provide non-destructive, high-resolution 3D images of battery internals, revealing minute details without disassembly
CT scans analyze internal structures under stress, revealing how materials and designs withstand mechanical and thermal cycling for long-term durability
CT scans identify micro and nano-scale defects early in development, enabling design optimization for improved performance and safety
CT scans verify electrode alignment and provide data for structural optimization, enhancing battery performance and efficiency
CT scans assess electrolyte distribution uniformity, aiding in filling process optimization and performance enhancement
CT scans analyze batteries throughout their lifecycle, revealing degradation mechanisms and correlating them with performance data
CT scans analyze failed batteries to determine root causes, improving the reliability and safety of future designs
CT scans enable rapid prototyping and iterative development by providing immediate feedback on internal structures
Our Hardware Offerings
Our flagship computed tomography solution Phoenix V|tome|x M Neo sets a new standard in flexibility, speed, and detection quality, making it the ultimate solution for battery testing, offering precise anode and cathode measurements, as well as failure analysis for various battery cell configurations.
The Phoenix V|tome|x L450 provides a high flexibility and sample size. With its 450 kV / 1500 W minifocus and its optional 300 kV microfocus X-ray tube, it has more penetration power to make it an excellent solution for void and flaw detection and 3D metrology of castings, large assemblies and AM parts.
Designed for 3D metrology and analysis with scatter|correct technology to automatically remove scatter artifacts for higher image quality. High-quality 3D micro- and nanoCT results and outstanding metrology precision with 300 kV penetration power enable improved safety and throughput.
A powerful, compact 450 kV precision CT scanner specially designed for large sample 3D computed tomography. Its production-oriented, low-maintenance design offers speed and flexibility allowing for safe production inspection and metrology with a VDI/VDE 2630-1.3 conform precision spezification of SD ≤ (15 ± L/50 mm) µm.
The combination of penetration power and our advanced CT features such as Scatter|correct technology make this CT system predestined to scan extremely large, heavy and high absorbing complex parts and assemblies with unmatched speed, precision, and ease of use — enabling faster, more precise inspections.
The Phoenix Microme|x Neo and Nanome|x Neo provide high-resolution 2D X-ray technology, PlanarCT and 3D computed tomography (CT) scanning in one system. The systems are ideally suited for efficient non-destructive testing (NDT) of electronic components such as semiconductors, PCBAs, lithium-ion batteries and more.
Our Software Offerings
Software for automating your defect analysis workflow
AI-based on-premises ADR software (Automated Defect Recognition) with specific teachable algorithms to evaluate the quality of components for a wide range of parts and leverage automated detection of microstructural defects from CT images
Our Service Offerings
Our Customer Solutions Center experts offer a broad range of services ranging from in-depth consultations and feasibility studies to evaluate the best inspection solutions for individual inspection tasks, highly customizable testing solutions covering defect analysis or 3D measurement or on-demand or pay-per-scan inspection services with latest Waygate Technologies NDT equipment.
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.
