Facteur 3 : Disposition des joints de soudure
Dans le soudage de carrosseries automobiles modernes, le soudage au laser a été largement adopté pour remplacer le soudage par points par résistance traditionnel. Ce changement vise à réduire les coûts, à améliorer l’efficacité de la production, à améliorer considérablement la résistance aux chocs et à la fatigue de la carrosserie du véhicule et, par conséquent, à élever la qualité globale de l’automobile. Le soudage au laser, caractérisé par une libération d'énergie rapide, une densité énergétique élevée, une chaleur concentrée et des temps d'interaction courts, a trouvé des applications croissantes dans le secteur de la construction automobile ces dernières années. Un autre avantage du soudage laser réside dans sa capacité à utiliser des miroirs réfléchissants, des prismes de déflexion ou des fibres optiques pour transmettre ou focaliser des faisceaux laser dans n'importe quelle direction, même dans les zones difficiles d'accès. De plus, le soudage au laser contribue à réduire le poids de la carrosserie du véhicule tout en améliorant encore sa résistance et sa rigidité. Pour les tôles galvanisées double face utilisées dans la carrosserie, le soudage par points par résistance entraînerait une résistance accrue due au zinc, ce qui entraînerait des points de soudure plus grands et des problèmes de traitement ultérieurs.
Lors du soudage au laser, lors de l'utilisation de lasers de haute puissance pour souder des cordons de soudure relativement longs sur la carrosserie du véhicule, une déformation thermique importante se produit au niveau des positions de soudage. La seconde moitié du joint soudé subit la déformation la plus sévère. Cette déformation importante induite par la chaleur se traduit par un aspect dentelé du cordon de soudure, indiquant que la distorsion de soudage se produit avant la solidification du cordon de soudure. La chaleur générée lors du soudage au laser se propage continuellement le long du front de soudage, s'accumulant au fur et à mesure de sa progression, l'accumulation la plus élevée étant enregistrée dans la seconde moitié. Par conséquent, pour atténuer efficacement la déformation thermique des composants de la carrosserie du véhicule, l'approche de « soudage segmenté » proposée dans certaines recherches a été proposée comme solution à ce problème. Dans le contexte du soudage laser segmenté pour les carrosseries de véhicules, la détermination de la longueur et de l'espacement des cordons de soudure présente un défi important dans la conception de la structure du véhicule et la formulation des procédés de fabrication.
Lors du soudage au laser sur les portes de véhicules, des cordons de soudure trop longs peuvent entraîner des irrégularités de surface ou des défauts de soudage dentelés. Ceci est particulièrement prononcé dans les zones de chevauchement des composants tridimensionnels, où il est difficile de garantir un espace de contact uniforme entre les deux feuilles. En d’autres termes, le joint de chevauchement ne peut pas maintenir un écart constant d’une extrémité à l’autre. De telles irrégularités peuvent entraîner des défauts de soudage lors du soudage laser. En remplaçant l'agencement d'un seul cordon de soudure plus long par l'agencement de deux segments plus courts de cordons de soudure, des améliorations significatives dans la formation de la surface du cordon de soudure ont été obtenues.
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