Beschriftungslaser
Laserbeschriftung in der Elektrofahrzeugindustrie
Angesichts der weltweit zunehmenden Abgasvorschriften beschleunigt sich die Entwicklung von Elektrofahrzeugen. Die für Elektrofahrzeuge benötigten Komponenten unterscheiden sich stark von denen herkömmlicher Benzinfahrzeuge; jedoch benötigen all diese Komponenten, ähnlich wie bei Benzinfahrzeugen, eine Form der Identifikation oder Rückverfolgbarkeitsmarkierungen. Die Komplexität und zunehmend platzsparenden Bauweisen elektrischer Komponenten wie Batterien, Steckverbinder, Wandler, Inverter, Steuergeräte (ECUs) usw. macht die Rückverfolgbarkeit zu einer Herausforderung für die meisten Markierungsmethoden.
Die Laserbeschriftung hingegen meisterte diese mit Präzision, Qualität und Dauerhaftigkeit.
Direktmarkierung in der Elektrofahrzeugindustrie
Dieser Abschnitt stellt Markierungs anwendungen vor, die in der Elektrofahrzeugindustrie (EV) nützlich sind. In den letzten Jahren hat sich die Laserbeschriftung weit verbreitet, um Teile und Komponenten von Elektrofahrzeugen zu kennzeichnen, wie beispielsweise Branding und das Modell des Fahrzeugs sowie dessen Seriennummer. Dies trägt dazu bei, sicherzustellen, dass diese Teile und Fahrzeuge bei Reparaturen oder Wartungen zu ihrem Hersteller zurückverfolgt werden können.
Die Laserbeschriftung von Elektrofahrzeugen ist eine schnelle, effiziente und zuverlässige Methode, um diese Informationen bereitzustellen, und kann auf einer Vielzahl von Oberflächen verwendet werden. Wie Metall , Kunststoff oder Glas. Sie wird häufig sowohl auf EV-Batterien als auch auf Steuergeräten (ECUs) eingesetzt. Darüber hinaus kann die Laserbeschriftung verwendet werden, um ästhetische Elemente auf EV-Teilen aufzubringen. Diese können Firmenlogos, Slogans oder andere Designs umfassen.
Laserbeschriftung auf Batterien (Elektroden und Isolierung)
Batterien sind die primäre Energiequelle für Elektro- und Hybridfahrzeuge. Sie gewinnen ihre Energie durch laden an einer Ladesäule oder indirekte zurück. Automobilhersteller haben begonnen, Lithium-Ionen-Batterien zu verwenden, die im Vergleich zu herkömmlichen Optionen eine größere Kapazität und ein kompakteres/leichteres Design aufweisen.
A: 2D-Code- und Seriennummernmarkierung auf dem Batteriedeckel
Eine Batterie hat ein Gehäuse und einen Deckel, die zur Rückverfolgbarkeit markiert werden, um die Herstellung und Montage zu optimieren.
B: Oberflächenaufrauung des Batteriedeckels
Laserlicht wird verwendet, um die Haftungsoberfläche des Batteriedeckels und des Gehäuses aufzurauen und somit die Bindungsstärke zu verbessern.
C: 2D-Code-Markierung auf Elektroden
In der Vergangenheit wurden nur Batteriegehäuse markiert. Jetzt besteht ein zunehmender Bedarf, neben dem Gehäuse auch einzelne Elektroden zu markieren.
Laserbeschriftung auf Invertern
Wechselrichter wandeln gespeicherte Elektrizität von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um und versorgen den Motor mit AC. Da Motoren während des Betriebs eines Fahrzeugs über einen weiten Winkel rotieren, müssen Wechselrichter die zugeführte Elektrizität sorgfältig steuern.
A: 2D-Code- und Zeichenfolgenmarkierung auf Leiterplatten (PCB)
Die Markierung von Glas-Epoxid-Leiterplatten muss beschädigungsfrei erfolgen, um die Partikelbildung bei der Entfernung des Fotolacks zu verhindern.
