Comment la technologie laser contribue à améliorer la qualité de fabrication

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Les défaillances, les rebuts et les rappels de produits peuvent avoir un impact dévastateur sur la réputation et les résultats d'un fabricant. Pour cette raison, le suivi et la résolution des problèmes de qualité de fabrication et l'amélioration continue sont cruciaux dans chaque industrie.

Le coût d'une mauvaise qualité n'est pas toujours facile à évaluer, mais il est généralement coûteux. Le coût moyen d'un rappel de produit est d'environ 10 millions de dollars, certains atteignant considérablement plus.

Au-delà des coûts fixes d'un rappel, il est difficile de chiffrer l'insatisfaction des clients et la confiance des actionnaires, mais une réputation endommagée peut durer toute une vie. Les rappels de produits ouvrent également la porte aux concurrents.

Les fabricants font de leur mieux pour développer des processus qui répondent aux spécifications de qualité des produits et aux réglementations de l'industrie. Dans le même temps, cependant, ils doivent maintenir les lignes de production aussi efficaces que possible pour maintenir un taux de production élevé, réduire les temps d'arrêt, les changements et la perte de productivité.

Au cours de la dernière décennie, les technologies de traitement des matériaux au laser se sont révélées être de véritables alliées pour les fabricants, les aidant à atteindre la qualité sans compromettre les coûts et la vitesse de production.

Il est raisonnable de dire que la technologie laser a changé l'industrie manufacturière. Les lasers ont révolutionné de nombreux domaines du processus de fabrication, permettant une fabrication de précision. Voici quelques façons dont les lasers ont eu un impact positif sur les fabricants :

La technologie laser d'aujourd'hui a fait des progrès significatifs par rapport à il y a seulement quelques années. De nos jours, les faisceaux laser avancés et les applications personnalisées permettent aux fabricants de réaliser des processus complexes plus rapidement et plus efficacement.

Voici quelques-uns des principaux avantages.

1. Précision

Les pièces qui exigent des tolérances de fabrication strictes nécessitent des outils de haute précision. Cette précision a traditionnellement été un défi, en particulier pour les machines CNC. Au fil du temps, le stress et l'usure ont un impact sur la précision jusqu'à ce que cela devienne un problème. Pourtant, même lorsque les composants sont éteints à un niveau microscopique, ils peuvent ne pas être conformes aux spécifications de fabrication.

C'est dans cette précision que les lasers excellent. Vous obtenez des performances constantes et très précises pour plusieurs raisons, notamment :

2. Répétabilité

La précision seule ne suffit pas pour assurer une qualité constante. Vos processus nécessitent une répétabilité élevée, en particulier dans les productions à grand volume. Les lasers offrent une grande répétabilité pour des raisons importantes :

3. Flexibilité

La technologie laser est agile dans sa configuration, ce qui la rend idéale pour répondre aux besoins de qualité en constante évolution des fabricants tout en économisant du temps et de l'argent.

Les lasers incluent une variété de configurations optiques qui peuvent être ajustées pour chaque application. Les modifications de configuration sont gérées par un logiciel, ce qui rend les changements et les adaptations rapides et faciles à mettre en œuvre.

La programmation laser peut être adaptée pour s'adapter à différentes formes, profondeurs, longueurs, vitesses, etc. Ces réglages ont tendance à être plus complexes sur les machines qui ne sont pas équipées de la technologie laser. Ils nécessitent généralement un changement manuel important, voire un réoutillage pour s'adapter aux changements.

Les intégrations laser sont également flexibles. Des robots, des convoyeurs et des solutions laser de table sont disponibles pour s'adapter aux installations actuelles ou aux limitations d'espace au sol.

Dans l'industrie automobile, les lasers sont utilisés à presque toutes les étapes du processus de fabrication pour garantir la qualité. Des améliorations de la qualité sont également observées dans l'ensemble de l'industrie manufacturière.

Voici quelques exemples spécifiques qui montrent à quel point la précision, la répétabilité et la flexibilité font la différence.

Nettoyage au laser pour remplacer le masquage des pièces

Le masquage de pièces demande beaucoup de travail et est sujet aux erreurs humaines. Cela crée des problèmes de qualité tout en augmentant les rebuts, les retouches et les coûts. Cela peut ralentir l'ensemble du processus de revêtement et entraîner des finitions de mauvaise qualité.

Le nettoyage localisé au laser est utilisé pour remplacer le masquage des pièces. Les fabricants enduisent une surface entière et nettoient la zone souhaitée au lieu de masquer les zones qui doivent être protégées du revêtement. Non seulement cela fait gagner du temps, mais cela nettoie les pièces avec précision.

