회사 소식 자동차 제조업에서의 레이저 처리

자동차 산업은 레이저 재료 가공의 가장 큰 응용 분야 중 하나입니다.자동차 부문은 2019년 EU GDP의 약 7%를 차지했습니다..

현재 뉴 크라운 전염병으로 인한 공급망 제약은 아직 완전히 제거되지 않았으며 자동차 제조업은 아직 전염병 이전 수준으로 돌아가지 않았습니다.유럽 자동차 부문의 성장은 상승 추세입니다.. 2022년 첫 9개월 동안 유럽연합 (EU) 에서 거의 800만 대의 승용차가 생산되었습니다. 이는 2021년 같은 기간에 비해 5.8% 증가했습니다.

레이저 는 오랫동안 차량 제조 를 최적화 하는 데 중요 한 역할 을 해 왔다. 대부분의 차량 에 있어서, 실내 또는 외관 의 거의 모든 부위 에는 레이저 처리 된 부품 이 들어 있을 것 이다.레이저 처리 는 탁월 한 다양성 과 반복성 을 제공한다, 그리고 하나의 레이저 기계는 많은 자동차 부품들을 매우 정확하고 빠르게 처리할 수 있습니다.

레이저 장비는 절단, 용접, 용조, 표시, 표면 준비, 드릴링,자동차 생산 라인에서의 3D 프린팅 및 클래싱 응용레이저는 금속, 플라스틱, 유리, 고무 및 섬유와 같은 재료로 만들어질 수있는 다양한 복잡한 2D / 3D 자동차 부품을 처리하는 데 사용할 수 있습니다.

하얀색 바디 제조

레이저가 적용되는 자동차 생산의 주요 단계 중 하나 (특히 절단,용접 및 용접) 는 바디 인 화이트 (BIW) 제조로 알려져 있습니다. 도로 차량의 기본 구조를 구성하는 철 프레임 구성 요소가 잘라지고 결합되는 단계입니다..

보디, 문 및 프레임 구성 요소는 일반적으로 스테인리스 스틸, 온화 스틸, 고강도 스틸, 고저강도 스틸 또는 진열 스틸과 같은 다양한 고도의 압력 강철으로 만들어집니다.알루미늄은 또한 일부 부품에 사용될 수 있으며 가벼운 무게로 인해 차량 연료 경제를 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.통계에 따르면 대부분의 강철 바디 패널의 두께는 0.6-0.8mm 정도이며 알루미늄 바디 패널은 일반적으로 0.8-1.8mm 정도입니다.

레이저 용접은 수십 년 동안 하얀 색의 카자 제조에 사용되어 왔으며, 1991 년 볼보는 카자 워크샵의 주요 생산 라인으로 도입 한 최초의 유럽 자동차 제조사가되었습니다.BMW는 같은 시기에 이 기술을 도입했습니다., 그것을 사용 하 여 그것의 하위 집합 라인 에 지붕 구성 요소를 연결 합니다.

레이저 용접은 또한 하얀 색의 부품을 위해 사용할 수 있습니다. 문제는 용접이 주로 연결 된 두 부분의 기본 물질을 녹이는 것입니다.용조는 결합을 형성하기 위해 연결된 부분 사이에 흐르는 채울 금속을 녹이는 것을 포함합니다.레이저 용조는 일반적으로 문과 지붕이 결합하여 쉽게 코팅 될 수있는 매듭없는 고강성 결합을 형성하는 데 사용됩니다.

낮은 운영 비용으로 인해 하얀색 인체 제조의 대부분의 레이저 용접 / 용접 작업은 섬유 레이저로 수행 할 수 있습니다.그들은 비슷한 재료와 다른 재료 사이의 고품질의 용접을 만드는 데 사용할 수 있습니다., 예를 들어 알루미늄에 강철을 용접할 때, 냉구 균열, 부도성 및 스프터와 같은 결함을 피합니다.섬유 레이저는 자동차 생산 라인에서 로봇에 쉽게 통합 될 수 있습니다., 그들의 빔은 유연한 섬유를 통해 로봇 팔을 따라 처리 머리에 전송 될 수 있습니다.