B: 2D-Code-Markierung auf dem Kühlrippen
Die Markierung eines 2D-Codes auf den Kühlrippen erleichtert es erheblich, die Gerätespezifikationen zu ermitteln.
C: Seriennummernmarkierung auf dem Gehäusedeckel
Das Anbringen von Etiketten auf dem Gehäuse eines Wechselrichters ist üblich, aber Etiketten sind teuer in der Herstellung und Designänderungen können, zu Lasten älterer Chargen, die entsorgt werden müssen, nur aufwändig übertragen werden. Lasermarkierer verursachen keine Betriebskosten, es braucht keine Vorratshaltung und die Designs lassen sich sehr leicht anpassen.
D: 2D-Code- und Zeichenfolgenmarkierung auf Aluminiumgussteilen
Gehäuse aus Aluminiumguss können je nach Produkttoleranzen in der Größe variieren. Es ist wichtig, ein Markierungssystem zu haben, das diese Größenänderungen ausgleichen kann, da sonst die Gefahr besteht, dass fehlerhafte, unscharfe Markierungen entstehen, die nur schwer oder nicht lesbar sind.
Laserbeschriftung auf Sonarsensoren
Diese Sensoren sind in der Stoßstange integriert und erkennen Hindernisse in einer Entfernung von bis zu etwa 1 m. Sie werden beim Einparken verwendet und benachrichtigen den Fahrer über nahegelegene Hindernisse.
A: Identifikationsmarkierung auf dem Gehäuse
Identifikationsmarkierungen werden auf die zahlreichen Sonarsensoren im Fahrzeug aufgebracht.
B: 2D-Code-Markierung auf Sensorbauteilen
Sonarsensoren sind in einer Vielzahl von Farben erhältlich, um zu verschiedenen Fahrzeugfarben zu passen. Daher müssen Rückverfolgbarkeitssysteme in der Lage sein, eine breite Palette von Farben sauber zu markieren.
Laserbeschriftung auf Frontkameras
Frontkameras in Fahrzeugen werden verwendet, um den Fahrer auf andere Fahrzeuge, Fußgänger oder Verkehrsschilder aufmerksam zu machen. Kameras sind gut darin, relativ nahe Objekte zu erfassen und können weiße Linien, die Fahrspuren, Zebrastreifen oder Geschwindigkeitsbegrenzungen eindeutig erkennen.
A: Identifikationsmarkierung auf der Linsen
Identifikationsmarkierungen werden auf dem Ring angebracht, der um das Kameraobjektiv passt.
B: Zeichenfolgen- und 2D-Code-Markierung auf elektrobeschichteten Teilen
Laser werden verwendet, um elektrobeschichtete Teile an der Basis der Kamera zu markieren. Um Rostschutz zu gewährleisten, dürfen die Laserbeschrifter die korrosionsbeständige Farbe nicht vollständig entfernen.
Laserbeschriftung auf Rückfahrkameras
Rückfahrkameras zeigen den Bereich hinter einem Fahrzeug an. Dieser Videostream wird auf dem Navigationsmonitor angezeigt, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Rückfahrkameras verwenden häufig CMD-Objektive, da diese in der Lage sind, die linken, rechten und mittleren Bereiche hinter einem Fahrzeug darzustellen.
A: Seriennummernmarkierung auf dem Kameragehäuse
Identifikationsmarkierungen werden angebracht, um die Spezifikationen der verschiedenen Kameras zu unterscheiden.
B: Losnummernmarkierung auf dem Objektiv
Identifikationsmarkierungen werden auf dem Objektiv angebracht, um das montierte Gehäuse genau zuordnen zu können.
