Самый сложный шов за 30-летнюю практику

Передовые технологии электродуговой сварки все чаще используют для осуществления неразъемного соединения деталей и элементов конструкций в сложных случаях. Компания Magna Steyr, крупный производитель и поставщик автомобильных комплектующих, доказала это на собственном производственном опыте. Разработанный Fronius сварочный процесс CMT Advanced позволяет выполнять швы на алюминиевых деталях толщиной всего в несколько миллиметров. Результаты его применения на Magna Steyr отвечают высочайшим требованиям, предъявляемым к кузову автомобиля премиум-класса, что также позволяет экономить и на последующей обработке.

Изготовление алюминиевых кузовов, предназначенных для роскошных лимузинов, представляет собой исключительно сложную задачу. По словам Вернера Карнера, руководителя опытного отдела компании Magna Steyr, «здесь требуется бескомпромиссно высокое качество и безупречный внешний вид соединений. Ни малейшие дефекты, ни дополнительная обработка после сварки абсолютно не допустимы».

Один из самых сложных швов, который необходимо выполнить при изготовлении изделия, соединяет элементы средней стойки и крыши кузова. Материалом для этих деталей является лист толщиной 1,1 мм из алюминиевого сплава AlMgSi 6014, сам же шов должен быть угловым с соединением внахлест и шириной, которая может составлять несколько миллиметров. Эта конструкция при условии корректного выполнения сварочных работ нивелирует суммарную погрешность, возникающую вследствие разницы высот крыши и средней стойки кузова. Вернер Карнер, которого его коллеги обоснованно называют экспертом в области сварки, отзывается о проблеме так: «Это — самый сложный шов из всех, которые я встречал в своей более чем 30-летней профессиональной практике». Ширина выполняемого шва может составлять несколько миллиметров. Произвести подобную операцию при наличии зазора и обеспечить правильное формирование сварного шва означает решить крайне сложную задачу.

Отсутствие технологии соответствующего уровня выражалось в больших трудозатратах на последующую обработку готового узла кузова. В поиске экономически выгодного решения на предприятии Magna Steyr проводилось тестирование различных систем электродуговой сварки. Подходящее решение было найдено в тесном сотрудничестве с экспертами инженерно-производственного подразделения Fronius. Результатом ряда тестов в производственных условиях стало внедрение роботизированной системы, в которой реализована сварочная технология CMT Advanced, использующая метод «холодного» переноса металла (Cold Metal Transfer) (фото 1).

Благодаря применению, без преувеличения, революционного процесса принудительного капельного переноса материала, эта технология позволяет достичь высокой стабильности сварки, максимально снизить деформации в готовом изделии и исключить разбрызгивание металла электрода. В отличие от постоянного тока обратной полярности, используемого при стандартной MIG/MAG или СМТ-сварке, при CMT Advanced мы имеем дело с периодически меняющейся обратной и прямой полярностью. За счет использования функции целенаправленного изменения полярности сварочного тока система CMT Advanced предоставляет пользователю возможность соединять металлы с небольшим тепловложением и одновременно с высокой мощностью плавления присадочного металла. Основное нововведение состоит в том, что смена полярности происходит непосредственно в фазе короткого замыкания, т. е. когда дуга не горит. Благодаря этому значительно увеличивается стабильность сварочного процесса.

CMT Advanced расширяет границы традиционной MIG/MAG и «холодной» сварки. Обладая увеличенной скоростью плавления присадочного материала и высокой перекрывающей способностью, данная технология от компании Fronius является оптимальным решением для сварки алюминиевых изделий малых толщин, что подтверждает ее успех на Magna Steyr

Вопрос-ответ

Какая цель применения технологии CMT Advanced в Magna Steyr?

Цель — обеспечить неразъемное соединение алюминиевых деталей тонких листов с минимальными деформациями и без дефектов на кузове премиум-класса, снизив последующую обработку и экономя время на сварке крупных партий изделий.

Что делает технология CMT Advanced по сравнению с обычной MIG/MAG сваркой?

CMT Advanced использует метод «холодного» переноса металла и переменную полярность, что уменьшает тепловложение при сварке, повышает стабильность дуги, снижает разбрызгивание и деформации, а также позволяет эффективно сваривать алюминиевые детали малой толщины с высокой скоростью плавления присадочного материала.

Почему именно для шва между средней стойкой и крышей кузова выбрали эту технологию?

Этот шов требует углового соединения внахлест толщиной 1,1 мм и ширины в несколько миллиметров, где важна высокая точность и минимальные последующие обработки. CMT Advanced обеспечивает качественное формирование шва и минимальные отклонения, что критично для внешнего вида и геометрии кузова премиум-автомобиля.

Какие преимущества дал внедрённый процесс для производственного цикла Magna Steyr?

Преимущества включают улучшенную стабильность сварочного процесса, снижение деформаций готового изделия, отсутствие разбрызгивания электрода, меньшие трудозатраты на последующую обработку, и возможность экономии за счёт более быстрого и качественного сварочного цикла на алюминиевых деталях малой толщины.