Comment les lasers améliorent les opérations de fabrication automobile en 2022

Découvrez les six avantages que les lasers offrent aux fabricants modernes.

Les lasers ont parcouru un long chemin depuis que l'industrie automobile a commencé à utiliser la technologie laser dans ses processus de fabrication. En 1973, Ford a déployé un système de soudage laser pour soubassements sur sa chaîne de montage. Dans les années 80, les lasers ont commencé à être largement utilisés pour le soudage de pièces d’engrenages et de composants de moteurs. Les années 90 ont vu des applications laser telles que des ébauches soudées sur mesure et des pièces hydroformées.

Depuis lors, l’industrie automobile a adopté les lasers pour une gamme d’opérations allant au-delà du soudage. Les applications laser courantes incluent la découpe et le perçage, le marquage pour la traçabilité, le nettoyage et la texturation pour la préparation des surfaces, ainsi que la numérisation pour le contrôle qualité.

En 2022, les lasers seront utilisés à chaque étape du processus de fabrication automobile, de la conception et du développement à l'assemblage final. Volkswagen AG, par exemple, utilise désormais plus de 800 lasers haute puissance dans ses usines d'assemblage mondiales.

La technologie laser offre des avantages importants aux fabricants modernes. Examinons quelques-uns des plus importants.

Les lasers modernes sont extrêmement précis et produisent une qualité constante même en cas d'utilisation intensive.

La plupart des erreurs proviennent de variations de positionnement des pièces, mais la technologie laser actuelle utilise des caméras de vision pour vérifier le positionnement et éviter les erreurs. Cela permet un référencement précis de la position de la pièce par rapport au laser et élimine les erreurs.

D'autres systèmes laser fonctionnent sans caméras et neutralisent les variations de profondeur en utilisant des configurations optiques spéciales qui améliorent la profondeur de champ. Les systèmes plus récents peuvent tolérer jusqu'à +/- 3 mm pendant le traitement, ce qui permet de produire une qualité constante même en cas de variations de profondeur importantes.

De nombreuses applications automobiles bénéficient de la haute précision laser. De nombreux constructeurs automobiles doivent retirer le revêtement électronique de sections spécifiques des pièces afin de les préparer au soudage. Le nettoyage au laser est la solution idéale pour ces applications, car il peut éliminer les revêtements et les contaminants de petites zones localisées. D'autres fabricants doivent découper de petits motifs sur des matériaux tels que des plaques en fibre de carbone. La découpe micro laser peut découper sans problème des motifs circulaires aussi petits que 300 microns.

Les constructeurs automobiles savent que le temps consacré au changement est nécessaire, mais chaque seconde nécessaire a un impact sur la productivité et l'efficacité. La rationalisation et la réduction du temps de changement peuvent augmenter la production et réduire les coûts.

L'adoption de stratégies d'échange de matrices en une seule minute (SMED) a réduit le passage de quelques heures à moins de 10 minutes pour de nombreux fabricants. Avec les lasers, cependant, les changements de système sont presque instantanés, prenant parfois un peu moins d’une seconde.

Étant donné que les changements de laser s'effectuent à l'aide d'un logiciel, les ajustements peuvent être entièrement automatisés et précis. Les gains de vitesse qui en résultent rendent les changements fluides et réduisent considérablement les temps d'arrêt lorsqu'aucune pièce n'est produite.

Compte tenu de la demande actuelle de l’industrie automobile et des véhicules électriques, les constructeurs sont de plus en plus disposés à investir dans des technologies plus rapides pour pouvoir atteindre leurs objectifs de débit de production.

La vitesse de traitement laser peut faire une différence significative pour les constructeurs automobiles. Dans la plupart des applications de traitement des matériaux, doubler la puissance du laser signifie doubler la vitesse de traitement. Par exemple, un laser de 200 W peut nettoyer une surface presque deux fois plus vite qu’un laser de 100 W. Il en va de même pour la découpe de plastiques, où la puissance du laser peut être doublée pour obtenir une vitesse de découpe multipliée par deux.

Les fabricants disposés à investir dans des technologies laser plus puissantes peuvent réduire considérablement le temps de traitement et améliorer le débit. Aujourd’hui, les fabricants de lasers produisent continuellement des lasers de plus en plus puissants.

Dans le même temps, les logiciels pilotant les lasers évoluent, ce qui améliore considérablement l’évolutivité du nettoyage et de la découpe laser.

Gartner prévoit que six millions de voitures électriques seront expédiées en 2022, avec un taux de croissance de 34,4 % par rapport à 2022. Alors que le marché des véhicules électriques est en croissance, les consommateurs examinent également de plus près les pratiques déployées par les fabricants lors de la construction de leurs produits.