自動車産業におけるレーザーの応用がここ数年で大幅に成長するにつれて、この技術は現在、自動車部品の製造において重要な役割を果たしています。 以前はレーザー溶接と切断が主な用途でしたが、現在では彫刻、ラベル付け、マーキングがすべてのレーザー用途のかなりの部分を占めています。 この記事では、製造におけるレーザーの影響について包括的に理解します。
目次
レーザー加工市場
自動車製造におけるレーザーの普及
自動車製造におけるレーザーの将来
レーザー加工市場
レーザー市場は米ドルの価値がありました 17.48 2021 年には 9.1 億ドルに達し、XNUMX% の CAGR で成長して米ドルに達すると予想されています 38.22 レーザーは、高効率、速度、柔軟性で高品質のコンポーネントを生産し、コストを削減できるため、製造業で人気が高まっています。
産業用レーザー市場は、精度と生産性の向上のために自動化への依存が高まったことにより成長しました。 さまざまな用途での高精度レーザーの需要の高まりにより、レーザー市場は急速に拡大すると予測されています。
読み続けて、レーザー技術の利点、その応用、製造における将来について学びましょう。
自動車製造におけるレーザーの普及
自動車メーカーは、プロセスを合理化してコストを削減する方法を常に模索しています。 コスト 組み立て時間を短縮することで収益を増加させます。 最新の自動車生産のほとんどは自動化されており、従来の作業の多くはロボットに引き継がれています。 レーザー 現在、生産性を向上させるためにこのテクノロジーと組み合わせて使用されており、後で説明する他の多くのメリットも得られます。
繊維、プラスチック、ゴム、ガラスはすべて自動車製造に使用されており、レーザー システムで加工できます。 実際には、 レーザー 自動車の製造プロセスのあらゆる段階（内装と外装の両方）で使用されます。
レーザーは車両の大量生産に使用されるだけでなく、高級産業でもカスタムカーを製造するために使用されます。 ここでの目標は、生産速度を上げることではなく、生産性を向上させることです。 品質 そして材料の無駄を減らします。
自動車産業におけるレーザー技術の利点
1.高い精度率
最新のレーザーは高性能です 正確な 一貫して高品質の出力を提供します。 以前は、レーザーの唯一の欠点は部品の位置のばらつきによって生じるエラーでしたが、最新のレーザーではビジョン カメラを使用して位置を確認し、エラーを削減しています。
レーザー システムは、カメラなしで機能することもでき、代わりに深さの変動に対抗する特別な光学構成に依存します。 モダン レーザーは加工中の +/-3 mm の深さの変動を許容できるため、深さが大幅に変動しても一貫した品質が得られます。
2. 便利な切り替え
段取り替えの時間は必要ですが、この追加時間が生産性に影響します。 幸いなことに、 レーザー、システムの切り替えには数秒しかかかりません。 ソフトウェア システムの助けを借りて変更を完全に自動化して正確に行うことができます。
3. 高い処理速度
レーザーは高度な処理能力を持っています スピードこれは自動車メーカーにとって大きな違いとなります。 材料加工用途では、レーザー出力を 200 倍にすることで加工速度を向上させることができます。 たとえば、100W レーザーは XNUMXW レーザーの XNUMX 倍の速度で動作します。
4. 廃棄物の削減
レーザーは消耗品なしで動作するため、無駄が大幅に減少します。 レーザー メーカーが研磨材、マスキングテープ、化学薬品、ラベル、インクなどの消耗品への依存を減らすのを支援します。 さらに、レーザーは、廃棄物の原因となる工具の摩耗を引き起こしません。
5. 小さな製造スペースへの対応
製造スペースは高価であり、新しい機械を使用するには通常、広い作業スペースが必要です。 幸いなことに、 レーザー 技術の進歩により、レーザー機械はコンパクトなサイズで効率的に機能することが可能になりました。 床面積が限られたコンパクトな製造ラインに最適です。 たとえば、フラットベッド レーザー マシンの高さはわずか 2 × 4 フィートです。
