Utmaningar

Bilindustrin genomgår en teknologisk omvandling där följande regel gäller: ju färre komponenter ett fordon behöver, desto effektivare kan det tillverkas. ”Större komponenter gör att vi kan producera mer effektivt och minska monteringstiden”, förklarar Miguel Angel Ferrandez, Director R&D BIW. "Dessutom kan fordonets vikt minskas och säkerheten ökas." Med Ges-Gigastamping®-familjen är Gestamp pionjärer inom detta område. Här handlar det om strukturkonstruktioner i stort format som tillverkas av höghållfasta stål genom varmformning. Att svetsa dessa i en industriellt gångbar process med laser var dock en utmaning, enligt Ferrandez: "De presshärdade stålen är försedda med en aluminium-kisel (AlSi) beläggning, som skyddar komponenterna mot korrosion. Detta är irrelevant vid konventionell punktsvetsning. ”Vi hade svårigheter med lasersvetsningen i början.” Problemet var att de två olika materialen inte kunde sammanfogas homogent i svetsfogen. Istället bildas  intermetalliska faser och alpha-ferrit, strukturella komponenter som negativt påverkar fogkvaliteten och de resulterande strukturella mekaniska egenskaperna hos komponenten , säger Nicolai Speker, chef för applikationsutveckling på TRUMPF.

Lösningar

Baserat på lasersvetsinnovationen G-Weld, vilken har utvecklats av Gestamp, satte TRUMPF igång med arbetet. G-Weld® utvecklades av Gestamp för att ersätta traditionell punktsvetsning i lappsvetsning och överlappssvetsning. En G-formad svetsfog möjliggör svetshastigheter som är upp till fem gånger snabbare och förbättrar produktionseffektiviteten och kvaliteten avsevärt. ”Denna tidsbesparing hade dock snabbt försvunnit om vi hade varit tvungna att ta bort aluminium-kiselbeläggningen i en preliminär process innan vi svetsade med lasern”, förklarar Ferrandez. Lösningen: strålformning – i fallet med Gestamp, med hjälp av alternativet Multifokus.   Laserstrålen delas då upp i fyra enskilda strålar, med ungefär samma intensitet. Alla fyra delstrålar har en kärnstråle och en ringstråle. "Eftersom inte bara en stråle, utan fyra, verkar på smältbadet uppnås en homogen blandning av de två materialen. ”Detta förhindrar bildandet av oönskade strukturella tillstånd” , förklarar Marc Hummel, Global Business Development Manager  för mobilitetsapplikationer på TRUMPF. ”Ringstrålens extra energi förhindrar också att det bildas stänk.” Resultatet: En stark svetsfog som klarar även bilindustrins  höga krocktester. 

Genomförande

Under utvecklingsfasen arbetade TRUMPF-experterna inledningsvis med material från Gestamp. Senare användes riktiga komponenter och slutligen utsattes hela bilkarosser för realistiska krocktester på Gestamp. ”Arbetet har lönat sig”, säger Ferrandez och sammanfattar: ”Den nya svetsstrategin har flera fördelar. För det första sparar vi kostnader i produktion och utrustning – till exempel monteringsrobotar och förenklad montering minskar komplexiteten i slutproduktionen. Dessutom ökar vi vår produktivitet genom  snabbare svetshastigheter, samtidigt som vi förbättrar svetskvaliteten.” Och det finns ytterligare en viktig fördel: Lasern erbjuder inte bara bättre åtkomst, utan möjliggör också fördelen med en "halvt synlig yta" genom ensidig svetsning. Fogen syns inte längre  från komponentens undersida  och kan lackeras direkt. Innan den nya processen infördes startade Gestamp valideringsfasen. ”När denna interna validering är klar” ”kommer vi att lansera teknologin i alla våra anläggningar” säger Ferrandez .

Framtidsutsikter

”Det finns ett växande behov av enklare och mer konkurrenskraftiga tillverkningsprocesser”, förklarar Miguel Angel Fernandez och tillägger. ”Särskilt  produkterna i vår Ges-Gigastamping®-familj kräver exakt, snabb och störningsfri sammanfogning – utan synliga skarvar. Vår nya svetsmetod öppnar upp helt nya möjligheter och har potential att fundamentalt förändra konstruktion och tillverkning av komponenter.” 

Datum: 2026-03-10