Uso de láseres en la industria de fabricación de automóviles
Desde que Henry Ford introdujo la primera línea de montaje en la industria de fabricación de automóviles en 1913, los fabricantes de automóviles se han esforzado continuamente por optimizar sus procesos con el objetivo final de reducir el tiempo de montaje, reducir los costos y aumentar las ganancias. La producción automotriz moderna está altamente automatizada y los robots se han convertido en algo común en toda la industria. La tecnología láser se está integrando ahora en este proceso, reemplazando las herramientas tradicionales y aportando muchas ventajas adicionales al proceso de fabricación.
La industria de fabricación de automóviles utiliza diversos materiales, incluidos plásticos, textiles, vidrio y caucho, todos los cuales pueden procesarse con éxito mediante láser. De hecho, los componentes y materiales procesados con láser se encuentran en casi todas las áreas de un vehículo típico, tanto interna como externamente. Los láseres se aplican en diversas etapas del proceso de fabricación del automóvil, desde el diseño y el desarrollo hasta el montaje final. La tecnología láser no se limita a la producción en masa e incluso está encontrando aplicaciones en la fabricación de automóviles personalizados de alta gama, donde los volúmenes de producción son relativamente bajos y ciertos procesos aún requieren trabajo manual. Aquí, el objetivo no es expandir o acelerar la producción, sino más bien mejorar la calidad, la repetibilidad y la confiabilidad del procesamiento, reduciendo así el desperdicio y el costoso mal uso de materiales.
Láser: potencia de procesamiento de piezas de plástico
TLas aplicaciones más amplias de los láseres son el procesamiento de piezas de plástico. Esto incluye paneles interiores y de tablero, pilares, parachoques, spoilers, molduras, placas de matrícula y carcasas de luces. Los componentes automotrices se pueden fabricar con diversos plásticos, como ABS, TPO, polipropileno, policarbonato, HDPE, acrílico, así como diversos compuestos y laminados. Los plásticos pueden estar expuestos o pintados y pueden combinarse con otros materiales, como pilares interiores cubiertos de tela o estructuras de soporte rellenas de fibras de carbono o vidrio para mayor resistencia. Los láseres se pueden utilizar para cortar o perforar agujeros para puntos de montaje, luces, interruptores y sensores de estacionamiento.
Las carcasas y lentes de plástico transparente de los faros a menudo requieren un recorte con láser para eliminar los residuos que quedan después del moldeo por inyección. Las piezas de las lámparas suelen estar hechas de policarbonato por su claridad óptica, alta resistencia al impacto, resistencia a la intemperie y resistencia a los rayos UV. Aunque el procesamiento con láser puede dar como resultado una superficie rugosa en este plástico específico, los bordes cortados con láser no son visibles una vez que el faro está completamente ensamblado. Muchos otros plásticos se pueden cortar con una suavidad de alta calidad, dejando bordes limpios que no requieren limpieza posterior al procesamiento ni modificaciones adicionales.
Magia láser: rompiendo límites en las operaciones
Las operaciones con láser se pueden realizar en áreas inaccesibles a las herramientas tradicionales. Dado que el corte por láser es un proceso sin contacto, no hay desgaste ni rotura de las herramientas, y los láseres requieren un mantenimiento mínimo, lo que resulta en un tiempo de inactividad mínimo. La seguridad del operador está garantizada ya que todo el proceso se lleva a cabo dentro de un espacio cerrado, eliminando la necesidad de intervención del usuario. No hay cuchillas móviles, lo que elimina los riesgos de seguridad asociados.
Las operaciones de corte de plástico se pueden realizar utilizando láseres con potencias que van desde 125W hasta más, dependiendo del tiempo necesario para completar la tarea. Para la mayoría de los plásticos, la relación entre la potencia del láser y la velocidad de procesamiento es lineal, lo que significa que para duplicar la velocidad de corte, se debe duplicar la potencia del láser. Al evaluar el tiempo total del ciclo para un conjunto de operaciones, también se debe considerar el tiempo de procesamiento para seleccionar adecuadamente la potencia del láser.
Más allá del corte y acabado: Ampliación del poder de procesamiento de plástico del láser
Las aplicaciones del láser en el procesamiento de plástico no se limitan únicamente al corte y recorte. De hecho, la misma tecnología de corte por láser se puede utilizar para modificar superficies o eliminar pintura de áreas específicas de plástico o materiales compuestos. Cuando es necesario unir piezas a una superficie pintada mediante adhesivo, a menudo es necesario quitar la capa superior de pintura o raspar la superficie para garantizar una buena adhesión. En tales casos, los láseres se utilizan junto con escáneres galvanómetros para pasar rápidamente el rayo láser sobre el área requerida, proporcionando suficiente energía para eliminar la superficie sin dañar el material a granel. Se pueden lograr fácilmente geometrías precisas y se puede controlar la profundidad de eliminación y la textura de la superficie, lo que permite modificar fácilmente el patrón de eliminación según sea necesario.
Por supuesto, los automóviles no están hechos enteramente de plástico y el láser también se puede utilizar para cortar otros materiales utilizados en la fabricación de automóviles. Los interiores de los automóviles suelen incluir diversos materiales textiles, siendo la tela de tapicería la más destacada. La velocidad de corte depende del tipo y grosor del tejido, pero los láseres de mayor potencia cortan a velocidades correspondientemente más altas. La mayoría de las telas sintéticas se pueden cortar limpiamente, con bordes sellados para evitar que se deshilachen durante la costura y el ensamblaje posteriores de los asientos del automóvil.
El cuero genuino y el cuero sintético también se pueden cortar de la misma manera para los materiales del interior del automóvil. Los revestimientos de tela que se ven a menudo en los pilares interiores de muchos vehículos de consumo también se procesan con frecuencia con precisión mediante láser. Durante el proceso de moldeo por inyección, se adhiere tela a estas piezas y es necesario eliminar el exceso de tela de los bordes antes de la instalación en el vehículo. Este también es un proceso de mecanizado robótico de 5 ejes, en el que el cabezal de corte sigue los contornos de la pieza y recorta la tela con precisión. En tales casos, se utilizan comúnmente los láseres de las series SR y OEM de Luxinar.
Ventajas del láser en la fabricación de automóviles
El procesamiento láser ofrece numerosas ventajas en la industria de fabricación de automóviles. Además de brindar calidad y confiabilidad constantes, el procesamiento láser es altamente flexible y adaptable a la amplia gama de componentes, materiales y procesos utilizados en la fabricación de automóviles. La tecnología láser permite cortar, perforar, marcar, soldar, trazar y ablación. En otras palabras, la tecnología láser es muy versátil y desempeña un papel vital a la hora de impulsar el desarrollo continuo de la industria automovilística.
A medida que la industria automotriz continúa evolucionando, los fabricantes de automóviles encuentran nuevas formas de utilizar la tecnología láser. Actualmente, la industria está atravesando un cambio fundamental hacia los vehículos eléctricos e híbridos, introduciendo el concepto de "movilidad eléctrica" mediante la sustitución de los motores de combustión interna tradicionales por tecnología de transmisión eléctrica. Esto requiere que los fabricantes adopten muchos componentes y procesos de fabricación nuevos.
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Hora de publicación: 13-jul-2023