要因 3: 溶接シームの配置
最新の自動車ボディ溶接では、従来の抵抗スポット溶接に代わってレーザー溶接が広く採用されています。 この移行は、コストの削減、生産効率の向上、車体の耐衝撃性と耐疲労性の大幅な向上を目的としており、結果として自動車全体の品質を向上させます。 レーザー溶接は、急速なエネルギー放出、高エネルギー密度、集中した熱、短い相互作用時間を特徴としており、近年、自動車製造分野での用途が増加しています。 レーザー溶接のもう 1 つの利点は、反射ミラー、偏向プリズム、または光ファイバーを利用して、到達しにくい領域まであらゆる方向にレーザー ビームを送信または集束できることです。 また、レーザー溶接により車体の軽量化と強度・剛性の向上に貢献します。 ボディに使用される両面亜鉛メッキ板の場合、抵抗スポット溶接を行うと亜鉛による抵抗の増加につながり、溶接点が大きくなり、その後の加工が困難になります。
レーザー溶接では、高出力レーザーを使用して車体の比較的長い溶接線を溶接する場合、溶接箇所に大きな熱変形が発生します。 溶接継手の後半は最も激しい変形を受けます。 この広範な熱誘発変形により、溶接シームの鋸歯状の外観が生じ、溶接シームが固化する前に溶接歪みが発生することを示しています。 レーザー溶接中に発生する熱は溶接前面に沿って継続的に伝播し、進行するにつれて蓄積され、後半で最も多く蓄積されます。 したがって、車体部品の熱変形を効果的に軽減するために、いくつかの研究で提案されている「分割溶接」アプローチがこの問題の解決策として提案されています。 車体のセグメント化されたレーザー溶接の状況では、溶接線の長さと間隔を決定することは、車両構造の設計と製造プロセスの策定において大きな課題となります。
車両ドアのレーザー溶接中、溶接シームの配置が長すぎると、表面の凹凸や鋸歯状の溶接欠陥が発生する可能性があります。 これは、2 つのシート間の均一な接触ギャップを確保することが困難な、3 次元コンポーネントのオーバーラップ接合領域で特に顕著です。 言い換えれば、オーバーラップジョイントでは、一方の端から他方の端まで一貫したギャップを維持することができません。 このような不規則性は、レーザー溶接中に溶接欠陥を引き起こす可能性があります。 単一の長い溶接シームの配置を 2 つの短い溶接シームの配置に置き換えることにより、溶接シームの表面形成が大幅に改善されました。
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