레이저 절단, 트림 및 구멍은 또한 항상 하얀 색의 카시 제조의 일부였습니다. 1983 년 오스틴 로버 그룹은 사전 생산 카시 패널을 trim 하기 위해 5 축 시스템을 설치했습니다.또한, 기둥, 프레임, 안테나 구멍, 부싱 및 외부 구성 요소를 고정하기위한 구멍은 모두 레이저로 절단 또는 뚫을 수있는 일반적인 부품입니다.섬유 레이저는 종종이 응용 프로그램에 대한 선택 도구입니다..

자동차 부품 및 자동차 내부

자동차 제조업에서는 레이저를 다양한 하위 조립 및 내부 구성 요소의 생산에도 사용합니다. 예를 들어, 레이저 용접은 기어와 같은 금속 부품의 생산에 사용됩니다.엔진 밸브, 브레이크 클리퍼, 타이어 반지, 좌석 프레임, 대전기, 연료 주입기, 필터, 핫치, 배기, 머플러, 보르돈 튜브, 에어백 시작기, 모터 코일 롤링,그리고 다양한 추가 엔진 부품.

다시 말하지만, 이것은 일반적으로 섬유 레이저로 용접됩니다. 이러한 부품의 대부분은 철 또는 알루미늄의 어떤 형태로 만들어집니다.티타늄은 때때로 낮은 밀도 때문에 스포츠 및 고급 자동차 시장에서 선호됩니다., 높은 강도와 좋은 부식 / 열 저항성. 섬유 레이저는 또한 탄소 섬유로 강화 된 폴리 에테르 에테르 케톤 (CFR-PEEK) 으로 만든 부품을 처리하는 데 사용할 수 있습니다.일반적으로 제동 시스템의 제조에 사용되는, 엔진 및 기후 관리 시스템, 클러치, 센서 및 구동 장비.

자동차 인테리어용 직물을 절단 할 때, 섬유 레이저는 더 전통적인_CO2이것은 더 큰 파장 (약 10 미크론) 에 의해_CO2레이저는 섬유, 플라스틱, 가죽 및 아크릴과 같은 비금속 물질에 의해 더 잘 흡수됩니다.

예를 들어, 그들은 천으로 덮인 대시보드 및 내부 기둥에서 과도한 물질을 잘라내는 데 사용됩니다.다른 섬유 기반의 레이저 응용 분야는 안전 벨트 띠 및 에어백 섬유의 절단입니다.의자 및 포장용 실제 및 합성 가죽의 절단 및 텍스처링, 그리고 카펫 및 패드 절단.

에어백의 경우, 제조에 사용되는 재료는 일반적으로 부풀려가면 구멍을 유지하도록 도와주는 실리콘 층으로 덮여 있습니다.그리고 이 물질은 꿰매기 전에 레이저로 잘라낼 수 있습니다.레이저 절개는 접촉이 없는 과정이기 때문에, 가죽을 최소한으로 조작하여 코팅에 손상을 입는 가능성을 줄입니다.에어백의 성능에 악영향을 미칠 수 있는.

CO2 레이저는 또한 자동차 제조업에서 내부 및 계기판, 기둥, 반포, 번호판, 트림 및 전자 / 빛 하우징과 같은 플라스틱 부품을 절단하고 정비하는 데 사용됩니다.이 부품들은 ABS와 같은 플라스틱으로 만들어집니다.예를 들어, 폴리카보네이트 조명 장치 및 플라스틱 헤드라이트 렌즈는_CO2레이저로 주사조각에서 플라스틱 폐기물을 제거합니다.

또한, 데이터 매트릭스 코드로 타이어 표시 및 추적성을 만드는 것은 CO2 레이저에 대한 비교적 새로운 응용입니다.레이저 는 또한 타이어 프로토 타입 에서 타이어 와 관련 하여 프로파일 을 만드는 데 사용 되기 시작 하고 있다이것은 뜨거운 칼을 사용하여 타이어를 손으로 새기 필요성을 대체 할 수 있습니다. 기술적인 한계와 함께 시간과 비용이 많이 드는 과정입니다.

전기차용 배터리 및 모터 생산

최근 몇 년 동안 자동차 제조업에서 가장 중요한 추세 중 하나는 전기화로의 지속적인 전환이었습니다.

