Các thách thứcn

Ngành công nghiệp ô tô đang trong quá trình chuyển đổi công nghệ, với nguyên tắc: càng ít chi tiết cấu thành một chiếc xe thì quá trình sản xuất càng hiệu quả hơn. "Nhờ các chi tiết có kích thước lớn hơn, chúng tôi có thể sản xuất hiệu quả hơn và giảm thời gian lắp ráp,” ông Miguel Angel Ferrandez, giám đốc R&D BIW giải thích. “Bên cạnh đó, có thể giảm trọng lượng xe và tăng độ an toàn". Với dòng sản phẩm GES-GIGASTAMPING®, Gestamp đang thực hiện vai trò tiên phong trong lĩnh vực này. Đây là vác chi tiết kết cấu kích thước lớn được tạo ra thông qua quá trình dập nóng từ thép cường độ cao. Tuy nhiên việc hàn các chi tiết này bằng laser trong một quy trình ổn định và phù hợp sản xuất công nghiệp là một thách thức ,  Ferrandez cho biết: „Các loại thép được tôi ép được phủ một lớp nhôm–silic (AlSi), có chức năng bảo vệ chi tiết khỏi ăn mòn. Trong hàn điểm truyền thống, điều này không đóng vai trò đáng kể. Tuy nhiên, khi hàn bằng laser, ban đầu chúng tôi đã gặp rất nhiều khó khăn.” Vấn đề then chốt là hai loại vật liệu khác nhau không thể liên kết một cách đồng nhất trong đường hàn. Thay vào đó sẽ hình thành  các pha liên kim loại và ferrit α, những thành phần tổ chức kim, vốn ốn ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng mối hàn cũng như các tính chất cơ học của chi tiết sau khi hình thành kết cấu, theo ông Nicolai Speker, Trưởng bộ phận Phát triển Ứng dụng tại TRUMPF.

Các giải pháp

Dựa trên đổi mới công nghệ hàn laser G-Weld do Gestamp phát triển, TRUMPF đã bắt tay vào công việc. G-Weld® được Gestamp phát triển nhằm thay thế phương pháp hàn điểm truyền thống trong các dạng cắt ghép miếng vá và chồn mép. Một đường hàn hình chữ G cho phép tốc độ hàn nhanh hơn tới năm lần, đồng thời cải thiện đáng kể hiệu quả và chất lượng sản xuất. „Tuy nhiên lợi thế về thời gian này sẽ nhanh chóng mất đi nếu chúng tôi phải loại bỏ lớp phủ nhôm–silic trước khi hàn laser bằng một công đoạn xử lý trước đó“, theo Ferrandez. Giải pháp: Biến đổi chùm tia – trong trường hợp của Gestamp, được thực hiện với sự hỗ trợ của tùy chọn đa tiêu điểm. Trong đó  chùm tia laser được chia thành bốn chùm tia riêng lẻ với cường độ gần như bằng nhau. Cả bốn chùm tia thành phần đều bao gồm một chùm lõi và một chùm vòng. "Nhờ việc không chỉ một mà đồng thời bốn chùm tia cùng tác động lên vũng nóng chảy, quá trình hòa trộn giữa hai loại vật liệu đạt được sự đồng nhất. Sự hình thành các trạng thái tổ chức không mong muốn nhờ đó có thể được ngăn chặn“, ông Marc Hummel, Global Business Development Manager phụ trách các ứng dụng Mobility tại TRUMPF cho biết. „Ngoài ra, năng lượng bổ sung từ chùm tia vòng còn giúp hạn chế sự hình thành bắn tóe kim loại.“ Kết quả: Một đường hàn bền chắc, có khả năng đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm va chạm khắt khe của ngành công nghiệp ô tô . 

Triển khai

Trong giai đoạn phát triển, các chuyên gia của TRUMPF ban đầu làm việc với các vật liệu do Gestamp cung cấp. Trong các bước tiếp theo, các chi tiết thực tế được đưa vào thử nghiệm và cuối cùng là toàn bộ thân vỏ xe, được Gestamp đưa vào các thử nghiệm va chạm thực tế  „Những nỗ lực này hoàn toàn xứng đáng, Ferrandez nhận định và tổng kết: „Chiến lược hàn mới mang lại nhiều lợi ích đồng thời. Một mặt, chúng tôi tiết kiệm chi phí trong sản xuất và trang thiết bị – chẳng hạn như robot lắp ráp – đồng thời việc đơn giản hóa quá trình lắp ráp giúp giảm độ phức tạp trong công đoạn hoàn thiện cuối cùng. Ngoài ra, nhờ  tốc độ hàn nhanh hơn chúng tôi nâng cao năng suất, đồng thời vẫn cải thiện chất lượng đường hàn.“ Và còn một ưu điểm quan trọng khác: laser không chỉ mang lại khả năng tiếp cận tốt hơn, mà còn cho phép hàn từ một phía, tạo ra lợi thế được gọi là „bề mặt bán hiển thị”. Mối hàn không còn nhìn thấy từ mặt dưới chi tiết    và có thể được sơn trực tiếp. Trước khi đưa quy trình mới vào áp dụng Gestamp đã tiến hành giai đoạn xác nhận. „Ngay khi quá trình xác nhận nội bộ này hoàn tất“,  Ferrandez cho biết, „chúng tôi sẽ triển khai công nghệ này trên toàn bộ các nhà máy của mình.“

Triển vọng

“Hiện đang có nhu cầu ngày càng tăng đối với các phương pháp sản xuất đơn giản hơn và có tính cạnh tranh cao hơn,” ông Miguel Angel Fernandez cho biết và nói thêm. "Đặc biệt  sản phẩm của dòng Ges-Gigastamping®, đòi hỏi quá trình liên kết chính xác, tốc độ cao và không lỗi đồng thời không để lộ các vị trí nối. Phương pháp hàn mới của chúng tôi mở ra những khả năng hoàn toàn mới và có tiềm năng thay đổi căn bản cách thiết kế và sản xuất các chi tiết.“ 

Trạng thái: 10.03.2026