Лазерна пайка і зварювання кузовів - переваги - журнал За кермом

Вкладайте в технології! - закликає нас реклама, підкреслюючи переваги лазерного зварювання. А в чому її переваги? І чи є вони взагалі? За відповідями я відправився на завод Volkswagen в Калугу, де збирають Polo Sedan і новий Tiguan.

Незрозумілі ієрогліфи на фотографії - це не древні письмена, а тонкі зрізи з кузовного шва, які мені подарували заводські інженери. Щоб було зручніше розглядати під мікроскопом, їх закріпили на пластиковій шайбі. Придивіться: деталі кузовного прокату - сталевого кольору, а мідь - жовтого. Чому не видно слідів зварювання?

Технарям відомо, що суцільними швами кузов автомобіля зварити практично неможливо: сильне нагрівання металу викликає викривлення. Тому варять точково. Візьмемо, наприклад, стик даху з боковинами. Зазвичай місця контакту промазани мастикою-герметиком, і все це прикрите декоративними накладками. Але Volkswagen не використовує традиційну точкове зварювання для кріплення даху. У ходу оригінальний метод, який називається лазерної пайкою. Сталеві листи лише нагрівають променем лазера, але не доводять до температури плавлення, а з'єднує їх розплавлена ​​тим же променем мідний дріт.

Лазерна пайка - повністю автоматична операція, яку виробляють роботи в закритій камері.

Ось дах фіксують клеєм на боковинах, вже приварених до основи, після чого зібраний кузов відправляється в камеру, де відбувається пайка. Процес автоматизований, я спостерігаю за ним на екрані монітора - світіння лазера шкідливо для очей. Усередині камери змонтований джерело випромінювання, від якого за трьома световодам промені потрапляють в зварювально-лазерну голову. Там вони збираються воєдино і під прямим кутом фокусуються на місце з'єднання деталей. Ще в «голові» варто автоматика для подачі мідного дроту до точки фокусування. Плавний рух уздовж шва забезпечує універсальний промисловий робот - «голова» закріплена на маніпуляторі фірми Fanuc або Kuka.

Перед фарбуванням шов шліфують. Після механічної обробки він виходить таким гладким, що можна гарантувати і фарбувати без вирівнювання шпаклювальними складами. За кордоном так і роблять. Але автомобілі калузького виробництва - особливі. У нас враховують жорсткі умови експлуатації і наносять-таки перед фарбуванням тонкий шар герметика.

Кузов Polo: маніпулятором монтують дах, через кілька хвилин вона буде припаяна до боковин.

Матеріали по темі

Рівна дах без об'ємних стічних жолобів і пластикових накладок - не єдиний і не головний плюс технології. Замість точок зварювання автомобіль в декількох критичних місцях отримує суцільні герметичні шви, а значить - надійність і корозійну стійкість з'єднань. Чи треба нагадувати, що міцно з'єднані деталі - це висока жорсткість кузова і, отже, хороша керованість автомобіля, а також безпеку - як пасивна, так і активна? Є у лазерної технології і чисто виробничі переваги: ​​більш простий крій сталевих листів в місцях сполучення, висока швидкість з'єднання деталей, зменшення загального числа точок зварювання, зниження маси кузова.

Лазерна пайка даху застосовується для всього модельного ряду автомобілів, що випускаються в Калузі, - це не тільки Volkswagen, але і Skoda. У кросовера Tiguan як старого, так і нового покоління паяні шви - ще і в обрамленні отвору п'ятих дверей: в місцях, де боковини з'єднуються зі стічними жолобами задніх стійок.

Volkswagen Tiguan: лазерної пайкою з'єднують боковину з обрамленням прорізу п'яті двері. Поки пропаивают тільки відносно прямі шви.

Після мінімальної механічної обробки суцільний шов лазерної пайки придатний до фарбування без шпаклювання.

Лазерним зварюванням з розплавленням металу з'єднують деталі обрамлення дверних прорізів. Таке з'єднання міцніше традиційного.

Лазер використовують не тільки для пайки, а й для зварювання. Тут мідний дріт вже не потрібна, оскільки промінь розігріває сталеві деталі до температури плавлення. В цьому випадку закріплена на промисловому роботі «голова» не чинить суцільних швів. Якщо результат класичної зварювання нагадує точковий пунктир, то лазерний шов схожий на штриховий пунктир. Чим він кращий? З'єднання деталей виходить більш міцним. Таку зварювання застосовують в передніх і задніх отворах дверей кросовера Tiguan.

Звичайно, Volkswagen не монополіст лазерних технологій у виробництві кузовів. І пайка, і зварювання використовуються, скажімо, в кабріолеті Volvo С70, який розроблявся спільно з ательє Pininfarina. Заслуга Фольксвагена - в широкому застосуванні лазерних технологій у виробництві масових автомобілів. Який кабріолет зрівняється за обсягами випуску з малолітражками Volkswagen Polo або Skoda Rapid ?

Для оцінки якості пайки роблять зрізи шва і вивчають їх під мікроскопом. Добре видно, що пайка з'єднує деталі встик, а не внахлест.

Матеріали по темі

Невже все ідеально і у передового способу з'єднання немає недоліків? Звичайно є. Лазерні пайка і зварювання - чисто заводські технології, їх не можна відтворити в умовах сервісу. Якщо, не дай бог, знадобилася заміна деталі кузова, використовують традиційні технології - і в отворах дверей, і на даху. Майстрам не позаздриш: після фарбування традиційний зварений шов повинен бути зовні настільки ж акуратним, як лазерний. Зате при покупці машини на вторинному ринку легко визначити, чи побував сподобався Volkswagen в серйозну аварію, - якщо знаєш, які шви зроблені на заводі з використанням лазера.

Ще один технологічний нюанс стосується лише пайку. Поки її застосовують лише на відносно рівних швах. Подивіться на фотографію отвору п'ятих дверей: пропаян тільки рівну ділянку. А там, де боковина сильно згинається, є щілина, яку потім закриють герметиком. Але технологія удосконалюється, і не за горами час, коли почнуть паяти шви складної конфігурації. Інша справа, що суцільні шви потрібні не скрізь. При навантаженнях деяких видів пунктирний шов буде тримати, а суцільний може лопнути. Тому майбутнє - за різноманітністю способів з'єднання, за поєднанням традиційних і передових технологій.

Фото: Вадим Крючков, Андрій Гордасевич

Помилка в тексті? Виділіть її мишкою! І натисніть: Ctrl + Enter