Fattore 3: disposizione dei cordoni di saldatura
Nella moderna saldatura delle carrozzerie automobilistiche, la saldatura laser è stata ampiamente adottata per sostituire la tradizionale saldatura a punti a resistenza. Questo cambiamento mira a ridurre i costi, aumentare l’efficienza produttiva, migliorare significativamente la resistenza agli urti e alla fatica della carrozzeria del veicolo e di conseguenza elevare la qualità complessiva dell’automobile. La saldatura laser, caratterizzata da rapido rilascio di energia, elevata densità di energia, calore concentrato e brevi tempi di interazione, ha trovato negli ultimi anni crescenti applicazioni nel settore della produzione automobilistica. Un altro vantaggio della saldatura laser risiede nella sua capacità di utilizzare specchi riflettenti, prismi di deflessione o fibre ottiche per trasmettere o focalizzare i raggi laser in qualsiasi direzione, anche in aree difficili da raggiungere. Inoltre, la saldatura laser contribuisce a ridurre il peso della carrozzeria del veicolo, migliorandone ulteriormente la resistenza e la rigidità. Per le lamiere zincate su entrambi i lati utilizzate nella carrozzeria, la saldatura a punti a resistenza comporterebbe una maggiore resistenza dovuta allo zinco, con conseguenti punti di saldatura più grandi e conseguenti difficoltà di lavorazione.
Nella saldatura laser, quando si utilizzano laser ad alta potenza per saldare cordoni di saldatura relativamente lunghi sulla carrozzeria del veicolo, si verifica una significativa deformazione termica nelle posizioni di saldatura. La seconda metà del giunto saldato subisce la deformazione più grave. Questa estesa deformazione indotta dal calore determina un aspetto seghettato del cordone di saldatura, indicando che la distorsione della saldatura avviene prima della solidificazione del cordone di saldatura. Il calore generato durante la saldatura laser si propaga continuamente lungo il fronte di saldatura, accumulandosi man mano che questo avanza, con l'accumulo maggiore nella seconda metà. Pertanto, per mitigare efficacemente la deformazione termica dei componenti della carrozzeria del veicolo, l'approccio della "saldatura segmentata" proposto in alcune ricerche è stato proposto come soluzione a questo problema. Nel contesto della saldatura laser segmentata per le carrozzerie dei veicoli, la determinazione della lunghezza e della spaziatura dei cordoni di saldatura rappresenta una sfida significativa nella progettazione della struttura del veicolo e nella formulazione dei processi di produzione.
Nella saldatura laser delle portiere dei veicoli, cordoni di saldatura troppo lunghi possono causare irregolarità superficiali o difetti di saldatura seghettati. Ciò è particolarmente pronunciato nelle aree di giunzione sovrapposte di componenti tridimensionali, dove garantire uno spazio di contatto uniforme tra i due fogli è impegnativo. In altre parole, il giunto di sovrapposizione non può mantenere uno spazio coerente da un'estremità all'altra. Tali irregolarità possono provocare difetti di saldatura durante la saldatura laser. Sostituendo la disposizione di un unico cordone di saldatura più lungo con la disposizione di due segmenti di cordoni di saldatura più corti, sono stati ottenuti miglioramenti significativi nella formazione della superficie del cordone di saldatura.
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