Como as aplicações de laser na indústria automotiva cresceram drasticamente ao longo dos anos, essa tecnologia agora desempenha um papel fundamental na fabricação de peças automotivas. Embora a soldagem e corte a laser costumavam ser os principais usos, gravação, rotulagem e marcação agora representam uma parte considerável de todas as aplicações a laser. Este artigo fornece uma compreensão abrangente das implicações dos lasers na fabricação.
Conteúdo
O mercado de processamento a laser
A prevalência de lasers na fabricação de automóveis
Futuro dos lasers na fabricação de automóveis
O mercado de processamento a laser
O mercado de laser valia USD 17.48 bilhões em 2021 e espera-se que cresça a um CAGR de 9.1% para atingir US$ 38.22 bilhões até 2030. Os lasers ganharam popularidade na fabricação devido à sua capacidade de produzir componentes de alta qualidade com alta eficiência, velocidade e flexibilidade, reduzindo assim os custos.
O mercado de lasers industriais cresceu devido ao aumento da confiança na automação para maior precisão e produtividade. O mercado de laser está projetado para se expandir rapidamente devido à crescente demanda por lasers de alta precisão para diversas aplicações.
Continue lendo para saber mais sobre os benefícios da tecnologia laser, suas aplicações e seu futuro na fabricação.
A prevalência de lasers na fabricação de automóveis
Os fabricantes automotivos estão constantemente procurando maneiras de agilizar seus processos para reduzir custos e aumentar a receita reduzindo os tempos de montagem. A produção automotiva mais moderna é automatizada, com robôs assumindo muitas operações tradicionais. lasers agora estão sendo usados em conjunto com essa tecnologia para aumentar a produtividade, entre uma série de outros benefícios que serão abordados posteriormente.
Têxteis, plásticos, borracha e vidro são todos usados na fabricação de automóveis e podem ser processados por um sistema a laser. Na verdade, lasers são usados em todas as fases do processo de fabricação do carro, tanto interiores como exteriores.
Além de serem usados na produção em massa de veículos, os lasers também são usados em indústrias de ponta para fabricar carros personalizados. Aqui o objetivo não é aumentar a velocidade de produção, mas melhorar o qualidade e reduzir o desperdício de materiais.
Vantagens da tecnologia laser na indústria automotiva
1. Alta taxa de precisão
Os lasers mais recentes são altamente preciso e entrega consistentemente resultados de alta qualidade. Anteriormente, a única falha com os lasers eram os erros causados pelas variações de posição das peças, mas os lasers modernos usam câmeras de visão para verificar o posicionamento e reduzir os erros.
Os sistemas a laser também podem funcionar sem câmeras, contando com uma configuração ótica especial para combater as variações de profundidade. EQUIPAMENTOS os lasers podem tolerar variações de profundidade de +/-3 mm durante o processamento, resultando em qualidade consistente mesmo com variações significativas de profundidade.
2. Trocas convenientes
Embora o tempo necessário para as trocas seja necessário, esse tempo adicional afeta a produtividade. Felizmente, com lasers, as trocas de sistema levam apenas alguns segundos. As alterações podem ser totalmente automatizadas e precisas à medida que ocorrem com a ajuda de um sistema de software.
3. Alta velocidade de processamento
Os lasers têm um alto processamento velocidade, o que faz uma diferença significativa para as montadoras. A velocidade de processamento pode ser aumentada em aplicações de processamento de materiais dobrando a potência do laser. Um laser de 200 W, por exemplo, pode funcionar duas vezes mais rápido que um laser de 100 W.
4. Redução do desperdício
Os lasers operam sem consumíveis, resultando em um desperdício significativamente menor. lasers ajudar os fabricantes a reduzir sua dependência de consumíveis, como mídia abrasiva, fita adesiva, produtos químicos, etiquetas e tinta. Além disso, os lasers não causam desgaste nas ferramentas, que de outra forma seriam uma fonte de desperdício.
