Utilisation de lasers dans l'industrie automobile
Depuis qu'Henry Ford a introduit la première chaîne d'assemblage dans l'industrie automobile en 1913, les constructeurs automobiles se sont efforcés en permanence d'optimiser leurs processus dans le but ultime de réduire le temps d'assemblage, de réduire les coûts et d'augmenter les bénéfices.La production automobile moderne est hautement automatisée et les robots sont devenus monnaie courante dans l’ensemble de l’industrie.La technologie laser est désormais intégrée à ce processus, remplaçant les outils traditionnels et apportant de nombreux avantages supplémentaires au processus de fabrication.
L’industrie automobile utilise divers matériaux, notamment les plastiques, les textiles, le verre et le caoutchouc, qui peuvent tous être traités avec succès à l’aide de lasers.En fait, les composants et les matériaux traités au laser se retrouvent dans presque toutes les zones d'un véhicule typique, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur.Les lasers sont utilisés à différentes étapes du processus de fabrication automobile, depuis la conception et le développement jusqu'à l'assemblage final.La technologie laser ne se limite pas à la production de masse et trouve même des applications dans la fabrication de voitures personnalisées haut de gamme, où les volumes de production sont relativement faibles et où certains processus nécessitent encore un travail manuel.Ici, l’objectif n’est pas d’étendre ou d’accélérer la production, mais plutôt d’améliorer la qualité, la répétabilité et la fiabilité du traitement, réduisant ainsi les déchets et la mauvaise utilisation coûteuse des matériaux.
Laser : centrale de traitement des pièces en plastique
TLes applications les plus étendues des lasers concernent le traitement des pièces en plastique.Cela comprend les panneaux intérieurs et du tableau de bord, les montants, les pare-chocs, les spoilers, les garnitures, les plaques d'immatriculation et les boîtiers d'éclairage.Les composants automobiles peuvent être fabriqués à partir de divers plastiques tels que l'ABS, le TPO, le polypropylène, le polycarbonate, le HDPE, l'acrylique, ainsi que divers composites et stratifiés.Les plastiques peuvent être exposés ou peints et peuvent être combinés avec d'autres matériaux, tels que des piliers intérieurs recouverts de tissu ou des structures de support remplies de fibres de carbone ou de verre pour une résistance accrue.Les lasers peuvent être utilisés pour découper ou percer des trous pour les points de montage, les lumières, les interrupteurs et les capteurs de stationnement.
Les boîtiers et lentilles de phares en plastique transparent nécessitent souvent un découpage au laser pour éliminer les déchets laissés après le moulage par injection.Les pièces des lampes sont généralement fabriquées en polycarbonate pour leur clarté optique, leur résistance élevée aux chocs, leur résistance aux intempéries et aux rayons UV.Bien que le traitement au laser puisse donner lieu à une surface rugueuse sur ce plastique spécifique, les bords découpés au laser ne sont pas visibles une fois le phare entièrement assemblé.De nombreux autres plastiques peuvent être découpés avec une douceur de haute qualité, laissant des bords nets qui ne nécessitent aucun nettoyage post-traitement ni aucune modification supplémentaire.
Laser Magic : repousser les limites des opérations
Les opérations laser peuvent être effectuées dans des zones inaccessibles aux outils traditionnels.La découpe laser étant un processus sans contact, il n'y a pas d'usure ni de casse de l'outil, et les lasers nécessitent un entretien minimal, ce qui entraîne un temps d'arrêt minimal.La sécurité des opérateurs est assurée car l’ensemble du processus se déroule dans un espace fermé, éliminant ainsi le besoin d’intervention de l’utilisateur.Il n'y a pas de lames mobiles, éliminant ainsi les risques de sécurité associés.
Les opérations de découpe du plastique peuvent être effectuées à l'aide de lasers d'une puissance allant de 125 W à plus, en fonction du temps nécessaire pour réaliser la tâche.Pour la plupart des plastiques, la relation entre la puissance du laser et la vitesse de traitement est linéaire, ce qui signifie que pour doubler la vitesse de découpe, la puissance du laser doit être doublée.Lors de l'évaluation du temps de cycle total pour un ensemble d'opérations, le temps de traitement doit également être pris en compte pour sélectionner de manière appropriée la puissance du laser.
Au-delà de la découpe et de la finition : étendre la puissance de traitement du plastique au laser
Les applications laser dans le traitement du plastique ne se limitent pas à la découpe et au détourage.En fait, la même technologie de découpe laser peut être utilisée pour modifier la surface ou enlever la peinture de zones spécifiques de matériaux plastiques ou composites.Lorsque des pièces doivent être collées sur une surface peinte à l’aide d’un adhésif, il est souvent nécessaire d’enlever la couche supérieure de peinture ou de rendre la surface rugueuse pour assurer une bonne adhérence.Dans de tels cas, les lasers sont utilisés conjointement avec des scanners galvanométriques pour faire passer rapidement le faisceau laser sur la zone requise, fournissant ainsi suffisamment d'énergie pour enlever la surface sans endommager le matériau en vrac.Des géométries précises peuvent être facilement obtenues, et la profondeur de retrait et la texture de la surface peuvent être contrôlées, permettant une modification facile du motif de retrait selon les besoins.
Bien entendu, les voitures ne sont pas entièrement fabriquées en plastique et les lasers peuvent également être utilisés pour découper d’autres matériaux utilisés dans la fabrication automobile.Les intérieurs des voitures comprennent généralement divers matériaux textiles, le tissu d'ameublement étant le plus important.La vitesse de découpe dépend du type et de l'épaisseur du tissu, mais les lasers de plus grande puissance coupent à des vitesses proportionnellement plus élevées.La plupart des tissus synthétiques peuvent être coupés proprement, avec des bords scellés pour éviter l'effilochage lors des coutures et de l'assemblage ultérieurs des sièges d'auto.
Le cuir véritable et le cuir synthétique peuvent également être découpés de la même manière pour les matériaux intérieurs automobiles.Les revêtements en tissu que l'on voit souvent sur les montants intérieurs de nombreux véhicules grand public sont également fréquemment traités avec précision à l'aide de lasers.Pendant le processus de moulage par injection, le tissu est lié à ces pièces et l'excédent de tissu doit être retiré des bords avant l'installation dans le véhicule.Il s’agit également d’un processus d’usinage robotisé à 5 axes, la tête de coupe suivant les contours de la pièce et coupant le tissu avec précision.Dans de tels cas, les lasers des séries SR et OEM de Luxinar sont couramment utilisés.
Avantages du laser dans la fabrication automobile
Le traitement laser offre de nombreux avantages dans l’industrie automobile.En plus de fournir une qualité et une fiabilité constantes, le traitement laser est très flexible et adaptable à la large gamme de composants, de matériaux et de processus utilisés dans la fabrication automobile.La technologie laser permet la découpe, le perçage, le marquage, le soudage, le traçage et l'ablation.En d’autres termes, la technologie laser est très polyvalente et joue un rôle essentiel dans le développement continu de l’industrie automobile.
À mesure que l’industrie automobile continue d’évoluer, les constructeurs automobiles trouvent de nouvelles façons d’utiliser la technologie laser.Actuellement, l'industrie connaît un virage fondamental vers les véhicules électriques et hybrides, introduisant le concept de « mobilité électrique » en remplaçant les moteurs à combustion interne traditionnels par une technologie de transmission électrique.Cela oblige les fabricants à adopter de nombreux nouveaux composants et processus de fabrication.
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Heure de publication : 13 juillet 2023