Приложения на лазерни режещи машини - Автомобилна промишленост

С развитието на автомобилната индустрия към намаляване на теглото, електрификация и персонализирано персонализиране, традиционните производствени процеси са изправени пред нови предизвикателства. Например, широкото разпространение на високоякостни стомани и алуминиеви сплави разкри ограничения в прецизността, гъвкавостта и използването на материали при конвенционалните техники за щамповане и обработка.

На този фон, приложението на CNC лазерни режещи машини в автомобилното производство нараства бързо. Според проучване на Global Growth Insights, близо 45% от световните автомобилни производители използват машини за лазерно рязане за производство на каросерийни панели и компоненти на двигателите. Приблизително 32% от автомобилните производители подчертават критичната роля на лазерната технология за намаляване на разхищението на материали, докато над 28% изтъкват нейния принос за постигане на леки конструкции на превозни средства. С високата си прецизност, минимални зони, засегнати от топлина, и висока степен на автоматизация, лазерното рязане се е превърнало в жизненоважна технология за обработка на структурни компоненти на каросерията, батерийни системи и сложни части.

Предимства на фибролазерните режещи машини в автомобилната индустрия

1. Прецизност и точност

Високопрецизното лазерно рязане позволява на производителите да постигнат строги допуски, което е от решаващо значение за компоненти, изискващи перфектно пасване, като например панели на каросерията и части на шасито.

2. Подобрена гъвкавост за производство на малки партиди и множество модели

Технологията за лазерно рязане предлага гъвкавост, обработвайки разнообразни материали, включително неръждаема стомана, алуминий и мека стомана. Тя също така поддържа бързи модификации на дизайна, позволявайки на производителите да се адаптират към променящите се пазарни изисквания.

3. Повишена производителност и ефективност на разходите

Машините за лазерно рязане значително намаляват времето, необходимо за едно рязане. Тази ефективност се оказва особено предимство за производство с голям обем, тъй като спестяването на време директно се изразява в намаляване на разходите. Това минимизира времето за престой и осигурява ефективно използване на ресурсите.

4. Ползи за околната среда

Лазерното рязане генерира минимални отпадъци по време на обработката и елиминира необходимостта от опасни химикали. Това допринася за устойчиви производствени практики.

Четири основни приложения на лазерното рязане в автомобилното производство

В рамките на съвременните автомобилни производствени системи, CNC фибролазерните машини използват своята висока прецизност, минимално засегнати от топлина зони и гъвкави производствени възможности, за да покрият разнообразни сценарии на обработка - от компоненти на каросерията до основни части на превозни средства с нова енергия. По-долу са изброени четирите най-типични приложения за лазерно рязане в автомобилното производство.

1. Тяло в бяло

Каросерийните панели (като врати, капаци, покривни панели и капаци на багажника) обикновено изискват сложни извити контури и висока прецизност на сглобяване. В традиционното производство тези части се оформят и щанцоват предимно с помощта на щанцови форми. Въпреки това, по време на честите актуализации на моделите или разработването на прототипи, разходите за разработване на форми и сроковете за изпълнение се увеличават значително.

Технологията за лазерно рязане позволява високопрецизно контурно рязане и пробиване на отвори без необходимост от матрици. Чрез CNC програмно управление, оборудването може бързо да се адаптира към различни модели превозни средства и промени в дизайна. За автомобилните производители това се изразява в:

Значително по-кратки цикли на разработване на нови модели

По-ниски производствени разходи при създаване на прототипи в малки партиди

По-постоянно качество на ръбовете на панелите на каросерията

Следователно, лазерното рязане се е превърнало в критичен процес при разработването на прототипи, пробното производство и гъвкавите производствени линии.

2. Обработка на високоякостна  стомана за компоненти на шасито и каросерията

Водени от принципите на лекия дизайн и повишените изисквания за безопасност на превозните средства, съвременните автомобили широко използват високоякостна стомана в критични структурни компоненти, включително A-колони, B-колони, надлъжни греди на каросерията и краш-греди. Високата твърдост и якост на тези материали изискват усъвършенствани техники за обработка. Според Business Research Insights, близо 73% от компонентите на автомобилните шасита използват лазерно рязана стомана.

В сравнение с традиционното механично или плазмено рязане, фибролазерното рязане предлага ясни предимства при обработката на високоякостна стомана. Лазерният лъч постига тесни прорези и постоянно качество на рязане, като същевременно поддържа минимална зона на топлинно въздействие, като по този начин минимизира промените в свойствата на материала.

