Desafios

A produção automobilística passa por uma transformação tecnológica: quanto menos componentes um veículo necessitar, mais eficientemente ele poderá ser fabricado. "Ao utilizar componentes maiores, podemos produzir com mais eficiência e reduzir o tempo de montagem", explica Miguel Angel Ferrandez, Director R&D BIW. "O peso do veículo também pode ser reduzido e a segurança aumentada." Com a família Ges-Gigastamping®, a Gestamp está fazendo um trabalho pioneiro aqui. São componentes estruturais de formato grande, criados por conformação a quente a partir de aços de alta resistência. No entanto, soldá-los de forma confiável com um laser em um processo industrial foi um desafio, diz Ferrandez: "Os aços endurecidos por prensagem são fornecidos com um revestimento de alumínio-silício (AlSi), que protege os componentes contra a corrosão. Isso não tem importância na solda a ponto convencional. Mas inicialmente tivemos dificuldades com a solda a laser." O cerne da questão era que os dois materiais diferentes não podiam ser unidos homogeneamente dentro do cordão de solda. Em vez disso, formam-se fases intermetálicas e alfa-ferrita, componentes estruturais que afetam negativamente a qualidade do cordão e as propriedades mecânicas estruturais resultantes do componente, afirma Nicolai Speker, chefe de desenvolvimento de aplicações na TRUMPF.

Soluções

Com base na inovação de solda a laser G-Weld desenvolvida pela Gestamp, a TRUMPF começou a trabalhar. G-Weld® foi desenvolvido pela Gestamp para substituir a tradicional solda ponto em blanks de emenda e sobreposição. Um cordão de solda em forma de G permite velocidades de solda até cinco vezes mais rápidas e melhora significativamente a eficiência e a qualidade da produção. "No entanto, esta economia de tempo teria sido rapidamente perdida, se tivéssemos que remover o revestimento de alumínio-silício em um processo anterior, antes da solda a laser", explica Ferrandez. A solução: modelagem do raio laser; no caso da Gestamp, com auxílio da opção multifocal. O raio laser é dividido em quatro raios individuais, com intensidade aproximadamente igual. Todos os quatro raios parciais possuem um raio de núcleo e um raio de anel. "Como não apenas um raio, mas quatro, atuam na poça de fusão, os dois materiais são misturados de forma homogênea. A formação de condições estruturais indesejáveis ​​pode ser evitada", explica Marc Hummel, gerente de desenvolvimento de negócios globais para aplicações de mobilidade da TRUMPF. "A energia adicional do raio de anel também evita a formação de respingos." O resultado: um cordão de solda forte que também resiste aos altos requisitos de testes de colisão da indústria automotiva.

Implementação

Durante a fase de desenvolvimento, os especialistas da TRUMPF trabalharam inicialmente com materiais fornecidos pela Gestamp. Na sequência, foram utilizados componentes reais e, finalmente, carrocerias inteiras, que foram submetidas a testes de colisão reais na Gestamp. "O trabalho valeu a pena", afirma Ferrandez e resume: "A nova estratégia de soldagem oferece diversas vantagens. Por um lado, economizamos custos de produção e equipamentos, como robôs de montagem, e a montagem simplificada reduz a complexidade na produção final. Além disso, aumentamos nossa produtividade através de maiores velocidades de soldagem e fazemos isso com melhor qualidade do cordão de solda." E há outra vantagem importante: o laser não só oferece melhor acessibilidade, mas também permite a vantagem do que é conhecido como "superfície semivisível" graças à soldagem unilateral. O cordão não é mais visível na parte inferior do componente e pode ser pintado diretamente. Antes da introdução do novo processo, a fase de validação foi iniciada na Gestamp "Assim que esta validação interna for concluída", disse Ferrandez, "implementaremos a tecnologia em todas as nossas operações".

Perspectiva

"Há uma necessidade crescente de processos de fabricação mais simples e competitivos", explica Miguel Angel Fernandez e acrescenta. "Os produtos da nossa família Ges-Gigastamping®, em particular, exigem uma união precisa, rápida e sem defeitos – sem juntas visíveis. Nossa nova abordagem de soldagem abre possibilidades completamente novas e tem o potencial de mudar o design e a fabricação de componentes."

Atualização: 10/03/2026