Mazda i Kobe Steel otrzymały nagrodę Tanaka Kikundo Award za technologię spawania, która ponad trzykrotnie poprawia odporność spoin na korozję względem metod konwencjonalnych. Rozwiązanie jest stosowane w produkcji od 2019 roku i trafiło już do ponad 3,5 mln samochodów Mazdy.

Problem zaczął się od cieńszych blach

Współczesne samochody są odchudzane, dlatego producenci coraz częściej korzystają z cieńszych blach stalowych o wysokiej wytrzymałości. Taki materiał pomaga ograniczać masę, ale stawia wyższe wymagania procesom łączenia elementów.

Korozja w pobliżu spoin może z czasem zmniejszać grubość materiału. W elementach zawieszenia ma to szczególne znaczenie, bo są to części bezpośrednio powiązane z trwałością i bezpieczeństwem samochodu.

Żużel spawalniczy psuje ochronę antykorozyjną

Kluczowym problemem okazał się żużel spawalniczy, czyli niemetaliczne pozostałości powstające w miejscu połączenia. Tworzą się one wtedy, gdy składniki stopionego metalu reagują z tlenem z gazu osłonowego lub atmosfery.

Po spawaniu części samochodowe przechodzą powlekanie elektroforetyczne. Jeżeli żużel zaburza ten proces, powłoka ochronna nie działa tak skutecznie, a okolice spoin stają się bardziej podatne na rdzę.

Na czym polega rozwiązanie Mazdy i Kobe Steel?

Mazda i Kobe Steel opracowały technologię, która ogranicza powstawanie żużlu podczas spawania. Rozwiązanie opiera się na optymalizacji składu gazu osłonowego, składu drutu spawalniczego oraz sterowania przebiegiem falowym źródła prądu.

Duże znaczenie ma także średnica dyszy gazu osłonowego. Badania i analizy pozwoliły określić warunki, w których obszar pokryty żużlem na spoinie zostaje ograniczony.

Trzykrotnie większa odporność i realna produkcja

Testy odporności na korozję wykazały ponad trzykrotną poprawę względem konwencjonalnych technologii. Oceny na rzeczywistych częściach samochodowych pokazały też, że w warunkach wcześniej sprzyjających rdzy korozja praktycznie nie występowała.

Technologia działa w fabrykach Mazdy od 2019 roku. Zastosowano ją już w ponad 3,5 mln samochodów, w tym w modelu CX-5.

Nagroda za praktyczną technologię, nie pokazowy gadżet

Tanaka Kikundo Award przyznaje Japońskie Stowarzyszenie Spawalnicze za praktyczne technologie mające wkład w rozwój spawalnictwa. W tym przypadku wyróżnienie dotyczy rozwiązania, które nie zostało na etapie laboratoryjnej ciekawostki, tylko weszło do seryjnej produkcji.

Kobe Steel odpowiadało za materiały spawalnicze i technologię spawania. Mazda prowadziła prace nad komponentami, testami weryfikacyjnymi oraz oceną wdrożenia u producentów części.

Lżejsze auta nadal będą wymagały lepszych spoin

Dalsze zmniejszanie masy samochodów oznacza większą presję na materiały, konstrukcję i jakość łączenia elementów. Im cieńsza blacha, tym mniej miejsca na błędy, więc technologia spawania przestaje być zakulisowym detalem.

Mazda i Kobe Steel chcą dalej rozwijać technologie łączenia, aby łączyć redukcję masy z trwałością i mniejszym wpływem produkcji na środowisko. Brzmi technicznie, ale dla kierowcy finał jest prosty: mniej rdzy tam, gdzie zwykle nikt nie zagląda z przyjemnością.

O autorze