自動車産業を支える,コヒレント・ジャパンのレーザー加工技術

自動車産業におけるレーザー加工応用例

レーザー発振器のトップサプライヤーであるコヒレント・ジャパンでは,ボディをはじめ,パワートレイン,センサーや電子部品,バッテリーなど,自動車の車両本体や関連部品の加工における最適なレーザーソリューションを展開している。

自動車のボディの製造には切断,成型そして接合といった複雑なプロセスがあり,これに対してレーザー溶接も,シーム溶接,リモート溶接,ブレージング(ろう付け)など,さまざまな方法が実用化されているが,同社ではレーザー発振器と共にそれらのノウハウも提供する。

レーザーブレージング(ろう付け)

例えば1本のファイバーからリングビームとセンタービームの2つのレーザービームを独立して連続的にリアルタイム制御する特許技術では,自動車ボディに使われる亜鉛めっき鋼板のギャップなし重ね溶接が可能。従来のスポット溶接と置き換えることで,スループットとボディ剛性の向上が期待できる。

他にも軽量化,コスト削減など多様なニーズに対応するため,自動車のボディには様々なレーザー加工技術が用いられているが,同社では熱処理,鋼板の特性改質,金型や工具等の補強 (焼き入れ),CFRP材料の表面処理/切断といったプロセスにも対応する。

亜鉛鋼板のギャップ無し重ね溶接

パワートレインにおいてはエンジン効率を向上するため,燃料噴射ノズル穴にアスペクト比が高く,高品質な加工が求められる。これには同社の極短パルスレーザーにより,パラメータを柔軟に制御した高品質な加工を実現することができる。

また,焼結されたエンジンパーツへの部分焼き入れ,摩擦を低減するための表面改質,バルブやシリンダーヘッド部分のクラッディングなど,パーツの金属表面処理には,エキシマレーザーや半導体レーザーなど広範囲加工が可能なレーザーを用いることができる。

多岐にわたるレーザー加工の応用

さらに,ガスセンサーや圧力センサーの気密シーリング溶接,電子部品を覆うポリマー材料の溶接,金属やCFRP素材の切断,そしてインバーター(パワーモジュール)や発電機でも,各コンポーネントの軽量化やサイズ縮小などを目的に,レーザーによる切断や溶接加工が用いられている。

今後はEVの本格普及に伴う,リチウムイオン電池の部材の切断や溶接加工も注目される。さらに電極の表面は機械によるエンボス加工によって表面面積を増やして湿潤性を向上させるが,レーザーで細かな溝状の凹凸をつくることで,従来の製造工程を省略化でき,生産時間を大幅に短縮することが可能となる。

あらゆるパーツに応用できる

他にもバッテリータブ,インターコネクタ,バッテリーパックにおけるアルミニウムや銅などの各種金属溶接も,レーザー加工で製造工程を削減することができる。

このように,自動車製造におけるコスト削減,加工精度や速度の向上に,コヒレント・ジャパンのレーザー加工技術は威力を発揮する。詳細については下記の同社ソリューションページから問合せることができる。

コヒレント・ジャパン「自動車生産へのレーザ溶接,レーザ加工例」紹介ページ

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