Výzvy

Automobilový průmysl se nachází v technologické proměně, platí: Čím méně dílů vozidlo potřebuje, tím efektivněji jej lze vyrobit. „Díky větším dílům můžeme efektivněji vyrábět a redukovat dobu montáže“, vysvětluje Miguel Angel Ferrandez, Director R&D BIW. „Kromě toho lze snížit hmotnost vozidla a zvýšit bezpečnost.“ Se skupinou Ges-Gigastamping® zde firma Gestamp vykonává průkopnickou práci. Zde se jedná o velkoformátové strukturované komponenty, které vznikají tvářením za tepla z vysokopevnostních ocelí. Tyto oceli dokázat procesně bezpečně svařovat laserem v procesu vhodném pro průmysl, bylo každopádně výzvou, říká Ferrandez: „Tlakově tvrzené oceli jsou opatřeny povlakem z hliníku a křemíku (AlSi), který díly chrání před korozí. Při konvenčním bodovém svařování to nehraje žádnou roli. Při svařování laserem jsme si ale nejdříve vylámali zuby.“ Rozhodujícím bodem bylo, že oba rozdílné materiály nebylo možné homogenně spojovat v jednom svaru. Místo toho se tvoří intermetalické fáze a alfa-ferit, součásti struktur, které negativně ovlivňují kvalitu svaru a z toho vyplývající mechanické vlastnosti struktur dílu , říká Nicolai Speker, vedoucí aplikačního vývoje u společnosti TRUMPF.

Řešení

Na základě firmou Gestamp vyvinuté inovace svařování laserem G-Weld se společnost TRUMPF pustila do práce. G-Weld® bylo vyvinuté firmou Gestamp, aby nahradilo tradiční bodové svařování u Patch- a Overlap- přířezů.  Svar ve tvaru G umožňuje až pětkrát rychlejší rychlosti svařování a značně zlepšuje efektivitu a kvalitu výroby. „Tento získaný čas by každopádně byl rychle ztracen, kdybychom povlak z hliníku a křemíku před svařováním museli odstraňovat laserem v předběžném procesu  “, vysvětluje Ferrandez. Řešení: Tvarování paprsku – v případě Gestamp pomocí opce Multifocus. Při tom je  laserový paprsek rozdělen do čtyř jednotlivých paprsků s přibližně stejnou intenzitou. Všechny čtyři dílčí paprsky mají jádrový a prstencový paprsek. „Díky tomu, že na tavnou lázeň působí ne pouze jeden paprsek, ale rovnou čtyři, podaří se homogenní promíchání obou materiálů. Tvorbě nežádoucích stavů struktur tak lze zabránit“, vysvětluje Marc Hummel, Global Business Development Manager pro Mobility aplikace u společnosti TRUMPF. „Dodatečná energie prstencového paprsku kromě toho zabrání tvorbě odstřiků.“ Výsledek:  Pevný svar, který odolá i  crashtestu dle vysokých požadavků automobilového průmyslu . 

Realizace

Ve fázi vývoje pracovali experti společnosti TRUMPF nejdříve s materiály, které jim dala k dispozici firma Gestamp. V dalším průběhu byly používány skutečné díly a nakonec celé karoserie, které byly u firmy Gestamp vystaveny reálným crashtestům. „Práce se vyplatila“, říká Ferrandez a shrnuje: „Nová strategie svařování poskytuje hned několik výhod. Jednak ušetříme náklady při výrobě a vybavení – tedy s montážními roboty a zjednodušenou montáží je v konečném zpracování redukována komplexnost. Kromě toho díky rychlejším rychlostem svařování zvyšujeme naši produktivitu a to při lepší kvalitě svaru.“ A je ještě jedno důležité plus: Laser poskytuje nejenom lepší přístupnost, umožňuje jednostranným svařováním také tu výhodu, která je označována jako „poloviditelný povrch“. Svar ze spodní strany dílu  nelze rozpoznat a lze jej přímo lakovat. Před zavedením nového procesu byla u firmy Gestamp zavedena fáze validace. „Jakmile tato interní validace bude dokončena“, říká Ferrandez, „technologii uplatníme ve všech našich závodech.“

Výhled

„Existuje rostoucí potřeba jednodušších a konkurenceschopnějších výrobních postupů“, vysvětluje Miguel Angel Fernandez a doplňuje. „Především  produkty naší skupiny Ges-Gigastamping®, vyžadují přesné, rychle spojování bez vadných míst  – bez viditelných míst spojení. Nás nový způsob svařování otevírá zcela nové možnosti a má potenciál zásadně změnit konstrukci a výrobu dílů.“ 

Stav: 10.3.2026