Láser en automoción: procesos en la frontera: (04/17)
En los últimos años, el uso de láser se está extendiendo cada vez más a otras aplicaciones debido a la flexibilidad y control que permite. Aplicaciones que van desde equipos de metrología, hasta equipos orientados al procesado de materiales, tratamientos superficiales o incluso operaciones de marcado y eliminación selectiva de material.
En función de la aplicación, los láseres empleados pueden ser de estado sólido, gaseoso o de semiconductor, pueden trabajar en régimen continuo o pulsado y presentan una longitud de onda que varía de unos a otros, característica directamente relacionada con la absortividad del material.
Esta técnica, empleada ya desde hace años en componentes estructurales de automóviles, se basa fundamentalmente en deformar una chapa de material fácilmente tratable (fundamentalmente aceros al boro), la cual ha sido previamente calentada en un horno. El resultado es que se obtiene una doble ventaja:
1.Al calentar el material se obtienen un aumento en la capacidad de deformación en comparación con aceros de alta resistencia, exigiendo menos esfuerzo en el conformado y adquiriendo la forma final en una única operación, a diferencia del conformado convencional que puede precisar varios pasos.
2.La chapa conformada adquiere muy alta resistencia (llegándose a valores de limite elástico de más de 1.500 MPa) debido al tratamiento térmico que sufre en el proceso de estampación y rápido enfriamiento dentro de los útiles de conformado.
Evolución de los procesos láser en los últimos años:
Ventajas y inconvenientes:
1.La soldadura remota permite realizar uniones a una velocidad mayor que la soldadura por puntos.
2.Conseguir resultados de mayor calidad y la posibilidad de ‘dibujar’ cordones a medida en cada punto de soldadura.
3.Es necesario disponer de un utillaje externo que presione las chapas y que garantice el contacto en las zonas de unión.
4.Estos útiles pueden ser complejos de diseñar y además requieren de un tiempo de apertura, colocación de piezas y cierre.
Proceso de Remote Welding:
El texturizado láser es un proceso que lleva años siendo desarrollado para moldes de inyección de plástico de reducido tamaño y que actualmente está encontrando aplicación en el texturizado de moldes de componentes como salpicaderos o partes del interior del vehículo. Este tipo de tecnología presenta una serie de ventajas; se trata de una tecnología limpia, que no genera residuos y que no tiene una herramienta de desgaste, por lo que el resultado siempre tiene la misma calidad. Por otro lado, en una producción tan globalizada como la de la industria automotriz, resulta de vital importancia que los componentes fabricados en distintos lugares, e incluso países, tengan exactamente las mismas especificaciones.
No es difícil ver que las aplicaciones de láser en el procesamiento y fabricación de automóviles se han generalizado. También creemos que en el futuro, no solo en la industria automotriz, se volverá cada vez más importante en las industrias relacionadas con la fabricación industrial.
Además, también esperamos la combinación de la tecnología láser y la tecnología de inteligencia artificial para lograr mejores efectos.
En función de la aplicación, los láseres empleados pueden ser de estado sólido, gaseoso o de semiconductor, pueden trabajar en régimen continuo o pulsado y presentan una longitud de onda que varía de unos a otros, característica directamente relacionada con la absortividad del material.
Corte de chapa de ultra-alto límite elástico
En paralelo a este progreso de las máquinas de corte por láser, se han desarrollado nuevas tecnologías y materiales para la fabricación de componentes de carrocería y chasis de los automóviles; en concreto, los aceros de alta y ultra-alta resistencia (AHSS y UHSS), que han de ser conformados en caliente.Esta técnica, empleada ya desde hace años en componentes estructurales de automóviles, se basa fundamentalmente en deformar una chapa de material fácilmente tratable (fundamentalmente aceros al boro), la cual ha sido previamente calentada en un horno. El resultado es que se obtiene una doble ventaja:
1.Al calentar el material se obtienen un aumento en la capacidad de deformación en comparación con aceros de alta resistencia, exigiendo menos esfuerzo en el conformado y adquiriendo la forma final en una única operación, a diferencia del conformado convencional que puede precisar varios pasos.
2.La chapa conformada adquiere muy alta resistencia (llegándose a valores de limite elástico de más de 1.500 MPa) debido al tratamiento térmico que sufre en el proceso de estampación y rápido enfriamiento dentro de los útiles de conformado.
Evolución de los procesos láser en los últimos años:
Soldadura remota: más productividad en la unión de piezas estampadas
La soldadura remota consiste en emplear un escáner óptico (también conocido como galvanómetro) que es capaz de mover un láser a altísimas velocidades. Este escáner se sitúa a una distancia elevada de las piezas a unir, siendo esta distancia en ocasiones superior a los 500 mm. Una vez que se han dispuesto las piezas, se pueden realizar la soldadura completa en pocos segundos.Ventajas y inconvenientes:
1.La soldadura remota permite realizar uniones a una velocidad mayor que la soldadura por puntos.
2.Conseguir resultados de mayor calidad y la posibilidad de ‘dibujar’ cordones a medida en cada punto de soldadura.
3.Es necesario disponer de un utillaje externo que presione las chapas y que garantice el contacto en las zonas de unión.
4.Estos útiles pueden ser complejos de diseñar y además requieren de un tiempo de apertura, colocación de piezas y cierre.
Proceso de Remote Welding:
Texturizado laser
En el texturizado láser se emplean fuentes relativamente similares a las empleadas en operaciones de marcado láser, con pulsos del orden de ns (1x10-9 segundos), pero capaces de generar pulsos más energéticos. El texturizado de moldes, normalmente para la inyección de piezas de plástico, es ampliamente solicitado por la industria de automoción para la inyección de piezas que forman el interior del vehículo y que se desea tengan un cierto tipo de grabado superficial.El texturizado láser es un proceso que lleva años siendo desarrollado para moldes de inyección de plástico de reducido tamaño y que actualmente está encontrando aplicación en el texturizado de moldes de componentes como salpicaderos o partes del interior del vehículo. Este tipo de tecnología presenta una serie de ventajas; se trata de una tecnología limpia, que no genera residuos y que no tiene una herramienta de desgaste, por lo que el resultado siempre tiene la misma calidad. Por otro lado, en una producción tan globalizada como la de la industria automotriz, resulta de vital importancia que los componentes fabricados en distintos lugares, e incluso países, tengan exactamente las mismas especificaciones.
No es difícil ver que las aplicaciones de láser en el procesamiento y fabricación de automóviles se han generalizado. También creemos que en el futuro, no solo en la industria automotriz, se volverá cada vez más importante en las industrias relacionadas con la fabricación industrial.
Además, también esperamos la combinación de la tecnología láser y la tecnología de inteligencia artificial para lograr mejores efectos.
Más información en: http://www.interempresas.net/Sector-Automocion/Articulos/184240-Laser-en-automocion-procesos-en-la-frontera.html
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