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

Современные технологии упростят прохождение госэкспертизы
16 июля 2019г.

Добавки в бетон строительного подразделения Master Builders Solutions концерна BASF (суперпластификаторы, добавки для увеличения долговечности, морозостойкости и другие) включены в территориальный каталог строительных материалов Краснодарского края. 

Промышленный ПК для IoT-решений
15 июля 2019г.

Advantech, ведущий поставщик промышленного оборудования, представляет TPC-71W - новое поколение промышленных панельных ПК на базе 7-дюймового плоского дисплея с сенсорным управлением P-CAP и двухъядерного или четырехъядерного процессора NXP® Arm® Cortex®-A9 i.MX 6, обеспечивающего высокопроизводительные вычисления.

Производитель робототехнических систем для FMCG запускает производство в особой экономической зоне Москвы
12 июля 2019г.

Компания Bitrobotics, специализирующаяся на разработке и производстве оборудования для автоматизации технологических процессов, а также на перспективных исследованиях в различных областях робототехники, получила статус резидента особой экономической зоны «Технополис «Москва».

Все новости

Выставки

Татарстанский нефтегазохимический форум
02 сентября 2019 г. - 04 сентября 2019 г.
Дефектоскопия
04 сентября 2019 г. - 05 сентября 2019 г.
Радиоэлектроника и приборостроение. РАДЭЛ. 2019
17 сентября 2019 г. - 19 сентября 2019 г.
Все выставки

Объявления

01.06.2019г.
экструзионное лАминирования бумаги ПП/ ПЭ оборудование

"Волокно-Техномаш"

экструзионное лАминирования бумаги ПП/ ПЭ оборудование длЯ ламинирования комбинирования тканей, бумаги, картона, фольги,нетканых материалов. производство гибких многОслойных упаковочных материалов. широкое применение различных видов многослойных и комбинированных материалов используются гранулы LDPE (ПВД ); PP (ПП ...
01.06.2019г.
Бумага экструзионное ламинирование ткань спанбонд

"Волокно-Техномаш"

экструзионное лАминирования бумаги ПП/ ПЭ оборудование длЯ ламинирования комбинирования тканей, бумаги, картона, фольги,нетканых материалов. производство гибких многОслойных упаковочных материалов. широкое применение различных видов многослойных и комбинированных материалов используются гранулы LDPE (ПВД ); PP (ПП ...
21.05.2019г.
Измерители длины кабеля

"Инженерно-промышленная компания "СМОЛ"

Сегодня на рынке кабельно-проводниковой продукции много компаний предоставляет услуги по отмотке провода, перемотке кабеля на новую кабельныю тару, нарезку кабеля на любые длины, отгрузку продукции, промер длины кабеля и прочее. ...
07.05.2019г.
Насос НПл 12,5-12,5/16 в наличии

ООО КМА Электромаш

ООО КМА Электромаш предлагает из наличия Насос НПл 12,5-12,5/16. Насосы пластинчатые нерегулируемые (насосы НПл) применяются в гидроприводах металорежущих станков и других машин, где требуется нерегулируемый по величине поток минерального масла. Насос ...
26.04.2019г.
МЕТАЛЛОЛОМ 24Ч.ПРИЕМ ЧЕРМЕТА И ЦВЕТМЕТА.ВЫВОЗ И ДЕМОНТАЖ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ.СВОЯ СПЕЦТЕХНИКА.
Пункт приема металлолома ЛомСервис, металлолом закупаем круглосуточно, вывоз металлолома в день обращения, а также демонтаж металлоконструкций любой сложности. Принимаем чермет и цветмет в любых объемах, полный сервис услуг. Среди наших ...
26.04.2019г.
МЕТАЛЛОЛОМ 24Ч.ПРИЕМ ЧЕРМЕТА И ЦВЕТМЕТА.ВЫВОЗ И ДЕМОНТАЖ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ.СВОЯ СПЕЦТЕХНИКА.
Пункт приема металлолома ЛомСервис, металлолом закупаем круглосуточно, вывоз металлолома в день обращения, а также демонтаж металлоконструкций любой сложности. Принимаем чермет и цветмет в любых объемах, полный сервис услуг. Среди наших ...
25.04.2019г.
Бетонные корпуса для подстанций от ТД «Бастион»

Торговый Дом Бастион

Мы изготавливаем бетонные корпуса для ктп полной заводской готовности: с внутренней и внешней фактурной отделкой, с дверьми, воротами, вентиляционными жалюзи, люком обслуживания, контуром заземления, ящиком для слива масла и другое. ...
24.04.2019г.
стекловОлокно стеклоТкань

"Волокно-Техномаш"

стекловолокно стеклоТкань стеклопластик Эта машина является многофункциональной, которая может использоваться в широком диапазоне дробильных материалов и имеет много преимуществ, таких как высокая производительность, длительный срок службы лезвия, хорошее сжатие и дробление, ...
24.04.2019г.
утилизация полимерных кОмпозитных материалов

"Волокно-Техномаш"

стекловолокно стеклоТкань стеклопластик Эта машина является многофункциональной, которая может использоваться в широком диапазоне дробильных материалов и имеет много преимуществ, таких как высокая производительность, длительный срок службы лезвия, хорошее сжатие и дробление, ...
24.04.2019г.
-Шумо- и виброизоляционные материалы

"Волокно-Техномаш"

стекловолокно стеклоТкань стеклопластик Эта машина является многофункциональной, которая может использоваться в широком диапазоне дробильных материалов и имеет много преимуществ, таких как высокая производительность, длительный срок службы лезвия, хорошее сжатие и дробление, ...
Все объявления