Как сваривают кузова Фольксвагенов и Шкод в Калуге

Вкладывайте в технологии! — призывает нас реклама, подчеркивая преимущества лазерной сварки. А в чем ее преимущества? И есть ли они вообще? За ответами я отправился на завод Volkswagen в Калугу, где собирают Polo Sedan и новый Tiguan.

Непонятные иероглифы на фотографии — это не древние письмена, а тонкие срезы с кузовного шва, которые мне подарили заводские инженеры. Чтобы было удобнее разглядывать под микроскопом, их закрепили на пластиковой шайбе. Приглядитесь: детали кузовного проката — стального цвета, а медь — желтого. Почему не видно следов сварки?

Технарям известно, что сплошными швами кузов автомобиля сварить практически невозможно: сильный нагрев металла вызывает коробление. Поэтому варят точечно. Возьмем, например, стык крыши с боковинами. Обычно места контакта промазаны мастикой-герметиком, и всё это прикрыто декоративными накладками. Но Volkswagen не использует традиционную точечную сварку для крепления крыши. В ходу оригинальный метод, который называется лазерной пайкой. Стальные листы лишь нагревают лучом лазера, но не доводят до температуры плавления, а соединяет их расплавленная тем же лучом медная проволока.

Лазерная пайка — полностью автоматическая операция, которую производят роботы в закрытой камере.
Лазерная пайка — полностью автоматическая операция, которую производят роботы в закрытой камере.

Вот крышу фиксируют клеем на боковинах, уже приваренных к основанию, после чего собранный кузов отправляется в камеру, где происходит пайка. Процесс автоматизирован, я наблюдаю за ним на экране монитора — свечение лазера вредно для глаз. Внутри камеры смонтирован источник излучения, от которого по трем световодам лучи попадают в сварочно-лазерную голову. Там они собираются воедино и под прямым углом фокусируются на место соединения деталей. Еще в «голове» стоит автоматика для подачи медной проволоки к точке фокусировки. Плавное движение вдоль шва обеспечивает универсальный промышленный робот — «голова» закреплена на манипуляторе фирмы Fanuc или Kuka.

Перед окраской шов шлифуют. После механической обработки он получается таким гладким, что можно грунтовать и красить без выравнивания шпаклевочными составами. За рубежом так и делают. Но автомобили калужского производства — особенные. У нас учитывают жесткие условия эксплуатации и наносят-таки перед окраской тонкий слой герметика.

Кузов Polo: манипулятором устанавливают крышу, через несколько минут она будет припаяна к боковинам.
Кузов Polo: манипулятором устанавливают крышу, через несколько минут она будет припаяна к боковинам.

Ровная крыша без объемных сточных желобов и пластиковых накладок — не единственный и не главный плюс технологии. Вместо точек сварки автомобиль в нескольких критических местах получает сплошные герметичные швы, а значит — надежность и коррозионную стойкость соединений. Надо ли напоминать, что крепко соединенные детали — это высокая жесткость кузова и, следовательно, хорошая управляемость автомобиля, а также безопасность — как пассивная, так и активная? Есть у лазерной технологии и чисто производственные преимущества: более простой крой стальных листов в местах сопряжения, высокая скорость соединения деталей, уменьшение общего числа точек сварки, снижение массы кузова.

Лазерная пайка крыши применяется для всего модельного ряда автомобилей, выпускаемых в Калуге, - это не только Volkswagen, но и Skoda. У кроссовера Tiguan как старого, так и нового поколения паяные швы — еще и в обрамлении проема пятой двери: в местах, где боковины соединяются со сточными желобами задних стоек.

Volkswagen Tiguan: лазерной пайкой соединяют боковину с обрамлением проема пятой двери. Пока пропаивают только относительно прямые швы.
Volkswagen Tiguan: лазерной пайкой соединяют боковину с обрамлением проема пятой двери. Пока пропаивают только относительно прямые швы.

После минимальной механической обработки сплошной шов лазерной пайки пригоден к окраске без шпаклевания.
После минимальной механической обработки сплошной шов лазерной пайки пригоден к окраске без шпаклевания.

Лазерной сваркой с расплавлением металла соединяют детали обрамления дверных проемов. Такое соединение прочнее традиционного.
Лазерной сваркой с расплавлением металла соединяют детали обрамления дверных проемов. Такое соединение прочнее традиционного.

Лазер используют не только для пайки, но и для сварки. Тут медная проволока уже не нужна, поскольку луч разогревает стальные детали до температуры плавления. В этом случае закрепленная на промышленном роботе «голова» не делает сплошных швов. Если результат классической сварки напоминает точечный пунктир, то лазерный шов похож на штриховой пунктир. Чем он лучше? Соединение деталей получается более прочным. Такую сварку применяют в передних и задних проемах дверей кроссовера Tiguan.

