자동차 산업에서의 레이저 기술의 응용 및 개발

오늘날 레이저 가공 산업에서 레이저 절단은 전체 레이저 가공 응용 분야의 최소 70%를 차지합니다. 레이저 절단은 첨단 절단 공정 중 하나로, 다양한 장점을 가지고 있습니다. 정밀 가공, 유연한 절단, 특수 형상 가공 등을 수행할 수 있으며, 일회성 절단, 고속, 고효율을 실현할 수 있습니다. 산업 생산의 여러 가지 난제를 해결하며, 기존 방식으로는 해결하기 어려운 많은 난제를 해결합니다.

 

자동차 산업의 소재를 기준으로 나누면, 레이저 절단 방식은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 유연한 비금속과 금속입니다.

 

A. CO2 레이저는 주로 유연한 소재를 절단하는 데 사용됩니다.

 

1. 자동차 에어백

 

레이저 절단은 에어백을 효율적이고 정확하게 절단하고, 에어백의 원활한 연결을 보장하며, 제품 품질을 최대한 보장하고, 자동차 소유자가 안심하고 사용할 수 있도록 합니다.

 

2. 자동차 내부

 

레이저 커팅으로 제작된 추가 시트 쿠션, 시트 커버, 카펫, 벌크헤드 패드, 브레이크 커버, 기어 커버 등 다양한 차량 인테리어 제품을 만나보세요. 차량 내부 제품은 차량을 더욱 편안하고 쉽게 분해, 세차, 청소할 수 있도록 도와줍니다.

 

레이저 절단기는 다양한 모델의 내부 치수에 따라 도면을 유연하고 빠르게 절단할 수 있어 제품 처리 효율을 두 배로 높일 수 있습니다.

 

B. 파이버 레이저주로 금속재료 가공에 사용됩니다.

 

자동차 프레임 제조 산업에서의 파이버 레이저 절단 가공 방법에 대해 알아보겠습니다.

 

절단 치수는 평면 절단과 3차원 절단으로 나눌 수 있습니다. 고강도 강철 구조 부품의 경우 레이저 절단이 의심할 여지 없이 최고의 절단 방법이지만, 복잡한 윤곽이나 표면의 경우 기술적 또는 경제적 관점에서 3D 로봇 암을 이용한 레이저 절단이 매우 효과적인 가공 방법입니다.

 

자동차는 경량화 추세에 따라 열성형 고강도강의 적용 범위가 점차 확대되고 있습니다. 일반강에 비해 가볍고 얇지만 강도는 더 높습니다. 주로 차체의 다양한 핵심 부품에 사용되며, 자동차 도어의 충돌 방지 빔, 전후방 범퍼, A필러, B필러 등은 차량 안전을 보장하는 핵심 요소입니다. 열간성형 고강도강은 핫스탬핑으로 성형되며, 가공 후 강도가 400~450MPa에서 1300~1600MPa로 향상되어 일반강의 3~4배에 달합니다.

 

기존 시제품 제작 단계에서는 스탬핑 부품의 모서리 다듬기, 구멍 가공 등의 작업은 수작업으로만 진행되었습니다. 일반적으로 최소 2~3단계의 공정이 필요하며, 금형 개발 또한 지속적으로 이루어져야 합니다. 부품 절삭의 정확도를 보장할 수 없고, 투자 비용이 크며, 손실이 빠릅니다. 하지만 현재 모델 개발 주기는 점점 짧아지고 품질 요구 사항은 점점 더 높아지고 있어, 이 두 가지를 균형 있게 맞추기가 어렵습니다.

 

3차원 조작 레이저 절단기는 커버의 블랭킹, 캘린더링, 성형이 완료된 후 트리밍 및 펀칭 공정을 완료할 수 있습니다.

 

파이버 레이저 절단은 열 영향부가 작고, 절개 부위가 매끄럽고 버(burr)가 없으며, 절개 부위에 대한 후속 가공 없이 바로 사용할 수 있습니다. 이를 통해 금형이 완성되기 전에 완성된 자동차 패널을 생산할 수 있으며, 새로운 자동차 제품의 개발 주기를 단축할 수 있습니다.

 

3D 로봇 레이저 절단기 응용 산업.

 

레이저 절단은 정밀성, 속도, 고효율성, 고성능, 저렴한 가격, 낮은 에너지 소비 등 비할 데 없는 장점으로 시장을 빠르게 점유했으며 자동차 산업에서 없어서는 안 될 가공 장비로 자리 잡았으며, 대규모 부품 가공, 자동차, 항공우주, 철도 차량, 건설 기계, 농업 기계, 터빈 부품, 백색 가전 등의 산업에서 소량 배치 및 프로토타입 가공, 금속 열간 성형 부품의 일괄 가공에 널리 사용됩니다.