6。 柔軟性
レーザーは多用途であり、さまざまなコンポーネントや材料を処理できます。 洗浄、穴あけ、溶接、エッチング、マーキングなどのさまざまなプロセスで使用されます。 の レーザー パラメータはいつでも変更できるため、複数の操作を実行できます。
アブレーションの深さと表面の質感を制御できるため、レーザーは複雑な表面でも動作できます。 この適応性により、複数の処理ステップや機械が必要なくなります。
レーザー 光が伝わるあらゆる表面を処理できるため、標準ツールでは困難な複雑な形状の処理が可能になります。
自動車産業におけるレーザー技術の応用
ピラー、バンパー、スポイラー、ダッシュボードパネル、トリム、ナンバープレート、ライトハウジングなどのプラスチック部品は一般的に、 レーザー。 これらのコンポーネントは、TPO、ABS、HDPE、ポリカーボネート、ポリプロピレンなどのプラスチックから作られています。
レーザーは、穴を開けたり、スイッチやセンサー、その他のコンポーネントの材料を切断したり、射出成形プロセスから余分なプラスチックを除去したりするために使用されます。 処理対象の部品の多くは XNUMX 次元であるため、多くのアプリケーションはロボット システムと連携して動作します。
プラスチック レーザー 加工はトリミングやカットに限定されません。 同じ技術を表面改質や塗装除去にも使用できます。 コンポーネントを接着剤で塗装面に固定する場合、接着性を高めるために塗装を除去するか、表面を粗くする必要があるため、これは必要です。
プラスチック以外にも、 レーザー 内装用の繊維などの他の素材を切断するために使用されます。 加工速度は材料の種類や厚さによって異なりますが、出力が高いレーザーほど高速で切断できます。
合成繊維は、組み立て中に材料が飛び散ることがないように、端がきれいにシールされて滑らかにカットされています。 同じ技術を使用して、人工皮革と天然皮革を自動車の内装用に切断できます。 レーザー 車両の内部ピラーをカバーするためによく使用されます。
ハイブリッド車と電気自動車が自動車市場を急速に引き継ぎ、メーカーは新しい技術の採用を余儀なくされています。 電気自動車は磁場を発生させる銅のヘアピンを使用しています。 これらのヘアピンは誘電エナメルでコーティングされているため、溶接する前に部分的に除去する必要があります。 レーザー このプロセス全体を効率的に実行します。
レーザー溶接は、スチールベースのホワイトボディ (BIW) 接合のためのコスト効率が高く効率的なソリューションを提供します。 レーザー接合の剛性は、レーザー溶接の強度に正比例して増加します。 レーザー溶接形状の最適化により、破損のリスクが大幅に軽減されます。
ディスクレーザーとファイバーレーザー
最新のレーザー技術はディスクと 繊維 レーザーは、改善されたビーム発散でより高い出力を提供します。 これらのレーザー溶接システムは、従来のツールよりも軽量で良好な溶接を実現します。
さらに、完全な 柔軟性 スピードを犠牲にすることなく、溶接位置と形状について設計者に提案します。 これらにより、必要な溶接の数が減り、車両の安全性が向上し、製造コストが削減されます。
自動車製造におけるレーザーの将来
ファイバーレーザーとディスクレーザーは自動車製造における最新の技術革新ですが、最終的にはダイオードレーザーに取って代わられるでしょう。 ダイオードレーザーは現在、ろう付け用途における他のツールに代わる準備が進められています。 プラスチック材料の使用量が増加するにつれて、それらは自動車製造に進出するでしょう。
ただし、自動車製造におけるレーザーの応用は、将来の自動車の設計に依存します。 スペースフレームからインスピレーションを得たデザインのおかげで、レーザーの使用が増加する可能性があります。 ただし、他の技術では複合材料やマグネシウムなどの材料を有効に活用できます。
