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.

Объявления

02.09.2018г.
ПромТрансПак

ПромТрансПак

Упаковочное, складское и торговое оборудование. Ремонт и сервисная поддержка. Запчасти и комплектующие. ...
23.08.2018г.
плиты поверочные чугунные б/у

Металлы

Есть в наличии плиты поверочные чугунные б/у 1000х1500 –3шт. Цена 45 000 руб./шт. 1000х640 –2 шт. Цена 30 000 руб./шт. Находятся в москве. ...
23.08.2018г.
продам спецстали х12,эи69,эп766 и прочее

Металлы

Продам из наличия металлопрокат Кв.250х250х420 ст.14х17н2—210 кг. Ф 70 дл.2720 мм. Ст.14х17н2—81 кг Цена 100 р./ кг. Ф 60 ст.х12ф1 —424 кг. Ф 30 ст.х12мф ---1000 кг.. Ф 47 ст.эп 766-ви (95х13м3к3б2ф) дл.1580 мм. (надрез 200мм.)—22 ...
21.08.2018г.
Беспокоит качество водопроводной воды? Наши анализаторы вам помогут!

"Энергометрика" ООО

Для того чтобы постоянно отслеживать качество подаваемой жидкости, используют анализаторы воды. Анализатор качества водопроводной воды — это прибор, позволяющий определить наличие той или иной примеси в составе водопроводной воды. Он ...
15.08.2018г.
ИДМ-20МИНИ измеритель длины кабеля

"Инженерно-промышленная компания "СМОЛ"

Рост производства электротехнической продукции и достаточно стабильная ситуация в строительстве способствовало спросу на кабельную продукцию. Что в свою очередь создало запрос на оборудование как для прокладки кабеля, так и для ...
07.08.2018г.
М-Конструктор

М-Конструктор

«М-Конструктор» является крупнейшим поставщиком металла на территории Псковской области, кроме того, компания осуществляет деятельность по производству металлоформ и металлоконструкций. Мы работаем со всей Россией, странами СНГ, ближним и дальним зарубежьем. ...
31.07.2018г.
купим по России кабель, провод неликвиды, невостребованный

Фторопласт

работаем по России. закупаем оптом. вывозим сами. купим различный кабель силовой на барабанах (начатые, целые). провод ас, а, пв. остатки после монтажа, невостребованный, с хранения, неликвиды. информацию (марки, метражи, производитель, ...
31.07.2018г.
втулки фторопластовые, стержень, круг, порошок, плёнка ф4 купим неликвиды по России

Фторопласт

стержень фторопластовый ф4, диаметры от 20 до 80 мм. длинной 400 мм. прессованный. круг фторопластовый ф4, ф4к20, диаметры от 100 мм. длинной 100-110 мм. фторопластовые втулки ф4, ф4к20 различных диаметров. ...
31.07.2018г.
изофлекс, синтофлекс, имидофлекс, лакоткань, стеклоткань купим неликвиды по России

Фторопласт

лента лэтсар кф 0,5; асболента лаэ, лалэ; стеклолента лэс; имидофлекс; изофлекс; синтофлекс; стеклоткань, лакоткань, текстолит, стеклотекстолит, электрокартон, элмикатерм, графлекс, слюдопласт. мусковит, миканит, флогопит. фторопласт. оргстекло и многое другое, по потребности. ...
31.07.2018г.
Купим ленту лаэ, лэс, лэтсар, киперную, тафтяную, кл, сэл, лхм, неликвиды по россии

Фторопласт

закупаем электроизоляционные ленты: лэтсар кф 0,5. лэс. лв. киперная лента. лента тафтяная. батистовая. фторопластовая фум лента ф4. асболента лаэ, лалэ. лхм. сэл. лавитерм. кл. лента слюдинитовая. лскл-155. слюдопласт. ...
Все объявления