Soudage dans l’industrie automobile : tous les procédés ne se valent pas
Quatre variantes d’un véhicule doivent être fabriquées sur huit lignes de production dans six usines dans le monde entier. Ce qui représente plus de 120 000 points de soudure à définir, paramétrer, optimiser puis valider. Cet exemple donne à lui seul un aperçu du niveau d’exigence requis dans le soudage par point.
Ajouté à cela, un nouveau degré de complexité : l’allègement de la construction, véritable tendance de fond, remet sans cesse en cause la stabilité du process et la productivité. La capacité du système de commande à s’adapter rapidement et de manière dynamique aux combinaisons de matériaux devient dans ce cas indispensable.
320 pièces, 80 types de tôles et de revêtements en plusieurs épaisseurs : au total, pas moins de 500 combinaisons de matériaux et d‘épaisseurs sont assemblés en 5000 points de soudure. C’est ce que nécessite la carrosserie d’un véhicule actuel. Ces chiffres évoluent constamment avec le besoin d’alléger et de renforcer la sécurité de la structure. Ainsi, trois raisons imposent durablement leurs contraintes dans le domaine du soudage :
- L’allègement du poids des véhicules pour réduire la consommation de carburant et les émissions de CO2
- Moins de matière utilisée pour réduire les coûts de production
- Les nouveaux designs avec des lignes plus complexes à réaliser tout en répondant aux exigences des crash-tests.
Directement concernés, la mise au point, le process de soudage et le process de contrôle ne peuvent plus être traités séparément. A plus forte raison dans le secteur automobile. Une ligne de production n’est plus affectée à un seul type ou modèle de véhicule.
Optimiser le soudage de matériaux et d’épaisseurs multiples
Les designs allégés demandent l’emploi d’aciers renforcés avec un revêtement anti-corrosion. Ceci permet de produire des structures plus fines tout en conservant les propriétés mécaniques requises. Mais ces matériaux se fissurent plus facilement lors de l’opération de soudage par résistance par points.
De même, l’assemblage de tôles d’aluminium et d’acier avec ce procédé de soudage pose problème du fait de leurs propriétés physiques opposées. L’acier possède une très bonne résistivité électrique tandis que celle de l’aluminium est faible. La nouvelle séquence de soudage haute performance PRC7000 de Bosch Rexroth permet de traiter ces extrêmes. Les transformateurs convertissent la puissance de sortie du contrôleur pour répondre précisément aux besoins de l’opération en cours.
Les combinaisons d’épaisseurs de tôle et de matériaux hétérogènes peuvent être traitées aisément. Pour cela, la séquence de soudage PRC7000 est équipée de contrôleurs adaptatifs et offre une programmation flexible. Elle permet également d’obtenir des points de soudage d’une qualité reproductible.
Pour la première fois, un grand constructeur automobile a pu assembler de nombreuses pièces en aluminium sur le châssis de son nouveau véhicule avec le procédé de soudage par résistance par point. La carrosserie, entièrement constituée d’aluminium avec différentes combinaisons de tôles, comporte environ 2000 points de soudure.
Stockage du process de soudage dans le module de paramètres de la pince
Le séquenceur de soudage PRC7000 permet aussi de numériser les signaux de process au plus près grâce au module de données placé directement sur la pince. Les données sont transmises numériquement sans interférence au séquenceur. Grace à ce module de données de pince, les opérateurs peuvent utiliser les pinces manuelles avec toutes les armoires de commande disponibles sans avoir à les reparamétrer. Les données sont stockées directement dans le module de données de la pince sous forme de tâches de soudage.
Ceci facilite l’extension du process à d’autres applications et, ce faisant, la réalisation d’économies importantes. Les constructeurs disposent désormais d’un outil capable de s‘adapter aux variations ultradynamiques dans le soudage par résistance. La solution PRC7000 leur apporte une grande flexibilité et un résultat conforme aux standards de qualité automobile. Réductions de coûts, stabilité de process et productivité : la clé de la compétitivité.
