Punktsvetsning ska snabbas upp
Punktsvetsning av fem plåtar samtidigt, och ny simuleringsteknik som underlättar allt förarbete. Det är två mål i ett projekt som både Volvo och Saab backar upp.
Det Vinnova-finansierade samarbetet, mellan bland andra Saab Automobile och Volvo Cars, går under namnet Punktsvetsning för lättviktskonstruktioner. En del av de frågeställningar som ska besvaras är följande:
• Kan vi reducera tiden för produktionsberedning med hjälp av ny simuleringsteknik för punktsvetsning?
• Kan vi punktsvetsa stål i förband som är tjockare och/eller består av fler plåtar än vad som i dag anses möjligt?
• Hur ska vi bäst punktsvetsa tunna plåtar?
Dagens punktsvetsning kan ibland upplevas allt för begränsande: det finns begränsningar vad gäller kombinationer utav stålkvaliteten, främst tjocklekar, och olika typer av stål är också olika svåra att punktsvetsa.
– Särskilt höghållfast stål drar med sig utmaningar. Mjuka, traditionella stål påverkas inte direkt av värmen från svetspunkten, men i de höghållfasta stålen får vi en annan materialstruktur som påverkar egenskaperna hos hållfastheten. Där måste vi lära oss mer, säger projektledare Sven-Ove Olsson, projektledare på Saab.
– Och det här med tjocklekar är något vi vill gå vidare med. Idag punktsvetsar man ogärna mer än tre plåtar inom bilindustrin. Det är ytterst sällan man punktsvetsar fyra. Totaltjockleken brukar inte vara mer än sex millimeter. Till det kommer skillnader på tjockleken mellan plåtarna - på ett tvåplåtsförband brukar förhållandet inte vara större än 1:3. På ett treplåtsförband brukar det inte vara större än 1:2 mellan ytterplåtar.
– Vi vill hitta sätt att gå utanför dessa gränser.
Ni har femplåtsförband som mål, enligt projektbeskrivningen?
– Ja, vi satte ribban högt. Klarar vi att svetsa fyra plåtar på ett bra sätt, då är vi väldigt nöjda. Klarar vi fem är det fantastiskt.
Var på en Saab hittar vi fem plåtar samtidigt?
– Det finns vissa knutpunkter där det skulle underlätta om man kunde svetsa fler än tre plåtar. Idag finns det exempel där man har fyra plåtar men tvingas göra frigångshål i den övre plåten för att komma in och punktsvetsa tre plåtar. Då får man också göra ett frigångshål i den undre plåten, på ett annat ställe, för att alla fyra plåtar ska svetsas samman.
En effektivisering av kvalitetskontrollen ska också undersökas. Idag sker kontrollen manuellt med ultraljud – operatören håller en ultraljuds-probe med kontaktgel mot en punktsvets och läser av resultatet på en display. Men det kräver mycket av operatörerna och tar tid.
– Automatiserad ultraljudskontroll är en väg att gå för oss. Virvelströmsteknik är en annan, men då hittar vi bara ytliga defekter. Kanske kan en form av termografi vara lösningen, med en väldigt värmekänslig kamera kan vi få ut väldigt mycket information, säger Sven-Ove Olsson.
År 2012 kan ha svaret. Då ska projektet vara klart och redovisas. Och några år senare kan resultatet innebära att svensk fordonsindustri till och med väsentligt kan reducera antalet punktsvetsar på dagens stålkarosser.
– Men det är högst teoretiskt. Vi misstänker idag att vi har onödigt mycket punktsvetsar, och därför vill vi ta fram ett hjälpmedel för att ta bort punkter som inte behövs. Det är också ett av delmomenten i det här projektet, säger Sven-Ove Olsson.
Av Torbjörn Hallgren
