ความท้าทาย

อุตสาหกรรมยานยนต์กำลังอยู่ในช่วงการเปลี่ยนผ่านทางเทคโนโลยี โดยมีหลักการว่า หากรถยนต์ต้องใช้ชิ้นส่วนน้อยลงเท่าใด ก็จะสามารถผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น “เราสามารถผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและลดเวลาในการประกอบลงได้ด้วยชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่ขึ้น” Miguel Angel Ferrandez, Director R&D BIW อธิบาย “นอกจากนี้ ยังสามารถลดน้ำหนักรถยนต์และเพิ่มความปลอดภัยได้” กลุ่มผลิตภัณฑ์ Ges-Gigastamping® ช่วยให้ Gestamp กลายเป็นผู้บุกเบิกในด้านนี้ โดยเป็นส่วนประกอบโครงสร้างขนาดใหญ่ที่ผลิตจากเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงด้วยกระบวนการขึ้นรูปร้อน อย่างไรก็ตาม Ferrandez ระบุว่า การเชื่อมส่วนประกอบเหล่านี้ด้วยเลเซอร์ในกระบวนการที่เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมและมีความมั่นคงด้านกระบวนการนั้นเป็นความท้าทาย “เหล็กกล้าชุบแข็งด้วยการขึ้นรูปมีการเคลือบอะลูมิเนียม-ซิลิคอน (AlSi) ซึ่งช่วยปกป้องชิ้นส่วนจากการกัดกร่อน ในการเชื่อมแบบจุดตามวิธีดั้งเดิม สิ่งนี้ไม่ใช่ประเด็นสำคัญ แต่ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ตอนแรกเราประสบปัญหาอย่างหนัก” จุดสำคัญของปัญหาคือ วัสดุสองชนิดที่แตกต่างกันไม่สามารถเชื่อมประสานกันภายในแนวเชื่อมได้อย่างเป็นเนื้อเดียวกัน แต่กลับเกิดเฟสอินเตอร์เมทัลลิกและแอลฟาเฟอร์ไรต์ ซึ่งเป็นองค์ประกอบทางโครงสร้างจุลภาคที่ส่งผลเสียต่อคุณภาพแนวเชื่อมและคุณสมบัติทางกลเชิงโครงสร้างของชิ้นส่วนที่เป็นผลตามมา Nicolai Speker หัวหน้าฝ่ายพัฒนาแอปพลิเคชันของ TRUMPF ระบุ

โซลูชัน

TRUMPF จึงเริ่มดำเนินการโดยใช้ G-Weld นวัตกรรมการเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่ Gestamp พัฒนาขึ้นเป็นพื้นฐาน Gestamp พัฒนา G-Weld® ขึ้นเพื่อทดแทนการเชื่อมแบบจุดตามวิธีดั้งเดิมสำหรับชิ้นงานตัดแบบ Patch และ Overlap แนวเชื่อมรูปตัว G ช่วยให้ความเร็วในการเชื่อมเพิ่มขึ้นได้สูงสุดถึงห้าเท่า และเพิ่มประสิทธิภาพรวมถึงคุณภาพในการผลิตได้อย่างมาก “อย่างไรก็ตาม เวลาที่ประหยัดได้นี้คงจะสูญเปล่าไปอย่างรวดเร็ว หากเราจำเป็นต้องนำสารเคลือบอะลูมิเนียม-ซิลิคอนออกในกระบวนการก่อนหน้า ก่อนทำการเชื่อมด้วยเลเซอร์” Ferrandez อธิบาย โซลูชันคือการปรับรูปลำแสง โดยในกรณีของ Gestamp ใช้ตัวเลือก MultiFokus ในกระบวนการนี้ ลำแสงเลเซอร์จะถูกแบ่งออกเป็นลำแสงเดี่ยวสี่ลำที่มีความเข้มใกล้เคียงกัน ลำแสงย่อยทั้งสี่ลำมีทั้งลำแสงแกนกลางและลำแสงวงแหวน “เนื่องจากไม่ได้มีเพียงลำแสงเดียว แต่มีลำแสงถึงสี่ลำที่กระทำต่อบ่อหลอม จึงทำให้วัสดุทั้งสองชนิดผสมเข้ากันได้อย่างเป็นเนื้อเดียวกัน จึงสามารถป้องกันการเกิดสภาวะโครงสร้างจุลภาคที่ไม่พึงประสงค์ได้” Marc Hummel, Global Business Development Manager สำหรับแอปพลิเคชันด้าน Mobility ของ TRUMPF อธิบาย “นอกจากนี้ พลังงานเพิ่มเติมจากลำแสงวงแหวนยังช่วยป้องกันการเกิดสะเก็ดเชื่อมอีกด้วย” ผลลัพธ์ที่ได้คือแนวเชื่อมที่แข็งแรง ซึ่งทนต่อข้อกำหนดด้านการทดสอบการชนระดับสูงของอุตสาหกรรมยานยนต์ได้