Конечно, Volkswagen не монополист лазерных технологий в производстве кузовов. И пайка, и сварка используются, скажем, в кабриолете Volvo С70, который разрабатывался совместно с ателье Pininfarina. Заслуга Фольксвагена — в широком применении лазерных технологий в производстве массовых автомобилей. Какой кабриолет сравнится по объемам выпуска с малолитражками Volkswagen Polo или Skoda Rapid?

Для оценки качества пайки делают срезы шва и изучают их под микроскопом. Хорошо видно, что пайка соединяет детали встык, а не внахлёст.
Для оценки качества пайки делают срезы шва и изучают их под микроскопом. Хорошо видно, что пайка соединяет детали встык, а не внахлёст.

Неужели всё идеально и у передового способа соединения нет недостатков? Конечно, есть. Лазерные пайка и сварка — чисто заводские технологии, их нельзя воспроизвести в условиях сервиса. Если, не дай бог, понадобилась замена детали кузова, используют традиционные технологии — и в проемах дверей, и на крыше. Мастерам не позавидуешь: после окраски традиционный сварной шов должен быть внешне столь же аккуратным, как лазерный. Зато при покупке машины на вторичном рынке легко определить, побывал ли приглянувшийся Volkswagen в серьезной аварии, - если знаешь, какие швы сделаны на заводе с использованием лазера.

Еще один технологический нюанс относится только к пайке. Пока ее применяют лишь на относительно ровных швах. Посмотрите на фотографию проема пятой двери: пропаян только ровный участок. А там, где боковина сильно изгибается, есть щель, которую потом закроют герметиком. Но технология совершенствуется, и не за горами время, когда начнут паять швы сложной конфигурации. Другое дело, что сплошные швы нужны не везде. При нагрузках некоторых видов пунктирный шов будет держать, а сплошной может лопнуть. Поэтому будущее — за разнообразием способов соединения, за сочетанием традиционных и передовых технологий.

Фото: Вадим Крючков, Андрей Гордасевич

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Комментарии (19)

Самые новые

Вопрос к уважаемому автору статьи! Насколько я понял лазерная сварко-пайка была внедрена в замен контактной точечной сварки? А на заводе Вам показывали сравнительные данные по прочности и усталостной прочности между сварными соединениями выполненными с применением старой и новой технологии?

Ответить#
0

Думаю, большинству автолюбителей более интересно, как будет концерн «выруливать» из проблем с одноразовым двигателем 1,38 литра, 150 л.с. Или дальше будут делать вид, что ничего не происходит. Проблем нет. Да, по кузову вопросов нет........... Не случаен «дизельгейд»!

Ответить#
0

'

Ответить#
0

о

Ответить#
0

Соединения разных металлов всегда подвержены коррозии (электролитической, атмосферной). Но некоторые пары металлов корродируют намного сильнее.

Недопустимые гальванические пары:

четвёртая пара:
сталь — медь

такую сварку используют так как: быстро, экологично, срок службы оборудования больше и не требует дополнительных затрат на обработку сварного шва. на конвейере все это выливается в уменьшение стоимости производства. ну а пара медь сталь гарантийный срок эксплуатации выдержит. более и не нужно. к тому времени маркетологи предложат обновленную модель с шильдиком ........2 или ........ 3 и т.д. и это уже совсем другая модель будет как они будут уверять покупателей.

Ответить#
0

Недопустимая пара там же — цинк-сталь.
Рассказать вам сколько ходят оцинкованные Ауди если не были в авариях? А про меднение стали перед хромированием или никелированием слышали?
Так что панику поднимать не стоит. Покрашенный нормально шов продержится очень долго.
Зы. Я знаю как работают оцинковка, лужение, меднение и т.п. покрытия, можете не рассказывать, а ещё могу прочесть лекцию про электрохимический ряд активности металлов.

Ответить#
0

1. недопустимых гальванических пар с

разными электрохимическими потенциалами 6 пар существует. учите химию. школьный курс кстати.

сталь — медь

это 4 пара

омеднение применяется стали только для последующего покрытия ... чтобы поверхность стали была рыхлая и последующий слой закрепился.

недопустимые гальванические пары вызывают не атмосферную коррозию, а электр-кую .

ну что вы ни разу не видели в быту как в соединение проводов медь алюминий друг друга разрушают? медь —алюминий это первая пара. к словам про лекцию))

Ответить#
+1

Вы серьёзно или прикалываетесь? Омеднение по вашему допустимо если сверху будет ещё слой какого-нибудь металла, а если сверху будет слой краски нет? Почитайте литературу что-ли, чтобы понять в каких условиях возникает электрохимическая коррозия.

