Новости

Автомобили начнут собирать в 2 раза быстрее: ученые «НИТУ МИСиС» создали новую технологию, удваивающую скорость контактной сварки

08 сентября 2017г.

 Группа ученых под руководством доцента кафедры «Полупроводниковая электроника и физика полупроводников» НИТУ «МИСиС» к.т.н Петра Лагова  разработала новый тип силовых диодов с оптимизированной кремниевой структурой. Применение инновационных диодов в составе ручной или роботизированной сварочной машины резко повышает энергоэффективность процесса и качество сварного соединения за счет двухкратного увеличения рабочей частоты до 20 кГц.

Роботизированная контактная сварка широко применятся в машиностроении, судоходной, авиационной промышленности, при производстве бытовых изделий  – это основной способ соединения многочисленных деталей путем нагрева и деформации металла проходящим через него электрическим током без использования присадочных материалов.Таким способом можно создавать до нескольких десятков соединений за 1 минуту.

Частота импульсов тока является важнейшей характеристикой процесса контактной сварки и непосредственно определяет его скорость, производительность, а также качество получаемого сварного соединения и его прочность. Исследовательский коллектив НИТУ «МИСиС» разработал технологию получения наноразмерных центров рекомбинации (атомных «вакансий») в структуре диодного монокристалла. Они формируются посредством контролируемого смещения (выбивания) атомов из узлов кристаллической решетки в определенных слоях кремниевой пластинысварочного диода - важнейшего функционального элемента оборудования контактной сварки.

Атомные «вакансии», проще говоря, микро-дырки в слоях структуры кремния, получаются путем бомбардировки готового монокристалла легкими ионами высоких энергий на ускорителе.  В результате на определенных глубинах тонких (1–2 мкм) слоев формируются структурные дефекты атомарного уровня размером около 1 нм. В процессе контактной сварки при многократной периодической смене полярности тока, эти атомные «вакансии» мгновенно захватывают поток текущих электронов, приводя к их аннигиляции (исчезновению) и подавлению нежелательного остаточного тока. Соответственно, резко уменьшается время на смену полярности тока и увеличивается частота переменного тока.

Технология создания атомных «вакансий» позволяет  повысить максимальную рабочую частоту диода  диаметром 50 мм с 10 до 20 кГц при сохранении прочих характеристик. На сегодняшний день сварочный диод с таким сочетанием параметров превосходит известные мировые аналоги и позволяет удвоить количество сварных операций в единицу времени, а значит, и повысить скорость сборки механизмов.

В результате возрастает максимальная рабочая частота диода, уменьшаются паразитные потери электрической мощности, разогрев и циклические колебания температуры диода, приводящие впоследствии к его износу, механическому повреждению и потере работоспособности. При прочих равных условиях такой диод может обеспечить более высокий рабочий ток сварки и точность его удержания, а также сократить интервал времени между отдельными рабочими циклами, в течение которых происходит остывание («отдых») диода. Становится возможной сварка металлов и сплавов, которые не свариваются при меньшей частоте. Кроме того, такой диод более устойчив к разного рода электрическим перегрузкам, что предотвращает выход из строя узла и остановку всей конвейерной сборочной линии. Повышение рабочей частоты также позволяет уменьшить размер и массу трансформаторно-выпрямительного блока сварочного аппарата, который закрепляется на роботизированной «руке», и практически до нуля снижает помехи в энергетической сети, что способствует повышению энергоэффективности автоматизированного производства в целом.

«Мы не только разработали технологию создания рекомбинационных центров в структуре силового сварочного диода, но и получили готовые к применению экспериментальные образцы инновационных диодов, обладающих конкурентными преимуществами – максимальной рабочей частотой не менее 20 кГц (вдвое превышает лучшие зарубежные образцы) при токе 7 кА. Кроме того, в ходе серии проведенных инициативных работ с рядом отечественных предприятий нами установлено, что технология локального формирования центров рекомбинации может быть успешно применена при производстве кремниевых биполярных приборов и интегральных схем различных классов. Масштабное внедрение данной технологии в полупроводниковое производство позволит существенно повысить качество целого сегмента отечественной электронной компонентной базы, что способствует обеспечению технологической независимости в условиях импортозамещения» - рассказал руководитель проекта Петр Лагов.

Реклама на сайте:

Размещение статьи или пресс-релиза на главной странице со ссылками и изображениями  info@promreg.ru

 Период размещения - бессрочно.

Новости

Тайвань снова принял участие в выставке Металлообработка
18 мая 2018г.

