новости компании о Лазерная обработка в автомобильной промышленности

Автомобильная промышленность является одной из крупнейших областей применения лазерной обработки материалов.В 2019 году на долю автомобильной промышленности приходилось примерно 7% ВВП ЕС..

На данный момент ограничения в цепочке поставок, вызванные эпидемией Новой короны, еще не полностью устранены, а производство автомобилей еще не вернулось к уровням до эпидемии.Рост европейского автомобильного сектора имеет тенденцию к ростуЗа первые девять месяцев 2022 года в ЕС было произведено почти 8 миллионов легковых автомобилей, что на 5,8% больше, чем за аналогичный период 2021 года.

Лазеры уже давно играют важную роль в оптимизации производства автомобилей.Лазерная обработка обеспечивает отличную универсальность и повторяемость, и одна лазерная машина способна обрабатывать широкий спектр автомобильных компонентов с большой точностью и скоростью.

Лазерное оборудование - это высокоавтоматизированный, недорогой и недорогой инструмент для резки, сварки, сплави, маркировки, подготовки поверхности, бурения,Применение 3D-печати и облицовки на автомобильных производственных линияхЛазеры могут использоваться для обработки различных сложных 2D/3D автомобильных деталей, которые могут быть изготовлены из таких материалов, как металл, пластик, стекло, резина и текстиль.

Производство кузова в белом цвете

Один из основных этапов производства автомобилей, где применяются лазеры (особенно при резке,сварка и сварка) известна как производство кузова в белом (BIW) - это этап, когда компоненты стальной рамы, которые составляют основную структуру дорожного транспортного средства, разрезаются и соединяются вместе.

Компоненты корпуса, двери и рамы обычно изготавливаются из различных сортов стальной стали, отвержденной под давлением, такой как нержавеющая сталь, мягкая сталь, высокопрочная сталь, высокопрочная сталь или оцинкованная сталь.Алюминий также может быть использован для некоторых компонентов и может помочь улучшить экономию топлива автомобиля из-за его более легкого весаСтатистически большинство стальных панелей имеют толщину около 0,6-0,8 мм, в то время как алюминиевые панели обычно имеют толщину 0,8-1,8 мм.

Лазерная сварка используется в производстве кузова в белом цвете на протяжении десятилетий, и в 1991 году Volvo стала первым европейским автопроизводителем, который ввел ее в основную производственную линию автомастерской.BMW приняла эту технологию примерно в то же время, используя его для соединения компонентов крыши на своих подсборочных линиях.

Лазерная сварка также может быть использована для белого корпуса компонентов, с той разницей, что сварка в основном расплавляет базовый материал двух соединенных частей,в то время как сварка включает плавление металла наполнителя, когда он течет между соединенными частями, чтобы сформировать связьЛазерная сварка обычно используется там, где двери и крыши соединяются, чтобы сформировать бесшовную, высокопрочную связь, которую можно легко покрыть.

Из-за низких эксплуатационных затрат большинство задач по сварке/сварке лазером в производстве кузова в белом виде могут выполняться с помощью волоконных лазеров.Они могут быть использованы для создания высококачественных свар между похожими и различными материалами, например, при сварке стали на алюминий, избегая таких дефектов, как холодные трещины, пористость и брызги.Лазерные волокна могут быть легко интегрированы в робототехнику на автомобильных производственных линиях, поскольку их лучи могут передаваться на головку обработки вдоль роботизированной руки через гибкое волокно.

Лазерная резка, обрезка и перфорация также всегда были частью производства кузова в белом цвете.Кроме того,, колонны, рамы, отверстия для антенны, тумбы и отверстия для закрепления внешних компонентов - все распространенные части, которые могут быть разрезаны или пробиты лазером.Волокнистые лазеры часто являются инструментом выбора для этого приложения..

Компоненты и интерьеры автомобилей

В автомобильном производстве лазеры также используются при производстве различных подсборов и внутренних компонентов.клапаны двигателя, тормозные зажимы, колеса шин, рамы сидений, генераторы, топливные инжекторы, фильтры, зажимы, выхлопные трубы, глушители, бурдонные трубы, стартеры подушек безопасности, обмотки катушек двигателя,и различные дополнительные части двигателя.

Опять же, они обычно сварятся волоконным лазером, в то время как большинство этих компонентов изготовлены из стали или алюминия.Титан иногда предпочтителен на рынке спортивных и роскошных автомобилей из-за его низкой плотности., высокая прочность и хорошая коррозионная/теплоустойчивость.Лазерные волокна также могут использоваться для обработки деталей, изготовленных из полиэфир-эфир-кетона, усиленного углеродным волокном (CFR-PEEK),обычно используемый в производстве тормозных систем, системы управления двигателем и климатом, сцепления, датчики и оборудование.

Когда дело доходит до резки тканей для автомобильных интерьеров, волоконные лазеры уступают более традиционным_СО2Это происходит потому, что большая длина волны (около 10 микрон)_СО2лазеры лучше усваивается неметаллическими материалами, такими как текстиль, пластик, кожа и акрилы.

