E-MOBILITé

Contrôle qualité et inspection des véhicules électriques avec la tomographie à rayons X

L'industrie automobile de l'e-mobilité se développe à un rythme sans précédent, et cette croissance s'accompagne d'un besoin de méthodes d'inspection plus efficaces pour garantir la sécurité des composants utilisés dans les véhicules électriques. En tant qu'industrie à nouveau en transition, les fabricants automobile développant des véhicules électriques s'appuient sur des composants durables et fiables axés sur l'avenir. Pour inspecter ces produits, avec le plus haut niveau de précision et de manière non destructive, la tomographie par rayons X est l'approche la plus efficace.

Une connaissance approfondie des composants des nouveaux véhicules électriques

L'industrie de l'e-mobilité est confrontée à de nombreux défis tels que l'augmentation de l'autonomie, la réduction des coûts et l'amélioration de la sécurité. La tomographie à rayons X apporte une solution en veillant à ce que chaque composant des véhicules électriques soit vérifié et analysé en profondeur. Grâce à une vue en 3D des structures externes et internes des pièces, vous pouvez identifier les défauts et les mesurer avec précision. Ainsi, il permet de détecter les problèmes de vos composants avant la mise en marché et ainsi réduire les réparations coûteuses.

Les composants des véhicules nécessitent des inspections de haute qualité à chaque étape du cycle de vie du produit. Les principaux composants sont les batteries, les piles à combustible à hydrogène, les moteurs électriques, l'électronique de puissance et bien d'autres encore.

Batteries - analyser en profondeur et améliorer les batteries grâce à la tomographie à rayons X

L'innovation des batteries signifie plus d'inspection. La tomographie à rayons X contribue à cette nouvelle génération de batteries pour les véhicules électriques en garantissant leur efficacité et leur fiabilité. Les moyens conventionnels d'analyse des matériaux nécessitent souvent la destruction de l'échantillon et ne permettent pas de suivre l'évolution d'une batterie au fil des cycles de charge et de décharge. De plus, ces techniques ne fournissent que des informations bidimensionnelles, ce qui est inadapté à l'analyse d'un réseau poreux tridimensionnel. Afin d'améliorer les performances des batteries, la tomographie par rayons X apporte une solution technique au défi que représente l'analyse des matériaux et des réseaux poreux.

Les batteries sont le composant principal et le plus coûteux d'une voiture électrique. Pour garantir un empilement sans faille, l'inspection par rayons X offre une vision approfondie de chaque étape de fabrication, de la création et de l'optimisation de nouvelles batteries à la chaîne d'assemblage finale.

Cela signifie l'inspection de:

> Cellules des batteries - mesurez et analysez les cellules, observez la conversion de l'énergie avec le scan in-situ

> Les électrodes des batteries - surveiller et inspecter pendant les cycles de charge et de décharge, mesurer la géométrie pour une meilleure précision lors de l'ajout au pack batteries grâce au Nano CT

> Matériaux des batteries - analyser l'assemblage et détecter les défauts avant la fabrication en série

> Packs de batteries - inspecter le boîtier complet des batteries par module ou dans son ensemble

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Hydrogène - inspectez chaque étape du cycle de vie des piles à combustible avec la tomographie à rayons X

Une pile à combustible produit de l'électricité par une réaction électrochimique, et non par combustion. Elle fonctionne comme une batterie en produisant de l'électricité et de la chaleur tant qu'elle est alimentée en combustible. L'hydrogène et l'air sont combinés pour fournir de l'électricité au moteur électrique.

En tant que technologie non destructive couvrant des applications à l'échelle nano et micro, la tomographie par rayons X peut être utilisée à chaque étape du processus de production des piles à combustible à hydrogène pour les véhicules électriques, des applications de R&D jusqu'à l'inspection de la production des grandes pièces fabriquées.

Pour avoir une idée plus claire, vous pouvez utiliser la tomographie par rayons X pour les piles à combustible à hydrogène à chaque étape :

> La nanotomographie permet d'obtenir un rendu 3D à très haute résolution de la microstructure interne de l'électrode afin d'analyser son comportement en profondeur

> Contrôle et inspection précise de l'ensemble des réservoirs d'hydrogène de manière non destructive - ce produit est conçu pour stocker de l'hydrogène à haute pression et sa qualité doit donc être vérifiée car la sécurité est un point essentiel

> Analyse des composites pour détecter les défauts, les porosités et les délaminations au niveau le plus profond, car ils peuvent affaiblir la fiabilité des réservoirs

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Moteur électrique - contrôle qualité avec détection précoce des défauts grâce à la tomographie à rayons X

Un stator électrique et un rotor à épingles intégrées constituent le concept de fonctionnement d'un moteur électrique, qui utilise l'énergie électrique des batteries pour générer de l'énergie. Dans les véhicules électriques d'aujourd'hui, les stators en épingle ont totalement remplacé les enroulements traditionnels en fil rond. Ces épingles de haute précision garantissent une grande répétabilité, un flux d'énergie ininterrompu et de meilleures performances pour le moteur électrique.

L'inspection du positionnement précis de l'épingle, la géométrie et les distances des points de soudure, la détection des vides internes et des porosités susceptibles de nuire au courant électrique, ainsi que la position générale de l'épingle par rapport au stator sont autant d'utilisations possibles de la tomographie à rayons X. Le contrôle manuel de la porosité ou des fissures de ces composants et des sites de connexion soudés peut prendre beaucoup de temps. La porosité et les éventuels défauts de soudure sont soigneusement pris en compte à l'aide de l'inspection CT entièrement automatisée.

Les moteurs électriques étant soumis à une usure extrême, cela entraîne généralement des coûts de réparation et de maintenance élevés. Grâce à la tomographie à rayons X, vous pouvez inspecter l'intérieur de vos moteurs électriques afin de prévoir leur défaillance suffisamment tôt pour effectuer une maintenance préventive.

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Électronique embarquée - inspection et analyse des défaillances avec la tomographie à rayons X

Très importante pour le système de contrôle d'un véhicule, l'électronique embarquée joue un rôle clé lorsqu'il s'agit de développer des véhicules électriques intelligents pour encourager l'e-mobilité. Les multiples capteurs intégrés pour la reconnaissance des gestes, l'assistance virtuelle, etc. sont rendus possibles grâce à une électronique embarquée efficace.

Les véhicules électriques avec une électronique embarquée comprennent de multiples composants tels que: des connecteurs, des cartes de circuits imprimés, des capteurs, des micro-interrupteurs, etc. Tous ces composants peuvent être facilement scannés avec la tomographie à rayons X et de multiples résultats sont disponibles en un seul et simple scan.

Pour garantir leur niveau de qualité et s'assurer de leur robustesse, la tomographie à rayons X est utilisé pour :

> Analyser les matériaux et détecter leurs défauts et leurs causes

> Inspecter les assemblages tels quels, sans avoir à les démonter et à perdre des informations essentielles

> Comprendre les mécanismes de défaillance avant la fabrication en série

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RX Solutions fournit une large gamme de systèmes de tomographie, permettant à ses clients industriels et académiques d'examiner de près les composants des voitures électriques comme les batteries Lithium-ion, les piles à combustible à hydrogène et beaucoup d'autres.