Karena aplikasi laser dalam industri otomotif telah berkembang secara drastis selama bertahun-tahun, teknologi ini kini memainkan peran kunci dalam pembuatan suku cadang otomotif. Meskipun pengelasan dan pemotongan laser dulunya merupakan penggunaan utama, pengukiran, pelabelan, dan penandaan sekarang merupakan bagian yang cukup besar dari semua aplikasi laser. Artikel ini memberikan pemahaman yang komprehensif tentang implikasi laser di bidang manufaktur.
Daftar Isi
Pasar pemrosesan laser
Prevalensi laser di manufaktur otomotif
Masa depan laser dalam pembuatan mobil
Pasar pemrosesan laser
Pasar laser bernilai USD 17.48 miliar pada tahun 2021 dan diharapkan tumbuh pada CAGR sebesar 9.1% mencapai USD 38.22 miliar pada tahun 2030. Laser mendapatkan popularitas di bidang manufaktur karena kemampuannya untuk menghasilkan komponen berkualitas tinggi dengan efisiensi, kecepatan, dan fleksibilitas tinggi, sehingga mengurangi biaya.
Pasar untuk laser industri telah berkembang karena meningkatnya ketergantungan pada otomatisasi untuk meningkatkan akurasi dan produktivitas. Pasar laser diproyeksikan berkembang dengan cepat karena meningkatnya permintaan akan laser presisi tinggi untuk berbagai aplikasi.
Lanjutkan membaca untuk mempelajari tentang manfaat teknologi laser, penerapannya, dan masa depannya di bidang manufaktur.
Prevalensi laser di manufaktur otomotif
Produsen otomotif terus mencari cara untuk merampingkan proses mereka untuk mengurangi biaya dan meningkatkan pendapatan dengan mempersingkat waktu perakitan. Sebagian besar produksi otomotif modern dilakukan secara otomatis, dengan robot mengambil alih banyak operasi tradisional. Laser sekarang digunakan bersama dengan teknologi ini untuk meningkatkan produktivitas, di antara banyak manfaat lain yang akan dibahas nanti.
Tekstil, plastik, karet, dan kaca semuanya digunakan dalam produksi otomotif dan semuanya dapat diproses dengan sistem laser. Nyatanya, laser digunakan pada setiap tahapan proses pembuatan mobil, baik interior maupun eksterior.
Selain digunakan dalam produksi massal kendaraan, laser juga digunakan dalam industri kelas atas untuk memproduksi mobil khusus. Di sini tujuannya bukan untuk meningkatkan kecepatan produksi tetapi untuk meningkatkan kualitas dan mengurangi pemborosan bahan.
Keunggulan teknologi laser dalam industri otomotif
1. Tingkat presisi tinggi
Laser terbaru sangat tinggi perlu dan secara konsisten menghasilkan output berkualitas tinggi. Sebelumnya, satu-satunya kekurangan laser adalah kesalahan yang disebabkan oleh variasi posisi bagian, namun laser modern menggunakan kamera penglihatan untuk memverifikasi pemosisian dan mengurangi kesalahan.
Sistem laser juga dapat berfungsi tanpa kamera, dengan mengandalkan konfigurasi optik khusus untuk melawan variasi kedalaman. modern laser dapat mentolerir variasi kedalaman +/- 3mm selama pemrosesan, menghasilkan kualitas yang konsisten bahkan dengan variasi kedalaman yang signifikan.
2. Pergantian yang nyaman
Meskipun waktu yang diperlukan untuk pergantian diperlukan, waktu tambahan ini berdampak pada produktivitas. Untungnya, dengan laser, pergantian sistem hanya membutuhkan waktu beberapa detik. Perubahan dapat sepenuhnya otomatis dan tepat saat terjadi dengan bantuan sistem perangkat lunak.
3. Kecepatan pemrosesan tinggi
Laser memiliki pemrosesan yang tinggi kecepatan, yang membuat perbedaan signifikan bagi pembuat mobil. Kecepatan pemrosesan dapat ditingkatkan dalam aplikasi pemrosesan material dengan menggandakan daya laser. Laser 200W, misalnya, dapat bekerja dua kali lebih cepat dari laser 100W.
4. Penurunan limbah
Laser beroperasi tanpa bahan habis pakai, menghasilkan lebih sedikit pemborosan. Laser membantu produsen dalam mengurangi ketergantungan mereka pada bahan habis pakai seperti media abrasif, selotip, bahan kimia, label, dan tinta. Selanjutnya, laser tidak menyebabkan keausan perkakas, yang jika tidak akan menjadi sumber limbah.