Ответить#
-1

краска то не причем. хоть 1 см залейте. разность потенциалов и электрохимическая коррозия все равно сделают свое дело. никто законы химии не отменял. но не бойтесь. этого соединения на срок службы авто, гарантированный производителем , хватит.

Ответить#
+2

А я и не боюсь. В гальванической паре сталь-медь проблемы возникают в случае если сталь нелегированная, с легированными ситуация легче. И в отсутствии агрессивной среды разрушение шва будет проходить очень-очень долго особенно учитывая, что кузова у автомобилей VW делаются из оцинкованной стали — прежде, чем начнёт ржаветь сталь сперва должен окислится весь цинк. Так что на срок гарантии на кузов шва хватит с запасом. Вы встречали массовые жалобы владельцев на гниющие кузова Поло? То-то! Фольксваген это не УАЗ который начинает гнить без всякой лазерной пайки медью сразу после покраски. )))

Ответить#
0

опять вы не угадали)).

наоборот в легированной коррозия в паре медь — сталь быстрее развивается.

такое оборудование недавно они приобрели. еще не прошел срок гарантированной эксплуатации кузова.

и еще раз напомню. это электрохимическая коррозия.

по вопросу сварки оцинкованных деталей . цинк кипит и испаряется при температуре которая нужна для сварки стали.

я так и пишу что хватит на весь срок гарантии.

Ответить#
+1

Киньте ссылку про то, что легированная сталь в контакте с медью ржавеет быстрее обычной... думаю для вас найти не проблема. И заодно как они окисляются без воды.
Сталь не будет окисляться если вы просто прикрутите к ней проволокой кусок цинка. Даже цинкосодержащая грунтовка очень неплохо защищает кузов от ржавчины. Так что особой проблемы от того, что вокруг шва выгорит цинк я не вижу.

Вы сделали проблему на ровном месте как будто Поло разваливается прямо по окончании гарантии на кузов. Лучше бы вы так беспокоились за стойкость к коррозии УАЗов которые даже с катафорезной покраской начинают гнить ещё не доехав до дилеров.

Ответить#
0

И как люди ездят с колесами из магниевых сплавов?))) Учитывая невероятную склонность магния к коррозии в дисках должны быть сквозные дырки за одну зиму. Но нет, грунтовка, краска, лак работают и изолируют металл от воздействия внешней среды.

Ответить#
+2

Всё верно. Даже учитывая, что диски из магниевых или алюминиевых сплавов контактируют со стальными болтами и стальным тормозным диском и зимой часто попадают в рассол на дорогах, ездят они очень-очень долго даже если краска или лак на них повреждены.

Ответить#
+1

мы говорим о контакте разных металлов из группы недопустимых гальванических пар. это из серии когда у тебя в квартире погас свет. ты вызвал электриков . электрики ругают тебя что ты по незнанию скручивал дома алюминий и медь.

А вы спрашиваете о сплаве и атмосферном воздействии на них.

у меня были такие диски сплав алюминия с магнием. их на сезон не хватало. каждую весну пока снег еще не стаял: чистил от хлопьев белых, зачищал жуки, полировал, красил.

в наше время есть много новых лкп которые сплавы предохраняют от атм. кроме этого есть полимерные покрытия . безвоздушная окраска.

Ответить#
0

А если бы диски были без повреждений? И если бы их не катали зимой по соли? Алюминиевые рубки морских торпедных катеров гниют с нереальной скоростью потому, что постоянно контактируют с водой и солью, а самолёты из схожих сплавав преспокойно летают по 25–30 лет.
У меня были зимние колёса на дешёвых алюминиевых дисках. Белеть стал один через три зимы и то потому, что ободрал лак об бордюр. Зачистил, отполировал, покрыл по новой лаком и ещё две зимы без проблем катался пока не продал авто.
Стальные диски, если ободрать краску, ржавеют ещё лучше алюминиевых, хотя там никаких гальванических пар нет.

В общем проблема окисления паяных швов VW не стоит и выеденного яйца.

Ответить#
+3

так я и говорю. что это атмосферная коррозия.

Ответить#
0

Коментарий к фото «Хорошо видно, что пайка соединяет детали встык, а не внахлёст.»  — Как раз наоборот. Сварной шов угловой, соединение нахлесточное, один лист поверх второго.

Ответить#
-3

Лист примыкает к листу. А не лист поверх листа, а потом бутерброд проварен.

Ответить#
+3