Como os lasers melhoram as operações de fabricação automotiva em 2022

Veja as seis vantagens que os lasers oferecem aos fabricantes modernos.

Os lasers percorreram um longo caminho desde que a indústria automotiva começou a usar a tecnologia laser em seus processos de fabricação. Em 1973, a Ford implantou um sistema de soldagem a laser na parte inferior da carroceria em sua linha de montagem. Na década de 80, os lasers começaram a ser amplamente utilizados para soldagem de peças de engrenagens e componentes de motores. A década de 90 viu aplicações de laser, como peças brutas soldadas sob medida e peças hidroformadas.

Desde então, a indústria automotiva adotou lasers para uma série de operações além da soldagem. As aplicações comuns do laser incluem corte e perfuração, marcação para rastreabilidade, limpeza e texturização para preparação de superfície e digitalização para inspeção de qualidade.

Em 2022, os lasers são utilizados em todas as fases do processo de fabricação de automóveis, desde o design e desenvolvimento até a montagem final. A Volkswagen AG, por exemplo, utiliza agora mais de 800 lasers de alta potência nas suas fábricas de montagem globais.

A tecnologia laser oferece vantagens importantes para os fabricantes modernos. Vejamos alguns dos mais importantes.

Os lasers modernos são extremamente precisos e produzem qualidade consistente mesmo com uso intenso.

A maioria dos erros vem de variações de posicionamento de peças, mas a tecnologia laser atual utiliza câmeras de visão para verificar o posicionamento e evitar erros. Isto fornece uma referência precisa da posição da peça em relação ao laser e elimina erros.

Outros sistemas de laser funcionam sem câmeras e, em vez disso, neutralizam as variações de profundidade usando configurações ópticas especiais que melhoram a profundidade do foco. Os sistemas mais recentes podem tolerar até +/- 3 mm durante o processamento, tornando possível produzir qualidade consistente mesmo quando há variações significativas de profundidade.

Existem muitas aplicações automotivas que se beneficiam da alta precisão do laser. Muitos fabricantes de automóveis precisam remover o revestimento eletrônico de seções específicas das peças para prepará-las para soldagem. A limpeza a laser é a solução ideal para essas aplicações, pois pode remover revestimentos e contaminantes de áreas pequenas e localizadas. Outros fabricantes precisam cortar pequenos padrões em materiais como placas de fibra de carbono. O corte a micro laser pode cortar padrões circulares de até 300 mícrons sem problemas.

Os fabricantes de automóveis sabem que o tempo gasto na mudança é necessário, mas cada segundo que leva tem impacto na produtividade e na eficiência. Simplificar e reduzir o tempo de troca pode aumentar a produção e reduzir custos.

A adoção de estratégias de troca de matriz em um minuto (SMED) reduziu a troca de horas para menos de 10 minutos para muitos fabricantes. Com os lasers, no entanto, as mudanças de sistema são quase instantâneas, às vezes demorando menos de um segundo.

Como as trocas de laser ocorrem por meio de software, os ajustes podem ser totalmente automatizados e precisos. Os ganhos resultantes em velocidade tornam as trocas perfeitas e reduzem drasticamente o tempo de inatividade onde nenhuma peça está sendo produzida.

Com as atuais exigências da indústria automóvel e de veículos elétricos, os fabricantes estão cada vez mais dispostos a investir em tecnologias mais rápidas para poderem cumprir os seus objetivos de produção.

A velocidade de processamento a laser pode fazer uma diferença significativa para os fabricantes automotivos. Na maioria das aplicações de processamento de materiais, dobrar a potência do laser significa dobrar a velocidade de processamento. Por exemplo, um laser de 200 W pode limpar uma superfície quase duas vezes mais rápido que um laser de 100 W. O mesmo se aplica ao corte de plásticos, onde a potência do laser pode ser duplicada para obter um aumento duplo na velocidade de corte.

Os fabricantes dispostos a investir em tecnologias laser mais poderosas podem reduzir drasticamente o tempo de processamento e melhorar o rendimento. Hoje, os fabricantes de laser estão produzindo continuamente lasers cada vez mais potentes.

Ao mesmo tempo, o software que aciona os lasers está evoluindo, o que melhora significativamente a limpeza do laser e a escalabilidade do corte.

A Gartner prevê que seis milhões de carros elétricos serão vendidos em 2022, a uma taxa de crescimento de 34,4% em relação a 2022. Embora o mercado de VEs esteja a crescer, os consumidores também estão a olhar mais de perto para as práticas que os fabricantes estão a implementar ao construir os seus produtos.