Laserbeschriftung auf DC-DC-Wandlern
Ein DC-DC-Wandler betreibt elektrische Komponenten in Fahrzeugen wie Scheinwerfer, Scheibenwischer und Audiosystem, indem er gespeicherte Hochspannung in Niederspannungs-Gleichstrom umwandelt. Elektrische Komponenten in Fahrzeugen benötigen immer mehr Leistung, was zu einem Bedarf an erhöhter Leistungskapazität sowie einem kompakten und leichten Design führt.
A: 2D-Code- und Zeichenfolgenmarkierung auf Leiterplatten (PCB)
Die Markierung von Glas-Epoxid-Leiterplatten muss beschädigungsfrei erfolgen, um die Partikelbildung bei der Entfernung des Fotolacks zu verhindern.
B: Seriennummernmarkierung auf dem Gehäusedeckel
Traditionell war das Anbringen von Etiketten auf dem Gehäuse üblich, aber die Laserbeschriftung birgt starke Vorzüge wie Kostenreduzierung und die Vereinfachung von Designänderungen.
Laserbeschriftung auf Steuergeräten (ECUs)
Das Steuergerät (ECU) ist das Gehirn des Fahrzeugs und optimiert die Bewegung der verschiedenen Antriebsmechanismen. Es steuert elektronisch den Motor, die Airbags, das Getriebe und andere Teile entsprechend den Betriebsbedingungen. Die Entwicklung von Steuergeräten schreitet kontinuierlich voran, wobei täglich höhere Kontrollniveaus erreicht werden.
A: Seriennummernmarkierung auf dem Gehäusedeckel
Das Anbringen von Etiketten auf dem Gehäuse eines Steuergeräts ist üblich, aber Etiketten sind teuer in der Herstellung, Lagerhaltung und Designänderungen können nur langwierig und kostspielig umgesetzt werden. Lasermarkierer verursachen keine Betriebskosten und Änderungen am Design lassen sich sehr leicht anpassen.
B: 2D-Code-Markierung zur Steckeridentifikation
ECU-Stecker verwenden häufig cremefarbene und graue Kunststoffe, die mit Infrarotlasern schwer zu markieren sind. UV-Laser hingegen können auf diesen Materialien sehr leicht kontrastreiche Markierungen erzeugen.
Laserbeschriftung auf Millimeterwellen-Radaren
Millimeterwellen-Radarsensoren erkennen Objekte in einem großen Bereich von bis zu 100 m voraus. Vordere Sensoren messen den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, hintere Sensoren erkennen Fahrzeuge und Fußgänger in toten Winkeln, und vordere Sensoren helfen Verkehrsunfälle (die gehäuft an Kreuzungen auftreten) zu verhindern.
A: Standardmarkierung auf dem Gehäuse
Alle Geräte, die Funkwellen aussenden (wie ein Millimeterwellenradar), müssen in jedem Land, in dem sie verwendet werden, Standardzertifizierungen erhalten. Standardzertifizierungsmarkierungen werden jedes Mal hinzugefügt, wenn ein neues Zielland für den Export hinzukommt. Lasermarkierer sind für diese Anwendungen optimiert, da sie sich leicht an Designänderungen anpassen lassen.
