Spawanie laserowe w boomie na energię słoneczną

Wyzwania

Transformacja energetyczna wymaga masowego stosowania systemów solarnych. Niezbędne do tego inwertery zawierają wrażliwą elektronikę i są narażone na działanie wiatru i warunków atmosferycznych przez cały rok. Aby zapewnić, że wilgoć nie dostanie się do środka i nic nie stanie się z techniką serwisową, obudowy muszą być absolutnie szczelne. Jest to kolejny powód, dla którego obudowy są zwykle odlewane. Jednak ich koszty odgrywają coraz większą rolę wraz ze wzrostem liczby jednostek. Dlatego właśnie duże niemieckie przedsiębiorstwo produkujące inwertery szukało – i znalazło – w firmie CooolCase specjalistyczną wiedzę na temat alternatywnego rozwiązania na dużą skalę. Melinda Krusemark, kierownik sprzedaży w CooolCase, mówi: „zatrudniając około stu pracowników, jesteśmy w rzeczywistości zbyt małą firmą na taką wielkość produkcji”. Ale wahanie tej rodzinnej firmy nie trwało długo – i przystąpiono do działania. Marvin Michel, dyrektor finansowy firmy CooolCase, jest zachwycony: „jesteśmy jedną z niewielu firm w Europie, które mogą spawać aluminiowe obudowy, aby spełnić ten wymóg”.

Rozwiązania

„Tylko dzięki technologii obróbki laserowej możemy uwolnić proces produkcyjny od dawnych przeszkód i sprawić, że produkt będzie gotowy na masowy popyt”, mówi Marvin Michel. „Spawanie jest niezwykle opłacalne w porównaniu z procesem odlewania. Oznacza to, że zużywamy około 50 procent mniej materiału na obudowę, ponieważ możemy produkować znacznie węższe ściany obudowy”.

Realizacja

Wszystko to jest możliwe tylko dlatego, że firma CooolCase zdecydowała się na TruLaser Weld 5000, który opanowuje wszystkie kroki wymagane w procesie. Ponieważ pomimo wszystkich ekonomicznych zalet spawania laserowego i niespektakularnego wyglądu: Spawanie obudowy inwertera to nic banalnego. Element obejmuje trzy trudne zadania spawalnicze, do których firma CooolCase musiała wykorzystać całą swoją wiedzę praktyczną. Po pierwsze, są to spoiny po bokach w postaci spoin I oraz zaokrąglone łączenia narożników. Tutaj firma CooolCase polega na precyzyjnie dozowanym spawaniu przewodzącym ciepło, które wprowadza jak najmniej energii do elementu: „w przeciwnym razie na spoinach powstają gorące pęknięcia i zaczynają one przeciekać”, mówi Michel. Po drugie, do obudowy należy jeszcze przyspawać płytę usztywniającą. W tym celu system laserowy przełącza proces spawania na spawanie z głęboką penetracją: światło lasera spawa przez aluminium o grubości dwóch milimetrów i zapewnia powtarzalnie szczelną spoinę, która nie przepuszcza żadnych cząsteczek H₂O. Teraz nadchodzi najważniejszy moment: firma CooolCase mocuje element chłodzący do otworu w dachu obudowy, co później zapewnia, że inwerter nie przegrzewa się. Ze względów technicznych produkcji, ten element chłodzący – tak zwany profil odlewany w sposób ciągły – jest dostępny tylko ze stopu aluminium 6000. „Jest szczególnie twardy i podatny na pękanie pod wpływem gorąca. To jest dokładnie to, co pod żadnym pozorem nie może mieć miejsca w przypadku obudowy. Jakby samo to nie było wystarczająco ekscytujące, mamy tutaj sytuację, w której musimy spawać wymagające aluminium 6000 z innym stopem aluminium. Oczywiście całkowicie szczelne”. Dlatego TruLaser Weld 5000 ponownie zmienia metodę spawania i teraz wykorzystuje drut elektrodowy za pośrednictwem FusionLine. „Musi być on wystarczająco podobny do obu stopów. Samo znalezienie odpowiednich parametrów spawania było nie lada wyzwaniem. Na szczęście mieliśmy silnego partnera w postaci firmy TRUMPF”, mówi Michel. Udało się sprostać temu wyzwaniu i TruLaser Weld 5000 obrabia jedną obudowę po drugiej na zmieniaczu rotacyjnym.

Perspektywy

Firma CooolCase znacząco zwiększyła swoją produktywność w krótkim czasie: „kiedy zaczęliśmy opracowywać proces dla inwerterów, produkowaliśmy dwa elementy dziennie. Wspólnie z firmą TRUMPF zoptymalizowaliśmy naszą produkcję do tego stopnia, że możemy teraz produkować 100 sztuk dziennie! Czas spawania każdego elementu również przekracza nasze oczekiwania. Obliczyliśmy około siedmiu i pół minuty na element. Ale po naszych dostosowaniach z firmą TRUMPF potrzebujemy tylko pięciu minut na obudowę”. Dla rodzeństwa Melindy Krusemark i Marvina Michela duże zamówienie na inwertery to szczególna przyjemność, ponieważ właśnie przejęli zarządzanie firmą od swojego ojca. Już to jedno zlecenie daje im solidne perspektywy rozwoju. Melinda Krusemark ujęła to w następujący sposób: „ciężka praca i inwestycja opłaciły się”.

Stan na dzień: 27.11.2024 r.