智能生产 将激光焊接的缺陷率降至最低

John，你曾为传统汽车制造商工作。你现在为什么专注于电池制造商？

电动汽车的数量增长非常快，每年约增长 30%。从传统内燃机向电动汽车的过渡带来了重大变化，尤其是在动力系统方面。这意味着我们需要更多的电机和电池。然而，我们的生产能力或技术无法满足需求。这正是汽车行业的焊接工程师进入电池应用领域的最佳时机。

汽车焊接与电池焊接的最大区别是什么？

在传统汽车中，大型工件的焊接公差很大，采用电阻点焊和电弧焊。而电池主要采用激光或超声波焊接。这些工艺要求精确的焊接目标和较小的公差。因此，焊接质量对电池来说更为重要。

确保电池焊缝质量的最佳方法是什么？

精确检测焊缝质量的技术在其中发挥了重要作用。但仅靠质量检测并不能提高电池产品的质量。必须通过优化生产流程将缺陷本身降至最低。这就是为什么过程监控是质量检测的良好补充。

过程监控与质量检测有何不同？

过程监控从原因（即制造过程）入手，而质量检测则侧重于结果（即焊接成品）。在电池制造过程中，每一个焊缝都对安全和性能至关重要。虽然良好的质量检测解决方案可以防止有缺陷的焊接产品进入市场流通，但并不能保证百分之百。因此，还需要一个额外的解决方案，那就是过程监控。

为什么需要特殊的过程监控解决方案？

在电池中，铝和铜等材料采用激光焊接。由于其技术特性，很难发现焊接缺陷。目视检测解决方案无法提供绝对的安全性。

此外，激光焊接是在封闭的房间内自动进行的。如果没有过程监控，就没有人知道焊接过程中发生了什么。一旦安装了过程监控装置，就可以清楚地看到焊接过程。

请举例说明过程监控在大规模生产中的有效应用。

我曾与几家韩国电池制造商合作，对各种焊接应用进行过程监控。从我的众多经验中，我可以挑出一个例子： 有两家拥有相同设备的工厂。其中一家只安装了质量检测系统，另一家安装了额外的过程监控系统。第一家工厂的缺陷率仍然相似，但第二家工厂在过程监控系统的帮助下不断改进工艺： 缺陷率大幅下降。这是一个巨大的成功。

请解释过程监控的基本原理。

由于激光焊接具有高强度的光学能量，在焊接过程中会从焊接熔池中产生激光诱导等离子体和热辐射。通过使用传感器检测这些发射信号，我们可以观察工艺的稳定性。焊池等离子体由测量可见光谱的传感器进行监测。而热辐射则由测量红外光谱的传感器进行监测。

根据正常焊接条件下测得的监控信号模式，可以检测出异常或有问题的焊接。过程控制基于算法统计原理。

过程监控系统也可用于质量检测吗？

这是一个很好的问题！过程监控和质量检测必须被视为两个独立的过程。不过，过程监控系统可用于稳定过程。一旦过程稳定，测量信号的偏差在正常情况下就会非常小。在这种情况下，就可以将过程监控系统用于质量检测--这样，偏差就能可靠地显示质量缺陷。

该系统能为客户带来哪些优势？

在电池生产过程中使用该系统进行过程监控和质量检测，可以最大限度地减少出厂的缺陷焊缝数量。此外，不再需要人工检测，从而节省了大量成本。

另一个优势是，当安装一条新的生产线时，需要很长时间才能稳定工艺并达到正常的质量和性能。我们发现，使用过程监控只需要四分之一的时间，因为我们可以精确地了解过程。

贵公司 Monitech 是否为其他焊接应用提供解决方案？

我们拥有广泛的解决方案组合来监控焊接质量；在电池应用领域，除了激光焊接，我们还提供超声波焊接和电阻焊接解决方案。

非常感谢您接受我们的采访，John。