Москва, 16 мая 2018 года. В этом году на выставке «Металлообработка» Тайвань снова был представлен коллективным стендом тайваньских машиностроителей, объединившим такие компании как HIWIN, HONOR SEIKI, PALMARY, QUASER, SEYI, SOCO, TAIWAN TAIKISAWA, TONGTAI, YCM.

СОСПП включил четыре уральские компании в шорт-лист «Премии №1»
18 мая 2018г.

Экспертный совет ежегодной премии уральских промышленников и предпринимателей «Премия №1» объявил четыре компании, вошедшие в шорт-лист.

Hitachi Koki поставит в Россию аккумуляторы нового поколения Multi-Volt
18 мая 2018г.

Компания Hitachi Koki Company Ltd., ведущий японский производитель электроприборов, объявляет о начале поставок на российский рынок аккумуляторов нового поколения Multi-Volt.

Все новости

Выставки

ГАЗ. НЕФТЬ. ТЕХНОЛОГИИ - 2018
22 мая 2018 г. - 25 мая 2018 г.
ИННОПРОМ
09 июля 2018 г. - 12 июля 2018 г.
ONS 2018
27 августа 2018 г. - 30 августа 2018 г.
Все выставки

Объявления

12.03.2018г.
Устройство намотки кабеля в бухты УНК-4М2 — новая разборно-сборная конструкция

"Инженерно-промышленная компания "СМОЛ"

Компания ООО «Смол», как производитель и поставщик оборудования, комплексов и различных решений для перемотки и измерения длины кабеля, предлагает обширный ассортимент станков и устройств, обеспечивающих быструю, аккуратную и точную намотку, ...
09.03.2018г.
Продам круг, металлический, лежалый

ООО «Альбатрос»

Продам круг, металлический, лежалый 1. диаметр 30мм Ст. 09Г2С длина 3-4м кол-во 8,860кг. Склад г. Екатеринбург по 30.000руб за тн. 2. круг калиброванный лежалый, без покрытия. Производитель: Северсталь-метиз. Марка стали: Ст3сп. ...
06.03.2018г.
Порошковые распылители TESLA

"Компания "Трансфер"

В линейке производителя оборудования для порошковой окраски имеются все возможные модели порошковых распылителей Tesla – начиная от малогабаритных лабораторных установок с забором краски из воронки, и до больших профессиональных установок ...
06.03.2018г.
Оборудование для порошковой покраски

"Компания "Трансфер"

В комплект оборудования для линии порошковой окраски входят: камеры полимеризации (печи полимеризации, печи оплавления) различных размеров и видов (проходные, тупиковые), камеры порошковой покраски (камеры напыления) любых видов и типов, различные ...
06.03.2018г.
Компания "Трансфер"

"Компания "Трансфер"

Компания «Трансфер» - производитель оборудования для порошковой покраски, установок плазменной резки металла с ЧПУ, а так же реализует покрасочные установки Tesla. ...
28.02.2018г.
Переработчки картона Экомет ПромТрансПак

ПромТрансПак

Оборудование предназначено для переработки картона и изготовления уплотнительного материала. ...
28.02.2018г.
Стреппинг машина ТР-202 ПромТрансПак

ПромТрансПак

Принцип работы стреппинг машины ТР-202: 1. Механизм после каждого цикла самостоятельно выбрасывает ленту на заранее выставленную длину 2. Оператор устанавливает продукт на рабочий стол машины; 3. Проводит ленту вокруг упаковываемого продукта ...
25.02.2018г.
Металлоформы дорожных откосов

М-Конструктор

Для укрепления откосов автомобильных дорог используются железобетонные плиты изготавливаемые по серии 3.503.9-78 "Конструкции укрепления откосов земляного полотна автомобильных дорог общего пользования". Это такие плиты как ПБ05,-8, ПБ1-16, ПБ1-20, ПЖБ3-15, ПЖБ3-20, ...
25.02.2018г.
Металлоформы КЖС

М-Конструктор

Производственные площади нашего предприятия позволяют изготавливать такие крупногабаритные изделия как формы панели-оболочки КЖС (крупноразмерные, железобетонные, сводчатые). Панели-оболочки КЖС предназначены для покрытий одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий с проемами шириной 12, 18 ...
19.02.2018г.
Печь для моллирования(гнутья) стекла

«FMGroup»

Предназначены для изгибания стекла практически любой геометрической сложности, благодаря применению в конструкции и системе управления отработанных на собственном производстве технических решений. Сдвоенная компоновка рабочих камер увеличивает производительность. Непрерывный цикл моллирования. Универсальные формообразующие ...
Все объявления