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

Третий раз звание лучший радиомонтажник Москвы получает девушка
31 августа 2022г.

В столице состоялся финал конкурса «Московские мастера», на котором свои профессиональные качества и умения продемонстрировали лучшие инженеры, радиомонтажники и программисты города. Об этом сообщил руководитель Департамента инвестиционной и промышленной политики Москвы, входящего в Комплекс экономической политики и имущественно-земельных отношений столицы, Владислав Овчинский.

Яковлевский ГОК компании «Северсталь» запустил новый пункт для обслуживания техники в руднике подземном стоимостью более 100 млн рублей
05 августа 2022г.

05 августа 2022 г., Белгород – новый ремонтный пункт площадью 800 м2 запущен в эксплуатацию на 370 горизонте в руднике подземном.

Компании АО «Моделирование и цифровые двойники» и ООО «ТЕСИС» объявляют о стратегическом партнерстве
02 августа 2022г.

АО «Моделирование и цифровые двойники» (АО «МЦД»), ведущий поставщик отечественных и зарубежных инженерных решений, и инжиниринговая компания ООО «ТЕСИС», входящая в состав консорциума российских разработчиков инженерного программного обеспечения «РазвИТие», подписали соглашение о стратегическом партнерстве. Сформированный альянс обеспечит клиентов компаний передовыми импортонезависимыми программными продуктами для решения инженерных мультифизических задач.

Все новости

Объявления

02.10.2022г.
Система онлайн-мониторинга аккумуляторных батарей EnergoM-D-101

"Энергометрика" ООО

Работоспособность и производительность аккумуляторных батарей (АКБ) имеет жизненно важное значение для обеспечения бесперебойного электропитания критически важного оборудования, при этом батареи являются дорогостоящим элементом систем бесперебойного электропитания. Система онлайн-мониторинга аккумуляторных батарей ...
01.10.2022г.
Ремонт частотников в Твери

"Тверьпромрем" OOO

Ремонт частотных преобразователей с мощностью от 0,75 до 1000 кВт: устройства следующих брендов: ABB, ADT, Advanced Control, Allen Bradley, B&R Automation, Baumuller, Berges, Bosch Rexroth, Control Techniques, ...
01.10.2022г.
Системы ЧПУ

"Тверьпромрем" OOO

Оборудование с ЧПУ. Шпиндели и комплектующие для них. Электроника. Механические комплектующие для построения систем с ЧПУ. Режущий инструмент. Защита элементов оборудования. Программное обеспечение. Редукторы шаговых двигателей. Шаговые двигатели с ...
01.10.2022г.
Ремонт, модернизация, техобслуживание станков

"Тверьпромрем" OOO

Ремонт, модернизация, техобслуживание станков. Помимо ремонтных работ, специалисты компании имеют опыт проведения мероприятий по модернизации морально устаревшего оборудования. В процессе модернизации могут быть установлены современные блоки ЧПУ, сервоприводы, ...
30.09.2022г.
Светильники производства ПК «ТЭНС» установлены на Автомойке г. Новочеркасск

"Тэнс"

Компания ПК «ТЭНС» приняла участие в освещении Автомоечного комплекса самообслуживания в г. Новочеркасске Ростовской Области. Были поставлены следующие светодиодные светильники производства ПК «ТЭНС»: • Светильник светодиодный LP-90-7-95W-(нерж.) Компания ПК «ТЭНС» одна из первых в ...
28.09.2022г.
Куплю!Ионнообменные смолы.Самовывоз из всех регионов РФ

снабплюс

Куплю!Ионнообменные смолы. КУ-2-8чС, КУ-23С, С-249, КБ-2 и КБ-4-2. Остатки.Излишки.Самовывоз из всех регионов РФ. ...
28.09.2022г.
Куплю!Ионнообменные смолы.Самовывоз из всех регионов РФ

снабплюс

Куплю!Ионнообменные смолы. КУ-2-8чС, КУ-23С, С-249, КБ-2 и КБ-4-2. Остатки.Излишки.Самовывоз из всех регионов РФ. ...
28.09.2022г.
Куплю!Ионнообменные смолы.Самовывоз из всех регионов РФ

снабплюс

Куплю!Ионнообменные смолы. КУ-2-8чС, КУ-23С, С-249, КБ-2 и КБ-4-2. Остатки.Излишки.Самовывоз из всех регионов РФ. ...
28.09.2022г.
Куплю!Ионнообменные смолы.Самовывоз из всех регионов РФ

снабплюс

Куплю!Ионнообменные смолы. КУ-2-8чС, КУ-23С, С-249, КБ-2 и КБ-4-2. Остатки.Излишки.Самовывоз из всех регионов РФ. ...
28.09.2022г.
Куплю!Ионнообменные смолы.Самовывоз из всех регионов РФ

снабплюс

Куплю!Ионнообменные смолы. КУ-2-8чС, КУ-23С, С-249, КБ-2 и КБ-4-2. Остатки.Излишки.Самовывоз из всех регионов РФ. ...
Все объявления