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.

Новости

В Москве обсудят развитие малой авиации в Арктике
29 ноября 2021г.

 Эксперты и должностные лица России и других арктических стран соберутся 2-3 декабря 2021 года в Москве на семинар по развитию малой авиации в Арктике. Мероприятие направлено на совершенствование маршрутной сети в арктическом регионе, развитие воздушных перевозок и арктического туризма, внедрение использования беспилотных воздушных судов, координацию в области поиска и спасания между арктическими странами.  

В Москве стартует заявочная кампания на получение субсидий для промышленников
19 марта 2021г.

С 22 марта промышленные предприятия столицы могут подать заявку на получение субсидий для возмещения затрат по лизингу, на уплату процентов по кредитным договорам на приобретение оборудования, а также на подключение к инженерным сетям, сообщил заместитель Мэра Москвы по вопросам экономической политики и имущественно-земельных отношений Владимир Ефимов.

Штеффен Хоффманн назначен на должность Президента группы Bosch в России
19 января 2021г.

Доктор Штеффен Хоффманн (Dr. Steffen Hoffmann) занял должность Президента Bosch в России, Украине, Беларуси, Центральной Азии, Монголии и на Кавказе с 19 января 2021 года. Он сменил на этом посту Хансъюргена Оверштольца, который возглавлял регион с февраля 2016 года.

Все новости

Объявления

12.08.2021г.
Контроль и мониторинг АКБ с помощью системы БМС01

"Энергометрика" ООО

Компания “Энергометрика” представляет систему контроля состояния аккумуляторных батарей БМС01. Она позволяет получить полную картину их работоспособности, что полностью исключает все спорные моменты при выяснении причин выхода из строя АКБ. Система контроля ...
02.08.2021г.
Профессиональное моющее средство "Техноклин"

ООО «ТЕХНОТРЕНД»

Продукт адаптирован под моечные установки и для ручного использования, является универсальным, концентрированным щелочным средством. Моющее средство «Техноклин» применяется: на предприятиях пищевой, перерабатывающей и индустриальной промышленности, предприятиях транспорта и в транспорте (в ...
02.08.2021г.
Моющее средство "КС"

ООО «ТЕХНОТРЕНД»

Предлагаем Вашему вниманию Техническое моющее средство «КС». Продукт адаптирован под моечные установки, является универсальным, концентрированным щелочным средством. Моющее средство «КС» предназначено для очистки и обезжиривания различный поверхностей (металл, пластик, резины, стекла, керамики, ...
15.07.2021г.
Ремонт промышленной электроники

"СтанкоПроремзавод"

Диагностика ошибок контроллеров. Любые ошибки и проблемы связанные с некорректной работой промышленных контроллеров и панелей операторов возникают, как это не странно, либо у совсем старого оборудования или длительно не работающего ...
05.07.2021г.
Новинка: датчики пыли от компании “Энергометрика”

"Энергометрика" ООО

Новые датчики пыли от компании “Энергометрика” определяют содержание мелкой пыли (PM) с размером частиц от 2,5 до 10 мкм. Загрязнение воздуха в помещении измеряется устойчивым к загрязнениям лазерным чувствительным элементом ...
29.06.2021г.
Рельсы р65 2018 года по 69000 с ндс
Рельсы р65 2018 года по 69000 с ндс ...
28.06.2021г.
Токарно-винторезный станок 16Р25П с рмц2000мм

ООО "СТАНКОСТРОЙМАШ"

Токарно-винторезный станок 16Р25П с РМЦ2000мм 2008г.в. Станки модели 16р25п предназначены для выполнения разнообразных токарных работ, включая точение конусов и нарезание резьб: метрических, дюймовых, модульных, питчевых. Наибольший диаметр заготовки устанавливаемой и обрабатываемой, мм: - ...
28.06.2021г.
Токарно-винторезный станок 16Р25П с РМЦ2000мм 2008г.в.

ООО "СТАНКОСТРОЙМАШ"

Станки модели 16р25п предназначены для выполнения разнообразных токарных работ, включая точение конусов и нарезание резьб: метрических, дюймовых, модульных, питчевых. Наибольший диаметр заготовки устанавливаемой и обрабатываемой, мм: - над станиной 500 - над суппортом ...
22.06.2021г.
Датчики смещения, вибрации IRILIT

НЕКСТЕЛИУМ

Определение смещения, особенно в агрессивных условиях, может стать настоящей проблемой. Выбор между бесконтактными датчиками, требующими чистой окружающей среды, и датчиками на цилиндрической основе, чувствительными к вибрации и перекосу, может затруднить ...
15.06.2021г.
EnergoM-31 Wi-Fi Tuya — измеритель параметров электроэнергии

"Энергометрика" ООО

ООО «Энергометрика» представляет прибор из группы измерителей параметров электроэнергии - EnergoM-31 Wi-Fi Tuya. Устройство позволяет зафиксировать характеристики однофазных, трехфазных сетей, используется для мониторинга и учета потребляемого электричества. Прибор подключается посредством ...
Все объявления