การทำให้เป็นจริง

ในระยะการพัฒนา ผู้เชี่ยวชาญของ TRUMPF เริ่มต้นทำงานกับวัสดุที่ Gestamp จัดเตรียมให้ ในขั้นตอนต่อมา ได้มีการใช้ชิ้นส่วนจริง และในท้ายที่สุดคือโครงตัวถังทั้งคัน ซึ่ง Gestamp นำไปทดสอบการชนจริง “ความพยายามครั้งนี้คุ้มค่า” Ferrandez กล่าวสรุปว่า “กลยุทธ์การเชื่อมใหม่นี้มีข้อดีหลายประการพร้อมกัน ประการแรก เราประหยัดต้นทุนในการผลิตและอุปกรณ์ เช่น หุ่นยนต์ประกอบ และการประกอบที่เรียบง่ายขึ้นยังช่วยลดความซับซ้อนในการผลิตขั้นสุดท้าย นอกจากนี้ เรายังเพิ่มผลิตภาพของเราด้วยความเร็วในการเชื่อมที่สูงขึ้น และในขณะเดียวกันก็ได้คุณภาพแนวเชื่อมที่ดีขึ้นด้วย” อีกทั้งยังมีข้อดีสำคัญอีกประการหนึ่งคือ เลเซอร์ไม่เพียงช่วยให้เข้าถึงได้ดีขึ้นเท่านั้น แต่การเชื่อมจากด้านเดียวยังทำให้เกิดข้อดีที่เรียกว่า “พื้นผิวกึ่งมองเห็นได้” อีกด้วย โดยไม่สามารถมองเห็นแนวเชื่อมจากด้านล่างของชิ้นส่วนได้อีก และสามารถนำไปพ่นสีได้โดยตรง ก่อนการนำกระบวนการใหม่นี้มาใช้ Gestamp ได้เริ่มระยะการตรวจสอบความถูกต้องแล้ว “ทันทีที่การตรวจสอบความถูกต้องภายในนี้เสร็จสิ้น” Ferrandez กล่าว “เราจะนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ในโรงงานทุกแห่งของเรา”

วิสัยทัศน์

“ความต้องการกระบวนการผลิตที่เรียบง่ายขึ้นและสามารถแข่งขันได้มากขึ้นกำลังเพิ่มสูงขึ้น” Miguel Angel Fernandez อธิบายและกล่าวเสริม “โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ผลิตภัณฑ์ในกลุ่ม Ges-Gigastamping® ของเราต้องการการเชื่อมต่อที่แม่นยำ รวดเร็ว และปราศจากจุดบกพร่อง โดยไม่มีจุดเชื่อมต่อที่มองเห็นได้ แนวทางการเชื่อมแบบใหม่ของเราเปิดโอกาสใหม่อย่างสิ้นเชิง และมีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงการออกแบบและการผลิตชิ้นส่วนอย่างถึงรากฐาน”

ข้อมูลเมื่อ: 10.03.2026