Le nettoyage au laser élimine simplement les contaminants d'une zone spécifique tout en laissant les autres zones intactes. Le processus est rapide et entièrement automatisé, évitant les erreurs manuelles tout en accélérant le processus.

Texturation localisée pour remplacer le grenaillage abrasif

Les méthodes de grenaillage telles que le grenaillage et le grenaillage sont efficaces, mais elles sont imprécises et peuvent endommager les surfaces. En comparaison, la texturation au laser est un processus hautement contrôlé qui permet de texturer des zones précises sans endommager les surfaces. Par exemple, il est utilisé pour préparer des surfaces pour des revêtements tels que des pulvérisations thermiques.

Alors que le grenaillage peut endommager la surface en créant des microfissures et des inclusions, la texturation au laser empêche la formation de fissures en gravant des motifs spécifiques qui renforcent la surface.

Les méthodes de grenaillage peuvent également être d'un coût prohibitif, en particulier pour les grandes opérations de fabrication. Les abrasifs doivent également être recyclés et remplacés. La texturation au laser atteint les mêmes objectifs à des coûts opérationnels inférieurs en créant des micro-motifs sur des surfaces avec une précision micrométrique et une répétabilité précise. Cela augmente l'adhérence de la surface, la mouillabilité, la conductivité thermique et la friction.

Marquages ​​résistants au post-traitement

Il est essentiel d'assurer la transparence et la responsabilité tout au long de la chaîne d'approvisionnement. Aujourd'hui, les fabricants doivent documenter chaque composant à la fois pour les exigences de conformité et de sécurité.

Traçabilité et qualité des pièces vont de pair. Au cours des dernières décennies, les équipementiers ont amélioré leurs capacités de traçabilité pour mieux gérer les rappels et la contrefaçon de produits.

La traçabilité du berceau à la tombe exige que les fabricants mettent en œuvre la traçabilité dès que les pièces sont créées afin qu'elles puissent être suivies avec précision tout au long du processus de fabrication et par la suite.

Les fabricants utilisant le marquage au laser peuvent générer des marques qui résistent à une usure exceptionnelle, y compris le grenaillage, le revêtement électronique, le revêtement en poudre et les traitements thermiques. Avec d'autres technologies de marquage, ces post-traitements peuvent effacer les identifications des produits ou les rendre illisibles.

Soudage au laser pour remplacer le soudage par fil par ultrasons

Le soudage au laser est devenu une alternative au soudage des fils par ultrasons dans la fabrication de batteries lors de la connexion entre les batteries et les jeux de barres.

Le collage par ultrasons est un processus lent qui nécessite plusieurs machines et un espace au sol important pour répondre aux exigences de production. Les lasers sont utilisés depuis un certain temps pour nettoyer et préparer les surfaces pour le soudage par fil par ultrasons, qui nécessite une surface propre sans contaminants pour former une liaison étanche et obtenir une surface finale à faible résistivité. C'est devenu une solution standard pour éviter l'abrasion qui peut endommager les composants de la batterie.

Cependant, le collage par ultrasons a des limites. Par exemple, il ne peut être utilisé que pour les joints à recouvrement. Les soudures ne peuvent pas être conçues pour s'adapter à de petits espaces, ce qui limite la conception des batteries. De nombreux fabricants commencent à remplacer le soudage par ultrasons par le soudage au laser dans les nouvelles conceptions.

Le soudage au laser peut accélérer le processus et minimiser l'encombrement en remplaçant une dizaine de machines par une seule. Le soudage au laser peut fonctionner avec des surfaces de qualité variable, ne nécessite pas de force substantielle pour serrer les pièces ensemble pendant le processus et offre un minimum de zones affectées par la chaleur.

Le soudage au laser contribue également à améliorer la qualité des soudures en générant moins de points de défaillance et moins de reprises.

La technologie laser a considérablement progressé au cours des dernières années et ses progrès continuent de changer l'industrie manufacturière. Avec la technologie laser, les fabricants peuvent moins se soucier des problèmes de qualité qui surviennent avec les technologies traditionnelles, ce qui entraîne moins de temps d'arrêt, moins de reprises et une meilleure adaptabilité pour maintenir la qualité et la répétabilité.

Keven Tremblay est technicien en électricité et automatisme depuis plus de six ans. Keven est maintenant technico-commercial chez Laserax pour présenter aux clients les meilleures solutions laser. Son expertise en programmation d'automates et en conception électrique ainsi qu'en systèmes de vision lui permettent de mieux évaluer les besoins des clients et de leur proposer des solutions automatisées industrielles adaptées. www.laserax.com