Например, они используются для удаления избыточного материала с покрытых тканью приборных панелей и внутренних столбов.Другие лазерные приложения на основе текстиля включают резку ремней безопасности и тканей из подушек безопасности, а также резка и текстура натуральной и синтетической кожи для сидений и обивки, резка ковров и подкладки.

В случае с подушками безопасности, материал, используемый для их изготовления, обычно покрыт слоем силикона, который помогает ему оставаться полым при надувании,и этот материал может быть разрезан лазером, прежде чем он будет сшит вместеПоскольку лазерная резка является бесконтактным процессом, достигается минимальное обращение с тканью, что снижает вероятность повреждения покрытия.которые могут отрицательно повлиять на работу подушки безопасности.

Лазеры CO2 также используются в автомобильном производстве для резки и отделки пластиковых деталей, таких как интерьеры и приборные панели, столбы, бамперы, номерные знаки, отделка и электронные / световые корпуса.Эти детали изготовлены из пластика, такого как ABS., акриловые, HDPE, поликарбонатные и полипропиленовые._СО2лазер для удаления отходов пластика из формовки путем впрыска.

Кроме того, маркировка шин кодами матрицы данных и создание прослеживаемости является относительно новым применением лазеров CO2.Лазеры также начинают использоваться в прототипах шин для профилирования протектора и боковой стенкиЭто может заменить необходимость ручной гравировки шин с помощью горячего ножа, процесс, занимающий много времени и затрат, с техническими ограничениями.

Производство аккумуляторов и двигателей для электромобилей

Одной из наиболее важных тенденций в автомобильном производстве в последние годы является продолжающийся переход на электрификацию.

Согласно данным EV Volumes, в 2022 году было поставлено в общей сложности 10,5 миллиона новых электромобилей с чистыми аккумуляторами и гибридных электромобилей с плагином, что на 55% больше, чем в 2021 году.Исследовательская компания Statista даже предсказывает, что к 2030 году 26 процентов всех новых автомобилей, проданных во всем мире, будут электрическимиТакой всплеск спроса побудил автомобильную промышленность искать высокопроизводительные процессы и технологии для увеличения производства батарей и электродвигателей для электромобилей.

Лазерная промышленность ответила на этот призыв, за последнее десятилетие появилось несколько источников света и систем, специально предназначенных для этого применения.Только в производстве аккумуляторов для электромобилей используется более 30 лазеров.Например, лазеры могут использоваться для сварки фольги и шины для батарейных ячеек, уплотнения корпусов батарей, сварки этикеток на корпусах батарей и сварки светильников в двигателях.Они также могут быть использованы для резки медных анодов и алюминиевых катодных фольг для батарей.

Электрические автомобили стали прибыльным рынком для таких компаний, как Sintec Optronics, на долю которой приходится около 40 процентов доходов лазерного подразделения компании.Это иллюстрирует важность электромобильности для лазерных компаний.

Среди новых лазерных решений, которые появляются на этом рынке, особенно синие (450 нм) и зеленые (515 нм) лазеры.которые превосходят в обработке многих медных компонентов, используемых в батареях и электродвигателяхЭто связано с тем, что их видимые длины волн особенно хорошо поглощаются медью (65% для синего и 40% для зеленого), по сравнению с только 5% для инфракрасных волоконных лазеров (1070nm).Таким образом, видимые лазеры могут избежать проблемы использования более высоких мощностей волоконного лазера для преодоления отражательности материала, что может привести к дефектам сварки, таким как пустоты и брызги, которые увеличивают сопротивляемость.В то время как волоконные лазеры могут быть оснащены такими методами, как изменчивые модели лучей или колеблющиеся сварочные головки, чтобы помочь смягчить эти дефекты, видимые лазеры могут достичь высококачественных медных свар при более низких мощностях, не прибегая к этим мерам.

В последние годы Sintec Optronics используется в качестве решения для сварки многих медных компонентов, используемых в электромобилях.

Sintec Optronics также идеально подходит для сварки различных металлических комбинаций, таких как медь и нержавеющая сталь или медь и алюминий.Комбинации, такие как медь и нержавеющая сталь, часто трудно сваривать волоконными лазерами из-за создания межметаллических фаз, которые уменьшают целостность сварного соединения..

Однако с помощью Sintec Optronics генерация этих межметаллических фаз может быть сведена к минимуму или устранена при высокоравномерных сварках.Это не значит, что волоконные лазеры не могут быть использованы для сварки этой комбинации материаловКак и при сварке меди, проблемы сварки различных материалов могут быть уменьшены до некоторой степени с помощью технологии с изменяемыми пучками.

Продолжающиеся инновационные приложения

Как автомобильная, так и лазерная промышленность продолжают развиваться вместе, и каждая из них продолжает находить новые приложения для лазерной обработки.лазеры в настоящее время используются для сварки биполярных пластин в производстве водородных топливных элементов, который будет питать будущие тяжелые грузовые автомобили, где технология аккумуляторов не сможет обеспечить требуемую дальность движения.Кроме того, все чаще изучаются и применяются технологии аддитивного производства и облицовки, например, для оптимизации топологии и уменьшения веса конструктивных компонентов или для покрытия тормозных дисков для повышения их долговечности.