Défis

L'industrie automobile est en pleine mutation technologique. La règle est la suivante : moins un véhicule a besoin de composants, plus il peut être fabriqué efficacement. "Grâce à des composants plus grands, nous pouvons produire plus efficacement et réduire le temps de montage, explique Miguel Angel Ferrandez, directeur R&D BIW. De plus, cela permet de réduire le poids du véhicule et d'augmenter la sécurité." Avec la famille Ges-Gigastamping®, Gestamp fait œuvre de pionnier dans ce domaine. Il s'agit de composants structurels grand format obtenus à partir du formage à chaud d'aciers à haute résistance. Le fait de souder ces derniers au laser, en respectant la sécurité d'un processus de niveau industriel, s'est cependant avéré être un réel défi. Miguel Angel Ferrandez en témoigne : "Les aciers trempés sous pression sont dotés d'un revêtement aluminium-silicium (AlSi) qui protège les composants contre la corrosion. Pour le soudage par points conventionnel, cela n'a pas d'importance, mais lors du soudage laser, nous nous sommes d'abord cassé les dents." Le problème était que les deux matières différentes ne pouvaient pas être combinées de manière homogène à l'intérieur du cordon de soudure. Au lieu de cela, des phases intermétalliques et de la ferrite alpha se formaient, des composants structurels qui ont un impact négatif sur la qualité de la soudure et sur les propriétés structurelles mécaniques du composant qui en résultent, selon Nicolai Speker, responsable du développement d'applications chez TRUMPF.

Solutions

TRUMPF s'est alors mis au travail, en se basant sur l'innovation de soudage laser G-Weld développée par Gestamp. G-Weld® a été développé par Gestamp pour remplacer le soudage par points traditionnel lors des découpes Patch et Overlap. Un cordon de soudure en forme de G offre des vitesses de soudage jusqu'à cinq fois plus rapides et améliore grandement l'efficacité et la qualité de la production. "Ce gain de temps aurait cependant vite été perdu si nous avions dû enlever le revêtement aluminium-silicium avant le soudage laser, dans un processus en amont", explique Miguel Angel Ferrandez. La solution : le modelage du faisceau, et dans le cas de Gestamp, à l'aide de l'option multifocale. Le faisceau laser est alors divisé en quatre faisceaux individuels d'intensités comparables. Les quatre faisceaux partiels disposent d'un faisceau central et d'un faisceau annulaire. "Le fait qu'il n'y ait pas un faisceau mais quatre qui agissent sur le bain de fusion permet un mélange homogène des deux matières. Cela permet d'éviter la formation de composants structurels indésirés", explique Marc Hummel, Global Business Development Manager pour les applications de mobilité chez TRUMPF. "L'énergie supplémentaire du faisceau annulaire empêche également la formation de projections." Résultat : un cordon de soudure solide, qui résiste même aux exigences élevées en matière de crash-tests de l'industrie automobile.

Mise en œuvre

Dans la phase de développement, les experts TRUMPF ont d'abord travaillé avec des matériaux fournis par Gestamp. Par la suite, de véritables composants ont été utilisés et enfin des carrosseries entières, qui ont été soumises à de réels crash-tests par Gestamp. "Le travail en valait la peine", explique Miguel Angel Ferrandez avant de résumer : "La nouvelle stratégie de soudage offre plusieurs avantages. D'une part, nous économisons des coûts lors de la production et de l'équipement ; par exemple les robots de montage et le montage simplifié réduisent la complexité de la fabrication finale. En outre, grâce aux vitesses de soudage plus rapides, nous augmentons notre productivité tout en améliorant la qualité du cordon de soudure." Et il existe un autre avantage important : le laser apporte non seulement une meilleure accessibilité, mais grâce au soudage unilatéral, il offre également l'avantage qu'on appelle une "surface semi-visible". La soudure n'est plus visible depuis la partie inférieure du composant et peut être directement peinte. Avant le lancement du nouveau processus, la phase de validation a été lancée chez Gestamp. "Une fois que cette validation interne sera terminée, déclare Miguel Angel Ferrandez, nous déploierons la technologie dans toutes nos entreprises."

Perspectives

"Il y a un besoin croissant de procédés de fabrication plus simples et plus compétitifs", explique Miguel Angel Fernandez, avant d'ajouter : "Les produits de notre famille Ges-Gigastamping®, en particulier, nécessitent un assemblage précis, rapide et sans défaut, sans points de jonction visibles. Notre nouvelle approche de soudage ouvre de toutes nouvelles possibilités et a le potentiel de fondamentalement transformer la conception et la fabrication des composants."

Version : 10/03/2026