5. Mengakomodasi ruang manufaktur kecil
Ruang manufaktur mahal, dan mesin baru biasanya membutuhkan akses ke ruang kerja yang besar. Untungnya, kemajuan dalam laser teknologi sekarang memungkinkan mesin laser berfungsi secara efisien dalam ukuran yang ringkas. Mereka sangat baik untuk jalur manufaktur kompak dengan ruang lantai terbatas. Misalnya, mesin laser flatbed tingginya hanya 2×4 kaki.
6. Fleksibilitas
Laser serbaguna dan dapat menangani berbagai komponen dan bahan. Mereka digunakan dalam berbagai proses seperti pembersihan, pengeboran, pengelasan, etsa, dan penandaan. Itu laser parameter juga dapat diubah kapan saja, memungkinkannya melakukan banyak operasi.
Karena kedalaman ablasi dan tekstur permukaan dapat dikontrol, laser dapat beroperasi pada permukaan yang kompleks. Kemampuan beradaptasi ini meniadakan kebutuhan akan beberapa langkah pemrosesan dan mesin.
Laser dapat memproses permukaan apa pun yang dapat dilalui cahaya, memungkinkannya memproses geometri rumit yang jika tidak akan sulit dilakukan dengan alat standar.
Aplikasi teknologi laser dalam industri otomotif
Bagian plastik seperti pilar, bumper, spoiler, panel dasbor, trim, pelat nomor, dan rumah lampu biasanya diproses dengan laser. Komponen tersebut terbuat dari plastik seperti TPO, ABS, HDPE, polycarbonate, dan polypropylene.
Laser digunakan untuk mengebor lubang, memotong bahan untuk sakelar, sensor, dan komponen lainnya, serta menghilangkan kelebihan plastik dari proses pencetakan injeksi. Karena banyak bagian yang akan diproses adalah tiga dimensi, banyak aplikasi bekerja bersama-sama dengan sistem robot.
Plastik laser pengolahan tidak terbatas pada pemangkasan dan pemotongan; teknologi yang sama juga dapat digunakan untuk modifikasi permukaan dan penghilangan cat. Ini diperlukan saat memasang komponen dengan perekat ke permukaan yang dicat karena cat harus dihilangkan atau permukaannya dibuat kasar untuk daya rekat yang lebih baik.
Selain plastik, laser digunakan untuk memotong bahan lain, seperti tekstil, untuk interior. Kecepatan pemrosesan akan bervariasi tergantung pada jenis bahan dan ketebalannya, tetapi laser dengan daya lebih besar akan dapat memotong lebih cepat.
Kain sintetis dipotong halus dengan tepi yang bersih dan disegel untuk memastikan bahan tidak tersesat selama perakitan. Kulit tiruan dan alami dapat dipotong untuk pelapis mobil menggunakan teknologi yang sama. Laser sering digunakan untuk menutupi pilar interior kendaraan.
Mobil hibrida dan listrik dengan cepat mengambil alih pasar otomotif, memaksa produsen untuk mengadopsi teknologi baru. Mobil listrik menggunakan jepit rambut tembaga yang menghasilkan medan magnet. Jepit rambut ini dilapisi dengan enamel dielektrik, yang harus dilepas sebagian sebelum dapat dilas. Laser efisien melakukan seluruh proses ini.
Pengelasan laser memberikan solusi yang hemat biaya dan efisien untuk penyambungan body-in-white (BIW) berbasis baja. Kekakuan penyambungan laser meningkat secara proporsional dengan kekuatan las laser. Pengoptimalan bentuk las laser secara signifikan mengurangi risiko patah tulang.
Disk dan laser serat
Teknologi laser terbaru adalah cakram dan serat laser, yang memberikan daya lebih tinggi dengan divergensi pancaran yang lebih baik. Sistem pengelasan laser ini menghasilkan lasan yang lebih ringan dan lebih baik daripada alat konvensional.
Selain itu, mereka menyediakan lengkap fleksibilitas kepada desainer mengenai lokasi las dan geometri tanpa mengorbankan kecepatan. Mereka dapat mengurangi jumlah las yang dibutuhkan, meningkatkan keamanan kendaraan, dan menurunkan biaya produksi.
Masa depan laser dalam manufaktur otomotif
Meskipun serat dan laser disk adalah inovasi terbaru dalam pembuatan otomotif, laser dioda pada akhirnya akan menggantikannya. Laser dioda saat ini sedang disiapkan untuk menggantikan alat lain dalam aplikasi mematri. Mereka akan memasuki manufaktur mobil dengan peningkatan penggunaan bahan plastik.
Namun, penerapan laser dalam manufaktur otomotif akan bergantung pada desain mobil di masa depan. Penggunaan laser kemungkinan akan meningkat berkat desain yang terinspirasi dari space frame. Namun, teknologi lain dapat memanfaatkan material seperti komposit dan magnesium.
