Sfide

L'industria automobilistica sta attraversando una trasformazione tecnologica; minore è il numero di componenti necessari per un veicolo, maggiore è l'efficienza della produzione. "Componenti più grandi ci consentono di produrre in modo più efficiente e di ridurre i tempi di assemblaggio" spiega Miguel Angel Ferrandez, direttore R&D BIW. "È inoltre possibile ridurre il peso del veicolo e aumentare la sicurezza." Gestamp è all'avanguardia in questo ambito con la sua cosiddetta famiglia Ges-Gigastamping®. Si tratta di componenti strutturali di grande formato realizzati con acciai ad alta resistenza mediante formatura a caldo. Tuttavia, saldare in modo affidabile questi componenti con il laser in un processo idoneo all'utilizzo industriale rappresentava una sfida, spiega Ferrandez: "Gli acciai temprati a caldo sono rivestiti con uno strato di alluminio-silicio (AlSi) che protegge i componenti dalla corrosione. Nei convenzionali procedimenti di saldatura a punti, questo non ha importanza. Inizialmente abbiamo avuto grosse difficoltà con la saldatura laser." Il punto cruciale era che i due materiali diversi non potevano essere uniti in modo omogeneo all'interno del giunto di saldatura. Al contrario, si formano fasi intermetalliche e ferrite alfa, elementi microstrutturali che influenzano negativamente la qualità del giunto saldatura e le conseguente proprietà meccaniche e strutturali del componente, spiega Nicolai Speker, responsabile dello sviluppo applicativo presso TRUMPF.

Soluzioni

TRUMPF ha iniziato a lavorare sulla base dell'innovativo processo di saldatura laser G-Weld sviluppato da Gestamp. G-Weld® è stato sviluppato da Gestamp per sostituire la tradizionale saldatura a punti nei tagli per toppe e a sovrapposizione. Il giunto di saldatura sovrapposto a forma di G consente velocità di saldatura fino a cinque volte superiori, migliorando significativamente l'efficienza e la qualità della produzione. "Tuttavia, questo risparmio di tempo sarebbe andato rapidamente perso se avessimo dovuto rimuovere il rivestimento in alluminio-silicio in una fase di pre-lavorazione prima della saldatura laser", spiega Ferrandez. La soluzione: la formatura del fascio, nel caso di Gestamp con l'opzione Multifocus. In questo caso,  il raggio laser è diviso in quattro raggi singoli, ciascuno con lo stesso apporto di energia. Ognuno dei quattro raggi parziali ha un raggio centrale e un raggio anulare. Poiché sul bagno di fusione agiscono non un solo raggio, ma ben quattro, si ottiene una miscelazione omogenea dei due materiali. Si evita così la formazione di microstrutture indesiderate", spiega Marc Hummel, Global Business Development Manager per le applicazioni di mobilità presso TRUMPF. "L'energia aggiuntiva del raggio anulare previene anche la formazione di spruzzi". Il risultato: un giunto di saldatura robusto che resiste anche ai rigorosi crash test del settore automobilistico. 

Realizzazione

Durante la fase di sviluppo, gli esperti TRUMPF hanno inizialmente lavorato con materiali fisici forniti da Gestamp. Nella fase successiva sono stati utilizzati componenti reali e, infine, intere carrozzerie che sono state sottoposte a crash test realistici presso Gestamp. "Il lavoro ha dato i suoi frutti", afferma Ferrandez, riassumendolo così: "La nuova strategia di saldatura offre numerosi vantaggi. Da un lato, si riducono i costi di produzione e di attrezzaggio, ad esempio per i robot di assemblaggio, e dall'altro il montaggio semplificato riduce la complessità della produzione finale. Oltre a ciò, le velocità di saldatura più elevate aumentano la nostra produttività, migliorando al contempo la qualità del giunto di saldatura." Inoltre, c'è un altro vantaggio importante: il laser non solo offre una migliore accessibilità, ma consente anche di ottenere una "superficie semi-visibile" grazie alla saldatura su un solo lato. La saldatura non è più visibile dal lato inferiore del componente e può essere verniciata direttamente. Prima di introdurre il nuovo processo, Gestamp ha avviato una fase di validazione. "Non appena questa validazione interna sarà completata", afferma Ferrandez, "integreremo la tecnologia in tutte le nostre attività."

Prospettive

"C'è una crescente necessità di processi di produzione più semplici e competitivi" spiega Miguel Angel Fernandez e aggiunge. "In particolare i  prodotti della nostra famiglia Ges-Gigastamping® richiedono una giunzione precisa, veloce e senza difetti, senza punti di connessione visibili. Il nostro nuovo approccio alla saldatura apre possibilità completamente nuove e ha il potenziale per cambiare radicalmente la progettazione e la produzione dei componenti." 

Versione: 10/03/2026