EV 볼륨에 따르면 2022년에 총 1050만 대의 순수 배터리 전기 및 플러그인 하이브리드 전기 차량이 공급되었으며 2021년 대비 55% 증가했다.데이터 연구 회사 인 스타티스타 는 2030 년 까지 전 세계적으로 판매 되는 모든 신차 의 26 퍼센트 가 전기차 가 될 것 이라고 예측 합니다이러한 수요의 급증은 자동차 산업이 전기 차량에 대한 배터리 및 전기 모터 생산을 증가시키기 위해 높은 처리량 프로세스와 기술을 추구하도록 유도했습니다.

레이저 산업은 지난 10년 동안 이 용도에 맞게 다양한 광소와 시스템이 등장하면서 이 요구에 응답했습니다.전기차 배터리 제조에만 레이저의 응용 분야가 30개 이상 있습니다.예를 들어, 레이저는 배터리 셀의 필름과 버스바를 용접하고, 배터리 껍질을 봉쇄하고, 배터리 껍질에 용접 라벨을 붙이고, 모터에 용접 장비를 용접하는 데 사용될 수 있습니다.그들은 또한 배터리를위한 구리 안도 및 알루미늄 카토드 필름을 자르는 데 사용할 수 있습니다..

전기차는 Sintec Optronics와 같은 회사들에게 수익성이 높은 시장이 되었고, 현재 이 회사는 레이저 사업부에서 벌어들이는 수입의 약 40%를 차지하고 있습니다.이것은 레이저 기업에 대한 전기 이동의 중요성을 보여줍니다..

이 시장에서 등장하는 새로운 레이저 솔루션 중 특히 파란색 (450nm) 및 녹색 (515nm) 레이저가 있습니다.배터리 및 전기 모터에 사용되는 많은 구리 구성 요소를 처리하는 데 탁월합니다.이것은 그들의 가시파파파가 구리로 특히 잘 흡수되기 때문입니다. 파란색의 65%와 녹색의 40%), 적외선 섬유 레이저 (1070nm) 의 5%에 비해.가시적 레이저 는 따라서 물질 의 반사력 을 극복 하기 위해 더 높은 섬유 레이저 힘 을 사용 하는 도전 을 피할 수 있다, 이것은 저항성을 증가시키는 공허점과 스프터와 같은 용접 결함으로 이어질 수 있습니다.섬유 레이저는 이러한 결함을 완화하는 데 도움이되는 변광 빔 패턴 또는 진동 웰딩 헤드와 같은 기술을 장착 할 수 있습니다., 가시 레이저는 이러한 조치에 의존하지 않고 낮은 전력에서 고품질의 구리 용접을 달성 할 수 있습니다.

최근 몇 년 동안, Sintec Optronics 는 전기 차량 에 사용 되는 많은 구리 부품 을 용접 하는 솔루션 으로 사용 되었습니다.

Sintec Optronics는 또한 구리와 스테인리스 스틸 또는 구리와 알루미늄과 같은 다른 금속 조합을 용접하는 데 이상적입니다.구리와 스테인리스 스틸 같은 조합은 종종 용접 된 관절의 무결성을 감소시키는 금속 간 단계의 생성으로 인해 섬유 레이저로 용접하기가 어려웠습니다..

그러나 Sintec Optronics를 사용하면 이러한 금속 간 단계의 발생이 매우 균일한 용접에서 최소화되거나 제거 될 수 있습니다.이것은 섬유 레이저가 이러한 재료 조합을 용접하는 데 사용할 수 없다는 것을 의미하지는 않습니다구리 용접과 비슷하게, 서로 다른 재료를 용접하는 도전은 가변 빔 패턴 기술을 사용하여 어느 정도 완화 될 수 있습니다.

계속되는 혁신적 응용

자동차 산업과 레이저 산업은 함께 계속 발전하고 있으며, 각각은 레이저 처리에 대한 새로운 응용 프로그램을 계속 찾고 있습니다. 예를 들어,레이저는 현재 수소 연료전지 생산에서 양극판을 용접하는 데 사용됩니다., 배터리 기술이 필요한 주행 범위를 제공할 수 없는 미래의 중량 차량에 전력을 공급할 것입니다.첨가 제조 및 클래싱 기술 또한 점점 더 탐구되고 적용되고 있습니다., 예를 들어 토폴로지를 최적화하고 구조 구성 요소의 무게를 줄이거나 브레이크 디스크를 코팅하여 내구성을 향상시킵니다.