Поскольку с годами применение лазеров в автомобильной промышленности резко возросло, эта технология теперь играет ключевую роль в производстве автомобильных деталей. Хотя лазерная сварка и резка раньше были основными видами применения, гравировка, этикетирование и маркировка в настоящее время составляют значительную часть всех лазерных применений. Эта статья дает всестороннее понимание значения лазеров в производстве.
Содержание
Рынок лазерной обработки
Распространенность лазеров в автомобилестроении
Будущее лазеров в автомобилестроении
Рынок лазерной обработки
Лазерный рынок стоил долларов США 17.48 миллиардов в 2021 году и, как ожидается, вырастет в среднем на 9.1% и достигнет долларов США. 38.22 миллиардов к 2030 году. Лазеры завоевали популярность в производстве благодаря их способности производить высококачественные компоненты с высокой эффективностью, скоростью и гибкостью, тем самым снижая затраты.
Рынок промышленных лазеров вырос из-за растущей зависимости от автоматизации для повышения точности и производительности. Прогнозируется, что рынок лазеров будет быстро расширяться из-за растущего спроса на высокоточные лазеры для различных приложений.
Продолжайте читать, чтобы узнать о преимуществах лазерной технологии, ее применении и будущем в производстве.
Распространенность лазеров в автомобилестроении
Производители автомобилей постоянно ищут способы оптимизировать свои процессы, чтобы уменьшить расходы и увеличить доход за счет сокращения времени сборки. Большая часть современного автомобильного производства автоматизирована, и роботы берут на себя многие традиционные операции. Лазеры в настоящее время используются в сочетании с этой технологией для повышения производительности, среди множества других преимуществ, которые будут рассмотрены позже.
Текстиль, пластик, резина и стекло используются в автомобилестроении и могут обрабатываться с помощью лазерной системы. По факту, лазеры используются на каждом этапе производства автомобиля, как в интерьере, так и в экстерьере.
Помимо использования в массовом производстве автомобилей, лазеры также используются в высокотехнологичных отраслях для производства нестандартных автомобилей. Здесь целью является не увеличение скорости производства, а улучшение и уменьшить потери материалов.
Преимущества лазерных технологий в автомобильной промышленности
1. Высокая точность
Новейшие лазеры очень необходимость и постоянно обеспечивать высокое качество продукции. Раньше единственным недостатком лазеров были ошибки, вызванные изменением положения детали, но современные лазеры используют камеры технического зрения для проверки позиционирования и уменьшения ошибок.
Лазерные системы также могут работать без камер, полагаясь вместо этого на специальную оптическую конфигурацию для противодействия изменениям глубины. Модерн лазеры могут допускать изменения глубины +/- 3 мм во время обработки, что обеспечивает стабильное качество даже при значительных изменениях глубины.
2. Удобные переналадки
Хотя время, необходимое для переналадки, необходимо, это дополнительное время влияет на производительность. К счастью, с лазеры, переключение системы занимает всего несколько секунд. Изменения могут быть полностью автоматизированы и точны, поскольку они происходят с помощью системы программного обеспечения.
3. Высокая скорость обработки
Лазеры имеют высокую обработку скорость, что имеет большое значение для автопроизводителей. Скорость обработки можно увеличить в приложениях обработки материалов, удвоив мощность лазера. Например, лазер мощностью 200 Вт может работать в два раза быстрее, чем лазер мощностью 100 Вт.
4. Уменьшение отходов
Лазеры работают без расходных материалов, что значительно снижает потери. Лазеры помочь производителям снизить зависимость от расходных материалов, таких как абразивные материалы, малярная лента, химикаты, этикетки и чернила. Кроме того, лазеры не вызывают износа инструментов, которые в противном случае были бы источником отходов.
5. Размещение небольших производственных площадей
Производственные площади дороги, а для новых машин обычно требуется доступ к большим рабочим площадям. К счастью, прогресс в лазер Современные технологии позволяют лазерным машинам эффективно работать при компактных размерах. Они отлично подходят для компактных производственных линий с ограниченной площадью. Например, высота планшетного лазерного станка составляет всего 2×4 фута.
