激光切割可应对当今安全气囊业务的挑战

最近，大规模的安全气囊召回事件使公众开始关注将严格的质量标准纳入安全气囊生产的需求。影响此类救生设备的安全问题表明，消费者的信心已逐渐受到供应商不断施加的成本压力的侵蚀。为了赢得公众的信任，原始设备制造商（OEM）采取了特殊的措施来确保车辆乘客的安全。这些旨在改善安全气囊质量控制的新措施给一级供应商带来了额外的挑战。在不断变化的安全气囊供应生态系统中，他们仍致力于降低安全气囊的单位成本。日益复杂的市场随着轻型汽车的生产，到2020年的平均年增长率将达到4％，并且此期间安全气囊市场的复合年增长率（CAGR）预计将达到8.1％。部分原因是印度，中国和其他发展中国家发布的新安全法规引发了整体增长转变。到2020年，新兴经济体预计将占全球汽车产量的58％。仅在中国，它将占30％，其商用车和乘用车的产量将超过西欧和北美。对于成熟的市场，越来越高的被动安全性将使新的安全气囊能够获得更广泛的应用范围，例如在一辆高档汽车中最多可应用12个。对于大多数新车，驾驶员侧，乘客侧和侧帘式安全气囊是标准装备，许多乘用车和轻型卡车都配备了八个或更多的安全气囊。此外，随着汽车安全测试机构（例如新车评估法规（NCAP））发布建议以促进使用更大和更宽的侧面碰撞安全气囊，产品的尺寸也在不断发展和发展。新的安全气囊的创新应用不断在车辆内外加深。当前，著名的汽车公司沃尔沃（Volvo）和路虎（Land Rover）为在欧洲市场出售的某些精选车型提供行人安全气囊。在20至50 km / h的速度之间，这些安全气囊的设计可最大程度地减少某些正面碰撞。仍在开发中的其他概念包括安装在前排座椅和车顶上的后部安全气囊。行业面临的挑战随着安全气囊充气机丑闻事件的继续，汽车制造商已采取严格措施来加强对安全气囊点火系统部件的检查。自动检查系统使供应商能够确保所提供的组件符合严格的安全标准，而不会减慢生产速度。对于安全气囊的织物组件，通常使用的充气机类型决定材料的选择。以类似的方式，自动外观检查已成为质量监控过程的重要组成部分。现在，汽车制造商要求许多安全气囊供应商安装扫描仪和视觉系统，以控制安全气囊切口的尺寸。但是，加强措施只会增加制造过程的复杂性。尽管有这些新的发展，安全气囊供应商仍然保持相同的成本目标以实现利润。气囊制造商正在达到成本优化的极限，因此迫切需要找到一种解决方案来应对快速降低成本的难题。这就解释了为什么许多制造商使用便宜的材料，例如聚酯纤维。然而，由于这些材料的固有弹性特性趋于更严重地变形，因此较低的成本必然会表现出缺点。改善道路安全价值链将流程优化和资源优化相结合时，激光切割技术可以帮助安全气囊制造商克服多种业务挑战。先进的安全气囊设计和切割技术可以满足这些严格的新要求，即使使用聚酯等低成本材料，也可以确保最终质量接近零缺陷。通过提高生产力和效率，供应商可以在满足OEM日益苛刻的要求的同时获得收益并保持竞争力。在生产过程中识别异常情况可能会导致严重的损失，例如停机时间或高成本的重新切割，尤其是在威胁到乘客安全的情况下。今天，新的安全气囊预生产软件旨在通过ve标准化整个生产过程整理安全气囊织物制备过程的每个步骤。由于切割零件的几何形状来自工业设计部门，因此具有多种形式。步骤是检查设备和秤的一致性。第二步是删除所有不需要的几何形状，即使肉眼看不见它们也是如此。强大的向导程序会对其进行检测和标记，以消除在安全气囊中央切出1 / 10mm孔的风险。对于多层切割，第三步包括在确保切割质量的同时优化织物的使用。对于一次性安全气囊，下一步是建立网格以准备后续的优化切割，并根据工业织机的布局组装零件。在第二次切割之前，几分钟内将提取必要的数据。高速多层激光切割在高速条件下使用大功率激光束，并且在不熔化材料层的情况下切割厚厚的切割和缝合材料堆栈需要高精度的动态激光功率控制。实际上，切割是通过材料升华来进行的，但这只有在可以实时准确地调整激光束功率水平时才能实现。当强度不足时，加工的零件将无法正确切割。当强度太强时，材料层将挤在一起，导致层之间纤维颗粒的堆积。新一代激光切割机可以有效地将激光功率强度控制在最接近的瓦数和微秒范围内。 （图1）图1：新一代激光切割机可以有效地将激光功率强度控制在最接近的瓦数和微秒的范围内，从而自动补偿可能引起熔融材料风险的轻微温度变化。此外，可以考虑几个因素，例如要切割的材料的性质，形状的几何形状，切割速度和加速度等。还必须考虑在工件之前进行一点切割时间，以便调节稍微升高的温度，并可能导致相邻区域中材料熔化的风险。这正是切割线所带来的风险，切割过程通过一条切割路径完成，以确保完美的质量。纠正切割路径以消除安全气囊的缺陷。从理论上讲，切割成型的安全气囊需要设计一个起点，并使用特定的模板勾勒出一致的切割路径。如果材料本身是完全规则的，则将执行此操作。但是，由于低成本聚酯比其他纤维更具弹性，因此材料的编织和后处理过程可能会导致全部或部分工件弯曲和歪斜。图2：先进的预生产软件可以使每个安全气囊切割的几何形状立即适应成型织物的实际轮廓。现在，借助新一代的切削准备软件，可以轻松解决这些复杂的问题。通过定义不可改变的一次性安全气囊设计的特定区域，裁切器可立即按照符合织物的实际轮廓（图2）调整每次裁切的几何形状，同时遵守定位和间距规则。 SmartCutting软件演示了安全气囊切割准备软件和切割器之间的灵活，动态的交互。即使切削高度变形的材料时，所创建的切削工件的尺寸也与验证模板的尺寸完全相同，并且具有恒定的系统容量。生产过程是导致利润或损失的步骤。通过使用正确的预生产软件和激光切割技术，安全气囊制造商可以在生产无瑕产品的同时降低单位生产成本，从而为道路安全价值链做出贡献。