Análise dos principais processos e tendências de desenvolvimento da tecnologia de soldagem de carroceria automotiva

 

Na fabricação de automóveis,soldagem do corpoA tecnologia é o elo central que determina a resistência estrutural, a segurança e a eficiência de produção de todo o veículo. Com a popularização de materiais leves e a crescente demanda por produção inteligente, os processos de soldagem estão constantemente iterando e inovando, fornecendo apoio fundamental para o desenvolvimento contínuo da indústria automotiva.

 

I. Tecnologias de soldagem convencionais e suas características de aplicação

1. Soldadura do ponto de resistência: Como uma tecnologia com uma taxa de uso de mais de 60% na fabricação do corpo, a soldadura do ponto de resistência alcança a fusão local dos metais através da pressão do eletrodo e do aquecimento instantâneo de alta corrente. Suas vantagens residem em pequena deformação e alta eficiência. É especialmente adequado para soldar chapas de aço de alta resistência e pode evitar os danos às propriedades do material causados ​​pelos métodos tradicionais de aquecimento.

2. Soldadura a laser: Com um feixe de alta - energia - densidade, a soldadura a laser pode alcançar o processamento da costura com uma precisão de 0,1 mm. É especialmente adequado para conectar componentes de precisão, tais como o sistema de acionamento elétrico e os pacotes de bateria de veículos de energia nova. Esta tecnologia mostra vantagens significativas na soldagem de materiais leves, como ligas de alumínio e chapas de aço galvanizadas, e a velocidade de soldagem pode atingir vários metros por minuto.

3. Gás - soldagem blindada: usando CO ₂ ou gases misturados como o meio de blindagem, é adequado para soldar placas de medição - e espessas. Tem as características de baixo custo e forte adaptabilidade e é comumente usado para a soldagem de reparo de componentes como portas e quadros.

4. Arco de soldagem e soldagem: A soldagem por arco é usada principalmente para conectar peças estruturais de parede espessa, enquanto a soldagem alcança a combinação de materiais dissimilares através de um metal de enchimento com um ponto de fusão inferior ao do material base. É amplamente utilizado em campos como radiador e montagem de componentes eletrônicos.

 

II. Adaptação de materiais e inovação de processos

Os materiais modernos da carroceria evoluíram de estruturas de aço simples para estruturas híbridas de vários materiais, incluindo:

- Aço de alta resistência: o material principal que representa mais de 60%, que precisa ser emparelhado com um processo de soldagem de resistência com controle de pressão preciso.

- Liga de alumínio: O material leve preferido, que depende de baixa - calor - tecnologias de entrada, como soldagem a laser e soldagem por atrito.

Materiais compostos: Materiais como fibra de carbono - plástico reforçado (CFRP) promovem o desenvolvimento de ligações e tecnologias de soldagem por ultra-som.

 

Tomando veículos de energia nova como exemplo, a caixa de bateria usa uma estrutura híbrida de uma estrutura de liga de alumínio e um chassi de aço, o que requer um processo combinado de soldagem a laser e rebite auto-perfurado (SPR) para alcançar uma conexão confiável, atendendo aos requisitos de segurança leve e de colisão.

 

III. Avanços tecnológicos e desafios da indústria

Atualmente, o campo da soldagem enfrenta três desafios principais:

1. Compatibilidade Multi - Material: As diferenças nos pontos de fusão e coeficientes de expansão térmica de diferentes materiais exigem o desenvolvimento de processos de soldagem composta. Por exemplo, a soldagem híbrida laser-arco pode aumentar simultaneamente a profundidade de penetração e a velocidade de soldagem.

2. Atualização inteligente: O sistema de posicionamento da solda baseado na visão de máquina pode melhorar a precisão da solda para ±0,05 mm, e a tecnologia gêmea digital realiza a otimização em tempo real dos parâmetros do processo.

3. Requisitos de produção verde: A proporção de aplicação de tecnologias amigáveis com o ambiente, como a soldagem a laser sem fumaça e a soldagem de pulso eletromagnético de baixo consumo de energia, está aumentando ano após ano, promovendo a redução das emissões de carbono no processo de soldagem.

 

Tomando a fabricação da carroceria em branco de um determinado modelo de veículo como exemplo, após a adoção de uma linha de produção de soldadura totalmente automática, o ciclo de produção foi encurtado de 120 segundos por veículo para 78 segundos e a taxa qualificada de pontos de soldadura foi aumentada para 99,97%, reduzindo significativamente o custo de rework.

 

IV. Tendências de desenvolvimento futuras

1. Produção flexível: Estações de trabalho de soldagem modulares podem rapidamente se adaptar a diferentes modelos de veículos e apoiar a produção de linha misturada de variedades múltiplas.

2. Sistema de Monitoramento de Qualidade: O sistema de monitoramento on-line pode alcançar a rastreabilidade de 100% da qualidade dos pontos de solda através de meios como imagem térmica infravermelha e detecção de emissão acústica.

3. Nova adaptação do material: Para ligas de magnésio e cerâmicos - compostos de matriz, ultra - baixos - processos de soldagem a temperatura como transferência de metal frio (CMT) estão sendo desenvolvidos.

 

Com a integração profunda da comunicação 5G e da Internet industrial, o processo de soldagem está se transformando de uma única tecnologia de conexão para um projeto sistemático que abrange design, simulação e execução, promovendo continuamente a indústria de fabricação automotiva para se desenvolver em uma direção mais segura, mais eficiente e mais amigável ao meio ambiente.