6. Гибкость
Лазеры универсальны и могут работать с различными компонентами и материалами. Они используются в различных процессах, таких как очистка, сверление, сварка, травление и маркировка. лазер параметры также могут быть изменены в любое время, что позволяет выполнять несколько операций.
Поскольку глубиной абляции и текстурой поверхности можно управлять, лазеры могут работать на сложных поверхностях. Эта адаптируемость устраняет необходимость в нескольких этапах обработки и машинах.
Лазеры могут обрабатывать любую поверхность, по которой может распространяться свет, что позволяет им обрабатывать сложную геометрию, которая в противном случае была бы затруднена с помощью стандартных инструментов.
Применение лазерных технологий в автомобильной промышленности
Пластиковые детали, такие как стойки, бамперы, спойлеры, панели приборной панели, накладки, номерные знаки и корпуса фонарей, обычно обрабатываются с помощью лазеры. Эти компоненты изготовлены из пластмасс, таких как TPO, ABS, HDPE, поликарбонат и полипропилен.
Лазеры используются для сверления отверстий, резки материалов для переключателей, датчиков и других компонентов, а также для удаления лишнего пластика в процессе литья под давлением. Поскольку многие обрабатываемые детали являются трехмерными, многие приложения работают в тандеме с роботизированными системами.
пластик лазер обработка не ограничивается обрезкой и обрезкой; та же технология может быть использована для модификации поверхности и удаления краски. Это требуется при креплении компонента с помощью клея к окрашенной поверхности, поскольку краску необходимо удалить или придать поверхности шероховатость для лучшей адгезии.
Помимо пластики, лазеры используются для резки других материалов, таких как текстиль, для интерьеров. Скорость обработки будет варьироваться в зависимости от типа материала и его толщины, но лазер с большей мощностью сможет резать быстрее.
Синтетические ткани режут гладко, с чистыми, запаянными краями, чтобы материал не сбивался во время сборки. Искусственная и натуральная кожа может быть раскроена для обивки автомобиля по одной и той же технологии. Лазеры часто используются для покрытия внутренних стоек транспортных средств.
Гибридные и электрические автомобили стремительно захватывают автомобильный рынок, вынуждая производителей внедрять новые технологии. В электромобилях используются медные шпильки, генерирующие магнитное поле. Эти шпильки покрыты диэлектрической эмалью, которую необходимо частично удалить, прежде чем их можно будет приварить. Лазеры эффективно сделать весь этот процесс.
Лазерная сварка обеспечивает экономичные и эффективные решения для соединения стальных кузовов в белом (BIW). Жесткость лазерного соединения увеличивается прямо пропорционально прочности лазерного сварного шва. Оптимизация формы лазерного сварного шва значительно снижает риск разрушения.
Дисковые и волоконные лазеры
Самая последняя лазерная технология — дисковая и лазерная. волокно лазеры, которые обеспечивают более высокую мощность с улучшенной расходимостью луча. Эти системы лазерной сварки производят более легкие и качественные сварные швы, чем обычные инструменты.
Кроме того, они обеспечивают полное гибкости проектировщикам в отношении расположения и геометрии сварных швов без ущерба для скорости. Они могут уменьшить количество необходимых сварных швов, повысить безопасность автомобиля и снизить производственные затраты.
Будущее лазеров в автомобилестроении
Несмотря на то, что волоконные и дисковые лазеры являются самыми последними инновациями в автомобилестроении, диодные лазеры со временем заменят их. Диодные лазеры в настоящее время готовятся заменить другие инструменты в приложениях для пайки. Они пробьются в автомобилестроение с увеличением использования пластиковых материалов.
Однако применение лазеров в автомобилестроении будет зависеть от конструкции автомобилей в будущем. Использование лазеров, вероятно, увеличится благодаря конструкциям, вдохновленным космическими рамами. Однако другие технологии могут эффективно использовать такие материалы, как композиты и магний.
