Uso de lasers na indústria automotiva
Desde que Henry Ford introduziu a primeira linha de montagem na indústria automotiva em 1913, as montadoras têm se esforçado continuamente para otimizar seus processos com o objetivo final de reduzir o tempo de montagem, diminuir custos e aumentar os lucros. A produção automotiva moderna é altamente automatizada e os robôs se tornaram comuns em toda a indústria. A tecnologia a laser está sendo integrada a esse processo, substituindo ferramentas tradicionais e trazendo muitas vantagens adicionais ao processo de fabricação.
A indústria automotiva utiliza diversos materiais, incluindo plásticos, têxteis, vidro e borracha, todos os quais podem ser processados com sucesso usando lasers. De fato, componentes e materiais processados a laser são encontrados em quase todas as áreas de um veículo típico, tanto interna quanto externamente. Os lasers são aplicados em várias etapas do processo de fabricação de automóveis, desde o projeto e desenvolvimento até a montagem final. A tecnologia laser não se limita à produção em massa e está até mesmo encontrando aplicações na fabricação de carros personalizados de alto padrão, onde os volumes de produção são relativamente baixos e certos processos ainda exigem trabalho manual. Aqui, o objetivo não é expandir ou acelerar a produção, mas sim melhorar a qualidade, a repetibilidade e a confiabilidade do processamento, reduzindo assim o desperdício e o dispendioso uso indevido de materiais.
Laser: potência no processamento de peças plásticas
TAs aplicações mais amplas dos lasers estão no processamento de peças plásticas. Isso inclui painéis internos e de painel, pilares, para-choques, spoilers, frisos, placas de veículos e carcaças de faróis. Os componentes automotivos podem ser feitos de diversos plásticos, como ABS, TPO, polipropileno, policarbonato, PEAD, acrílico, além de diversos compósitos e laminados. Os plásticos podem ser expostos ou pintados e podem ser combinados com outros materiais, como pilares internos revestidos de tecido ou estruturas de suporte preenchidas com fibras de carbono ou vidro para maior resistência. Os lasers podem ser usados para cortar ou perfurar furos para pontos de montagem, luzes, interruptores e sensores de estacionamento.
Carcaças e lentes de faróis de plástico transparente frequentemente requerem corte a laser para remover os resíduos deixados após a moldagem por injeção. As peças dos faróis são geralmente feitas de policarbonato devido à sua clareza óptica, alta resistência a impactos, resistência às intempéries e resistência aos raios UV. Embora o processamento a laser possa resultar em uma superfície rugosa neste plástico específico, as bordas cortadas a laser não são visíveis após a montagem completa do farol. Muitos outros plásticos podem ser cortados com alta suavidade, deixando bordas limpas que dispensam limpeza pós-processamento ou modificações adicionais.
Laser Magic: Quebrando Fronteiras nas Operações
As operações a laser podem ser realizadas em áreas inacessíveis às ferramentas tradicionais. Como o corte a laser é um processo sem contato, não há desgaste ou quebra da ferramenta, e os lasers exigem manutenção mínima, resultando em tempo de inatividade mínimo. A segurança do operador é garantida, pois todo o processo ocorre em um espaço fechado, eliminando a necessidade de intervenção do usuário. Não há lâminas móveis, eliminando os riscos de segurança associados.
As operações de corte de plástico podem ser realizadas com lasers com potências que variam de 125 W a mais, dependendo do tempo necessário para concluir a tarefa. Para a maioria dos plásticos, a relação entre a potência do laser e a velocidade de processamento é linear, o que significa que, para dobrar a velocidade de corte, a potência do laser deve ser dobrada. Ao avaliar o tempo total do ciclo para um conjunto de operações, o tempo de processamento também deve ser considerado para selecionar adequadamente a potência do laser.
Além do corte e acabamento: expandindo o poder de processamento de plástico do laser
As aplicações do laser no processamento de plásticos não se limitam apenas ao corte e ao aparamento. De fato, a mesma tecnologia de corte a laser pode ser usada para modificação de superfície ou remoção de tinta de áreas específicas de plásticos ou materiais compósitos. Quando peças precisam ser coladas a uma superfície pintada com adesivo, muitas vezes é necessário remover a camada superior de tinta ou tornar a superfície áspera para garantir uma boa adesão. Nesses casos, lasers são usados em conjunto com scanners galvanômetros para passar rapidamente o feixe de laser sobre a área necessária, fornecendo energia suficiente para remover a superfície sem danificar o material a granel. Geometrias precisas podem ser facilmente obtidas, e a profundidade de remoção e a textura da superfície podem ser controladas, permitindo fácil modificação do padrão de remoção conforme necessário.
É claro que os carros não são inteiramente feitos de plástico, e os lasers também podem ser usados para cortar outros materiais utilizados na fabricação automotiva. Os interiores dos carros normalmente incluem diversos materiais têxteis, sendo o tecido para estofamento o mais proeminente. A velocidade de corte depende do tipo e da espessura do tecido, mas lasers de maior potência cortam em velocidades correspondentemente mais altas. A maioria dos tecidos sintéticos pode ser cortada com precisão, com bordas seladas para evitar desfiamento durante a costura e a montagem subsequentes dos assentos dos carros.
Couro genuíno e couro sintético também podem ser cortados da mesma forma para materiais de interior automotivo. Revestimentos de tecido frequentemente encontrados em pilares internos de muitos veículos de consumo também são frequentemente processados com precisão usando lasers. Durante o processo de moldagem por injeção, o tecido é colado a essas peças, e o excesso de tecido precisa ser removido das bordas antes da instalação no veículo. Este também é um processo de usinagem robótica de 5 eixos, com a cabeça de corte seguindo os contornos da peça e aparando o tecido com precisão. Nesses casos, os lasers das séries SR e OEM da Luxinar são comumente utilizados.
Vantagens do laser na fabricação automotiva
O processamento a laser oferece inúmeras vantagens na indústria automotiva. Além de proporcionar qualidade e confiabilidade consistentes, o processamento a laser é altamente flexível e adaptável à ampla gama de componentes, materiais e processos utilizados na fabricação automotiva. A tecnologia a laser permite corte, perfuração, marcação, soldagem, riscagem e ablação. Em outras palavras, a tecnologia a laser é altamente versátil e desempenha um papel vital no desenvolvimento contínuo da indústria automotiva.
À medida que a indústria automotiva continua a evoluir, os fabricantes de automóveis estão encontrando novas maneiras de utilizar a tecnologia laser. Atualmente, a indústria está passando por uma mudança fundamental em direção a veículos elétricos e híbridos, introduzindo o conceito de "mobilidade elétrica" ao substituir os motores de combustão interna tradicionais pela tecnologia de transmissão elétrica. Isso exige que os fabricantes adotem muitos novos componentes e processos de fabricação.
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Horário da postagem: 13 de julho de 2023