Die Bedeutung der Direktmarkierung in der Elektrofahrzeugindustrie
Die Elektrofahrzeugindustrie in der Europäischen Union hat in den letzten Jahren eine starke Wachstumsdynamik erlebt. Im Jahr 2020 wurden in der EU etwa 1,36 Millionen Elektrofahrzeuge verkauft, was einen Anstieg von mehr als 140 % im Vergleich zu 2019 darstellt. Dieser Trend setzt sich fort, da die Verkäufe im Jahr 2021 sogar auf über 2,3 Millionen Einheiten gestiegen sind. Dies entspricht einer Marktdurchdringung von rund 19 % im Bereich der Neuzulassungen. (ElectricVehicleOutlook2023)
BloombergNEF schätzt, dass Elektrofahrzeuge in der EU bis 2030 einen Marktanteil von über 60 % bei den Neuzulassungen erreichen könnten, was durch ambitionierte Umweltziele und Förderprogramme begünstigt wird. Die EU hat strenge CO₂-Emissionsziele erlassen und verpflichtet sich, die Treibhausgasemissionen bis 2030 um 55 % gegenüber dem Niveau von 1990 zu senken. (Electric Vehicle Sales Headed For Five And A Half Million In 2021 As Automakers Target 40 Million Per Year By 2030)
Die Fertigungskapazitäten im Bereich Elektrofahrzeuge wachsen ebenfalls rasant, angetrieben durch Investitionen in Batteriezellen und Ladestationen sowie Fortschritte in der Batterie-Technologie. (The US Refuses to Fall in Love With Electric Cars)
Da die Laserbeschriftung dauerhaft ist und auf einer Vielzahl von Materialien durchgeführt werden kann, ist sie eine ideale Wahl für EV-Hersteller. Die direkte Laserbeschriftung (DLM) ist eine Art der Laserbeschriftung, die ohne die Notwendigkeit eines Zwischenmaterials durchgeführt wird. Dies macht die direkte Laserbeschriftung perfekt für die Markierung von Objekten aus hitzeempfindlichen oder empfindlichen Materialien, die in Elektrofahrzeugen häufig vorkommen.
Die Vorteile der Laserbeschriftung in der Automobilindustrie sind zahlreich. Laserbeschriftete Komponenten sind leichter zu verfolgen und zu identifizieren und sind weniger anfällig für Beschädigungen oder Manipulationen. Darüber hinaus kann die Laserbeschriftung verwendet werden, um Elektrofahrzeugen ästhetischen Reiz zu verleihen. Wenn man all diese Faktoren berücksichtigt, wird deutlich, dass die Laserbeschriftung ein wichtiger Bestandteil der Elektrofahrzeugindustrie ist.
Da die Branche weiterhin wächst, wird die Laserbeschriftung von Elektrofahrzeugen eine zunehmend wichtige Rolle bei der Sicherstellung der Sicherheit und Rückverfolgbarkeit ihrer Teile spielen. KEYENCE ist ein weltweit führender Anbieter von Laserbeschriftungssystemen. Kontaktieren Sie uns noch heute unter +43 (0) 2236 378266 0/+41 (0) 434 5577 30 , um unsere EV-spezifischen Laserbeschriftungslösungen zu besprechen.
Anwendungsvideo
FAQs zur Laserbeschriftung in der Elektrofahrzeugindustrie
Was sind die Vorteile der Laserreinigung gegenüber herkömmlichen Reinigungsmethoden?
Die Laserreinigung ist die effektivste Methode zur Reinigung von EV-Batteriezellen, da sie berührungslos, präziser, wiederholbarer und, im Vergleich zu anderen Methoden, das Risiko von Beschädigungen minimiert.
Welche Arten von EV-Batteriezellen sind für die Laserreinigung geeignet?
Alle Batteriezellen sind für die Laserreinigung geeignet, einschließlich prismatischer, Blade-, Pouch- und zylindrischer Zellen.
Welche Arten von Verunreinigungen können durch die Laserreinigung von Batterien effektiv entfernt werden?
Die Laserreinigung von Batterien wird verwendet, um alle Arten von Verunreinigungen zu entfernen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Staub, Öl, Schmutz, Fett, Klebstoffe oder Batterieelektrolyt. Laser verdampfen diese Verunreinigungen und hinterlassen eine saubere Batteriezellenoberfläche.
Welche Schlüsselfaktoren sind bei der Auswahl eines Lasersystems zur Batteriereinigung zu berücksichtigen?
Das ideale System zur Laserreinigung von Batterien sollte eine hohe Spitzenleistung aufweisen, um das Risiko thermischer Schäden zu minimieren und gleichzeitig schnell zu arbeiten. Es sollte auch eine maximale Strahlkontrolle für präzise Positionierung und konsistente Leistungs-/Energieabgabe bieten.
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