5. Acomodar pequenos espaços de fabricação
O espaço de fabricação é caro e as novas máquinas geralmente exigem acesso a grandes espaços de trabalho. Felizmente, os avanços na laser tecnologia agora permite que máquinas a laser funcionem eficientemente em tamanhos compactos. Eles são excelentes para linhas de fabricação compactas com espaço restrito. Por exemplo, uma máquina a laser de mesa tem apenas 2 × 4 pés de altura.
6. Flexibilidade
Os lasers são versáteis e podem lidar com vários componentes e materiais. Eles são usados em diferentes processos, como limpeza, perfuração, soldagem, corrosão e marcação. o laser os parâmetros também podem ser alterados a qualquer momento, permitindo realizar múltiplas operações.
Como a profundidade da ablação e a textura da superfície podem ser controladas, os lasers podem operar em superfícies complexas. Essa adaptabilidade elimina a necessidade de várias etapas e máquinas de processamento.
lasers podem processar qualquer superfície onde a luz possa viajar, permitindo-lhes processar geometrias complexas que, de outra forma, seriam difíceis com ferramentas padrão.
Aplicações da tecnologia laser na indústria automobilística
Peças de plástico, como pilares, pára-choques, spoilers, painéis de painel, acabamentos, placas de matrícula e caixas de luz são comumente processadas com lasers. Esses componentes são feitos de plásticos como TPO, ABS, HDPE, policarbonato e polipropileno.
Os lasers são usados para fazer furos, cortar materiais para interruptores, sensores e outros componentes e remover o excesso de plástico do processo de moldagem por injeção. Como muitas das peças a serem processadas são tridimensionais, muitas aplicações funcionam em conjunto com sistemas de robôs.
Plástico laser o processamento não se limita a aparar e cortar; a mesma tecnologia também pode ser usada para modificação de superfície e remoção de tinta. Isso é necessário ao fixar um componente com adesivos em uma superfície pintada porque a tinta deve ser removida ou a superfície rugosa para melhor adesão.
Além dos plásticos, lasers são usados para cortar outros materiais, como têxteis, para interiores. A velocidade de processamento varia de acordo com o tipo de material e sua espessura, mas um laser com mais potência conseguirá cortar mais rápido.
Os tecidos sintéticos são cortados suavemente com bordas limpas e seladas para garantir que o material não se desvie durante a montagem. Couro artificial e natural podem ser cortados para estofamento de carros usando a mesma tecnologia. lasers são freqüentemente usados para cobrir os pilares interiores dos veículos.
Os carros híbridos e elétricos estão rapidamente dominando o mercado automotivo, forçando os fabricantes a adotar novas tecnologias. Os carros elétricos usam grampos de cobre que geram um campo magnético. Esses grampos são revestidos com esmalte dielétrico, que deve ser parcialmente removido antes de serem soldados. lasers fazer todo esse processo com eficiência.
A soldagem a laser oferece soluções econômicas e eficientes para a junção de corpo em branco (BIW) à base de aço. A rigidez da junção a laser aumenta em proporção direta à resistência da solda a laser. A otimização do formato da solda a laser reduz significativamente o risco de fratura.
Lasers de disco e fibra
A mais recente tecnologia laser é disco e fibra lasers, que fornecem maior potência com divergência de feixe aprimorada. Esses sistemas de soldagem a laser produzem soldas mais leves e melhores do que as ferramentas convencionais.
Além disso, eles fornecem completa flexibilidade aos projetistas em relação à localização e geometria da solda sem sacrificar a velocidade. Eles podem reduzir o número de soldas necessárias, melhorar a segurança do veículo e reduzir os custos de fabricação.
Futuro dos lasers na fabricação automotiva
Embora os lasers de fibra e disco sejam a inovação mais recente na fabricação automotiva, os lasers de diodo acabarão por substituí-los. Os lasers de diodo estão sendo preparados para substituir outras ferramentas em aplicações de brasagem. Eles abrirão caminho para a fabricação de automóveis com o aumento do uso de materiais plásticos.
No entanto, a aplicação de lasers na fabricação de automóveis dependerá do design dos carros no futuro. O uso de lasers provavelmente aumentará graças a designs inspirados em estruturas espaciais. No entanto, outras tecnologias podem fazer bom uso de materiais como compósitos e magnésio.
