Analyse des processus de base et des tendances de développement de la technologie de soudage de carrosserie automobile

 

Dans la fabrication automobile,soudage du corpsLa technologie est le lien central qui détermine la résistance structurelle, la sécurité et l'efficacité de production de l'ensemble du véhicule. Avec la popularisation des matériaux légers et la demande croissante de production intelligente, les processus de soudage sont constamment en train d'itérer et d'innover, fournissant un soutien clé au développement continu de l'industrie automobile.

 

I. Technologies de soudage courantes et caractéristiques de leur application

1. soudage par points de résistance: En tant que technologie avec un taux d'utilisation de plus de 60% dans la fabrication du corps, le soudage par points de résistance réalise la fusion locale des métaux par la pression de l'électrode et le chauffage instantané à haut courant. Ses avantages résident dans une petite déformation et une efficacité élevée. Il convient particulièrement au soudage de tôles d'acier à haute résistance et peut éviter les dommages aux propriétés du matériau causés par les méthodes de chauffage traditionnelles.

2. Soudage au laser: Avec un faisceau de densité d'énergie élevée, le soudage au laser peut réaliser le traitement des coutures avec une précision de 0,1 mm. Il convient particulièrement à la connexion de composants de précision tels que le système d'entraînement électrique et les batteries de véhicules de nouvelle énergie. Cette technologie présente des avantages importants dans le soudage de matériaux légers tels que les alliages d'aluminium et les tôles d'acier galvanisées, et la vitesse de soudage peut atteindre plusieurs mètres par minute.

3. gaz - soudage blindé: en utilisant CO ₂ ou gaz mélangés comme moyen de blindage, il convient pour souder des plaques de calibre moyen et épais. Il a les caractéristiques de faible coût et de forte adaptabilité et est couramment utilisé pour le soudage de réparation de composants tels que les portes et les cadres.

4. soudage à arc et brasage: le soudage à arc est principalement utilisé pour connecter des pièces structurelles épaisses - parois, tandis que le brasage réalise la combinaison de matériaux dissimilaires à travers un métal de remplissage avec un point de fusion inférieur à celui du matériau de base. Il est largement utilisé dans des domaines tels que le radiateur et l'assemblage de composants électroniques.

 

II. Adaptation des matériaux et innovation des procédés

Les matériaux modernes de carrosserie ont évolué de structures en acier simples à des structures hybrides multi-matériaux, y compris:

- Acier à haute résistance: le matériau principal représente plus de 60%, qui doit être associé à un processus de soudage à résistance avec un contrôle précis de la pression.

- Alliage d'aluminium: Le matériau léger préféré, qui repose sur des technologies d'entrée à faible chaleur telles que le soudage laser et le soudage à frottement.

- Matériaux composites: Les matériaux tels que les fibres de carbone - plastique renforcé (CFRP) favorisent le développement des technologies de soudage à ultrasons et de collage.

 

Prenant les véhicules à énergie nouvelle comme exemple, la boîte à batterie utilise une structure hybride d'un cadre en alliage d'aluminium et d'un châssis en acier, ce qui nécessite un processus combiné de soudage laser sur mesure et de rivetage auto-perçage (SPR) pour assurer une connexion fiable tout en répondant aux exigences de légèreté et de sécurité contre les collisions.

 

III. Les avancées technologiques et les défis de l ' industrie

Actuellement, le domaine du soudage est confronté à trois défis principaux:

1. Compatibilité multi-matériaux: Les différences dans les points de fusion et les coefficients d'expansion thermique de différents matériaux nécessitent le développement de procédés de soudage composite. Par exemple, le soudage hybride laser-arc peut augmenter simultanément la profondeur de pénétration et la vitesse de soudage.

2. Mise à niveau intelligente: Le système de positionnement de soudure basé sur la vision par machine peut améliorer la précision de soudure à ±0,05 mm, et la technologie jumelle numérique réalise l'optimisation en temps réel des paramètres de processus.

3. Exigences de production verte: La proportion d'applications de technologies respectueuses de l'environnement telles que le soudage au laser sans fumée et le soudage à impulsion électromagnétique à faible consommation d'énergie augmente d'année en année, favorisant la réduction des émissions de carbone dans le processus de soudage.

 

Prenant la fabrication de la carrosserie en blanc d'un certain modèle de véhicule comme exemple, après l'adoption d'une ligne de production de soudure entièrement automatique, le cycle de production a été raccourci de 120 secondes par véhicule à 78 secondes et le taux qualifié de taches de soudure a été augmenté à 99,97%, réduisant considérablement le coût de retravail.

 

IV. Tendances futures du développement

1. Production flexible: les stations de travail de soudage modulaires peuvent rapidement s'adapter à différents modèles de véhicules et soutenir la production de ligne mixte de variétés multiples.

2. Système de surveillance de qualité: Le système de surveillance en ligne peut atteindre la traçabilité de 100% de la qualité des taches de soudure par des moyens tels que l'imagerie thermique infrarouge et la détection d'émission acoustique.

3. Nouvelle adaptation du matériau: Pour les alliages de magnésium et les composites de matrice céramique, des procédés de soudage à ultra-basse température tels que le transfert de métaux à froid (CMT) sont en cours de développement.

 

Avec l'intégration approfondie de la communication 5G et de l'Internet industriel, le processus de soudage se transforme d'une technologie de connexion unique à un projet systématique couvrant la conception, la simulation et l'exécution, favorisant en permanence le développement de l'industrie automobile dans une direction plus sûre, plus efficace et plus respectueuse de l'environnement.