Công ty TRUMPF đã phát triển một số quy trình dựa trên laser hứa hẹn mang lại lợi ích hiệu quả và bền vững. Ví dụ, laser xung ngắn có thể thay thế các quy trình làm sạch bằng hóa chất (vốn gây hại cho môi trường) đối với ngành công nghiệp ô tô trong tương lai.
TRUMPF, một doanh nghiệp về máy công cụ có trụ sở tại thị xã Ditzingen (CHLB Đức), đã phát triển các giải pháp mới giúp ngành công nghiệp ô tô tránh được nhiều quy trình làm sạch có hại cho môi trường trong tương lai. Hiện tại, ngành công nghiệp ô tô vẫn làm sạch các bộ phận bằng hóa chất, thường được yêu cầu ngâm nhiều lần trong các hóa chất khác nhau. Ví dụ, để chuẩn bị các mối nối cho công đoạn lắp ráp khung ô tô, chỉ một số vị trí nhất định phải được làm sạch và xử lý. Do đó, các quy trình mới dựa trên công nghệ laser nhằm làm sạch các bộ phận thân xe, sẽ thân thiện hơn với môi trường. Giám đốc sản phẩm tại công ty TRUMPF, phụ trách bộ phận laser xung ngắn, ông Steffen Rübling nói rằng: “Ngành công nghiệp ô tô muốn nói lời tạm biệt với các quy trình hóa học có hại đối với môi trường, vốn chỉ dùng để làm sạch các bộ phận. Với tia laser xung ngắn, chúng tôi có thể đóng góp vào quá trình sản xuất bền vững.”
Công nghệ laser không làm giảm hiệu quả làm sạch Ông Rübling nói rằng: “Xu hướng sử dụng ‘vật liệu trắng’ trong ngành sản xuất ô tô, cùng với việc các khớp nối ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong kết cấu thân xe. Đây là lúc các tia laser xung ngắn phát huy tác dụng. So với phương pháp thông thường, người dùng tiết kiệm được nước và hóa chất tẩy rửa”. Ngoài ra, các tia laser xung ngắn chỉ làm sạch các bộ phận ở những nơi thực sự cần thiết. Với phương pháp này, các nhà sản xuất ô tô có thể loại bỏ hoàn toàn việc xử lý hậu kỳ. Hơn nữa, dùng tia laser không bị suy giảm hiệu suất làm sạch so với phương pháp sử dụng hóa chất.
Cấu trúc bề mặt nhanh chóng và thân thiện môi trường Để đảm bảo các mối nối lâu bền, các nhà sản xuất ô tô phải chuẩn bị bề mặt vật liệu. Ví dụ, tạo cấu trúc bề mặt một cách có chọn lọc. Ở đây, laser xung ngắn cũng mang lại những lợi thế so với các phương pháp trước đây, ông Rübling cho biết: “Việc tạo cấu trúc bề mặt bằng laser là một giải pháp thay thế sạch, nhanh và không tiếp xúc so với phương pháp phun cát, hoặc khắc bằng hóa chất, hoặc phay. Các tia laser xung ngắn của công ty TRUMPF có thể tạo cấu trúc cho nhiều kim loại khác nhau”. Để làm được điều này, chỉ cần điều chỉnh các thông số tia laser (tùy thuộc vào kim loại), chẳng hạn như công suất laser và tốc độ xử lý. Mặt khác, việc làm sạch bề mặt bằng hóa chất ướt hoặc chất mài mòn, đòi hỏi phải che phủ các bộ phận. Ông Rübling giải thích: “Điều này làm tăng chi phí và khiến việc dọn dẹp tốn nhiều thời gian hơn mức cần thiết”.
Laser giúp sản xuất pin trong xe điện bền vững và hiệu quả hơn Trong lĩnh vực di động điện (electromobility) (1) cũng vậy, có những ứng dụng mà laser xung ngắn của công ty TRUMPF có thể phát huy ưu điểm. Ví dụ, các ô pin riêng lẻ được dán với nhau tạo thành các gói pin. Để keo bám dính tốt hơn, tia laser làm sạch và cấu trúc những vùng tương ứng trên kim loại trước khi dán. Nhưng không chỉ laser xung ngắn của TRUMPF được sử dụng trong lĩnh vực di động điện; các hệ thống laser hồng ngoại công suất cao VCSEL của công ty con TRUMPF Photonic Components cũng đang được ưa chuộng. Những tia laser nhỏ này làm khô lá ắc quy cho ô tô điện, bằng cách phân phối nhiệt hồng ngoại trực tiếp và đồng đều trên toàn bộ chiều dài của lá ắc quy, gần như hoàn toàn không bị thất thoát năng lượng. Do đó, quá trình này hiệu quả hơn và cũng nhanh hơn nhiều so với các phương pháp trước đây. Ngoài ra, hệ thống sấy VCSEL yêu cầu không gian ít hơn trong dây chuyền sản xuất so với lò sấy tiêu chuẩn. Ông Ralph Gudde, phụ trách bộ phận kinh doanh TRUMPF Photonic Components cho biết: “Di động điện là một trong những chiến lược tăng trưởng quan trọng nhất đối với các hệ thống sấy VCSEL của chúng tôi. Chúng tôi rất vui được đóng góp vào tương lai của lĩnh vực di động điện bằng các giải pháp của mình, giúp cho công nghệ sản xuất hiệu quả hơn”. (1) Electromobility hay eMobility: Một thuật ngữ bao trùm tất cả các hệ thống truyền động chạy bằng điện đang được sử dụng thay thế cho xăng hoặc dầu diesel thông thường và cơ sở hạ tầng hỗ trợ chúng.
Công nghệ lazer của công ty TRUMPF giúp tránh bụi mịn Trên đây không phải là tất cả những ưu điểm của công nghệ laser. Với công nghệ hàn lazer tốc độ cao, công ty TRUMPF cũng đã đưa một quy trình giúp giảm mài mòn đĩa phanh, do đó giảm phát thải bụi mịn. Quá trình hàn laser này cũng có khả năng chống ăn mòn, đặc biệt quan trọng đối với đĩa phanh của xe điện. Do các đĩa phanh tích tụ rỉ sét nhanh, dẫn đến nhiều hạt vật chất bắn ra khi phanh và cũng có thể cần phải thay thế sớm. Ông Marco Göbel-Leonhäuser, giám đốc bộ phận hàn đắp laser TRUMPF cho biết.“Sự kết hợp giữa tỷ lệ diện tích cao, chất lượng lớp cao và phương pháp tiếp cận mới giúp tăng hiệu quả và tiết kiệm bột hàn, làm cho các giải pháp laser của chúng tôi trở nên tối ưu đối với ứng dụng quy mô công nghiệp. Đúng như nhu cầu của ngành ô tô.”
Để xem các tin bài khác về “Laser công nghiệp”, hãy nhấn vào đây.
(Nguồn: Hannover Messe)