За производителите на автомобили този метод на обработка позволява:

Подобрена размерна консистенция на структурните компоненти

Намалена нужда от последващи машинни и довършителни операции

Гарантирана структурна безопасност и прецизност на сглобяването

Следователно, лазерното рязане се е превърнало в критичен технологичен подход за обработка на компоненти за автомобилна безопасност.

3. Лазерно рязане за корпуси за батерии за нови енергийни превозни средства

Електрическите превозни средства изискват леки, но здрави корпуси за батерии. Технологията за лазерно рязане осигурява прецизността, необходима за сложни конструкции, като същевременно запазва структурната цялост. Обикновено произведени от алуминиева сплав или неръждаема стомана, тези корпуси изискват висока точност на размерите и уплътнителни характеристики.

Лазерното рязане позволява висококачествено рязане и прецизно пробиване на отвори в алуминиеви сплави, осигурявайки оптимална основа за последващи процеси на заваряване и запечатване. Освен това, възможностите за CNC обработка улесняват адаптирането към структурни вариации в различните батерийни платформи.

В производството на превозни средства с нова енергия, лазерното рязане помага на производителите:

Подобрете точността на размерите на компонентите на кутията за батерии

Намалете разхищението на материали и подобрете оползотворяването на материалите

Подкрепа за дизайн на модулна платформа за батерии и производство на множество превозни средства

Следователно, лазерната обработка на тави за батерии за нови енергийни превозни средства се превърна в критична стъпка в производството на електрически превозни средства.

4. Прецизно рязане на компоненти на автомобилни изпускателни системи

Автомобилните изпускателни системи обикновено се състоят от изпускателни тръби, корпуси на ауспуси, фланцови съединители и топлинни екрани. Тези компоненти често са изработени от неръждаема стомана или топлоустойчива стомана, което изисква висока точност на обработка и качество на ръбовете. Традиционното щамповане или машинна обработка често изисква множество процеси и специализирани матрици при обработка на сложни модели на отвори и неправилни контури. Машините за лазерно рязане обаче позволяват високоскоростно и прецизно рязане на неръждаема стомана, което ги прави особено подходящи за тънкостенни тръби и листови метални структурни компоненти, често срещани в изпускателните системи. Това не само повишава точността на обработка и ефективността на производството, но и намалява разходите за инструменти.

Тъй като производствените линии със смесени модели стават все по-често срещани, гъвкавите производствени възможности на машините за лазерно рязане осигуряват решаваща подкрепа за автомобилното производство. Те вече се прилагат широко в автомобилни компоненти, каросерии на превозни средства, шасита, багажници и почти във всички други области на приложение в автомобилната индустрия.

Решения за лазерно рязане AORE за автомобилната индустрия

В автомобилното производство многобройни компоненти се характеризират със сложни триизмерни извити повърхности. Такива части обикновено изискват многоъгълно рязане и сложна контурна обработка, което традиционното двуизмерно лазерно оборудване не успява да постигне ефективно. Задоволявайки тази нужда, AORE представи CELL Series 3D петосна лазерна режеща система, специално проектирана за високопрецизна обработка на сложни триизмерни структурни компоненти. Комбинирайки петосна технология за едновременно движение с високоскоростна 3D режеща глава, това оборудване позволява ефективна обработка на многоъгълни, сложни извити повърхности.

Основните технологични характеристики на серията CELL включват:

Петосно синхронизирано 3D рязане: Използвайки петосна едновременна 3D режеща глава с 360° въртене и ±135° ъгли на завъртане, тя постига високопрецизна обработка на сложни повърхности и структурни компоненти с неправилна форма.

Структура на въртяща се маса с две станции:  Оборудвана с високопрецизна въртяща се работна маса с две станции, тя позволява едновременни операции по рязане и товарене/разтоварване. Времето за превключване на станциите е по-малко от 3 секунди, което значително повишава ефективността на производството.

Висока динамична производителност и стабилна структура: Конструкцията на портала с висока твърдост осигурява стабилна прецизност по време на работа с висока скорост, постигайки точност на позициониране от ±0,03 мм.

Дизайн, съобразен с безопасността и околната среда:  Напълно затворената конструкция включва система за отвеждане на изгорели газове, което ефективно повишава безопасността на работното място и комфорта на оператора.

С развитието на автомобилната индустрия в областта на интелигентното производство и лекия дизайн, технологията за лазерно рязане ще играе все по-важна роля в производството на каросерии, обработката на структурни компоненти на превозни средства с нови енергийни източници и гъвкавото производство.

Ако оценявате решения за лазерно рязане за автомобилното производство, инженерният екип на AORE може да ви предостави професионални препоръки за избор на оборудване въз основа на вида на материала, изискванията за производствен капацитет и оформлението на производствената линия, както и безплатна поддръжка за тестване на проби.