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May 16, 2023

Nouvelle technologie de soudage : bonne ou mauvaise ?

Dans l'industrie automobile hautement compétitive, le changement est inévitable.

Dans l'industrie automobile hautement compétitive, le changement est inévitable. Les fabricants sont mis au défi de respecter les nouvelles normes gouvernementales en matière d'économie de carburant et d'améliorer la sécurité dans la conception de leurs véhicules. Les ingénieurs tiennent compte de nombreux facteurs lors du développement des matériaux à utiliser dans la fabrication de leurs véhicules, notamment la sécurité, l'efficacité énergétique, la fabricabilité, la durabilité, la qualité et le respect de l'environnement.

Les matériaux et les applications automobiles sont sélectionnés pour minimiser le poids tout en répondant à des critères clés tels que les performances en cas de collision ; raideur; et les exigences de formage combinées à l'empreinte carbone lors de la fabrication du véhicule (fabrication), lors de la circulation du véhicule (tuyau d'échappement) et lors du recyclage du véhicule en fin de vie. Cela a conduit à la conception d'aciers plus complexes qui peuvent conserver toutes les propriétés clés requises et être fabriqués avec le moins d'énergie possible.

La fabrication d'une pièce complexe peut utiliser moins d'énergie, créer moins d'empreinte carbone, augmenter la résistance, réduire le poids du véhicule et coûter moins cher que la création de plusieurs pièces à assembler. Cependant, ce processus a de nombreuses implications pour l'industrie de la réparation après collision. L'identification du matériel à réparer ou à remplacer et la connaissance de la procédure appropriée ainsi que la connaissance de l'équipement approprié qui sera nécessaire pour assembler correctement les pièces deviendront plus compliquées.

La tendance de certaines pièces à être plus grandes et à formes multiples rendra les réparations de véhicules plus complexes. Différents types d'aciers avancés à haute résistance ou AHSS (aciers à résistance supérieure à 550 mégapascals) et d'aciers à ultra haute résistance ou UHSS (aciers à résistance supérieure à 780 mégapascals) seront utilisés pour des facteurs de performance clés, tels que comme la résistance, la ductilité et les propriétés de fatigue, dans différentes parties du véhicule comme les zones de déformation et les compartiments des occupants. Les aciers sont conçus en modifiant leur processus de fabrication chimique et/ou physique ou leurs recettes. Connaître ces différences vous aidera à expliquer ou à expliquer pourquoi les dommages sont réparés d'une certaine manière et pourquoi le coût de la réparation sera corrélé au temps, aux compétences et à l'équipement nécessaires pour effectuer la réparation correctement. J'ai hâte que nous expliquions l'acier assisté par TRIP, trempé et portionné, et l'acier au Mn moyen et son processus de réparation.

Les constructeurs automobiles sont toujours à la recherche de moyens d'améliorer la fabrication de leurs véhicules. Tous les facteurs mentionnés avec l'acier sont également des facteurs pour déterminer si l'aluminium convient mieux au besoin. L'aluminium est un concurrent dans tous les domaines avec les avantages supplémentaires d'être plus léger et d'avoir des propriétés de résistance à la corrosion.

L'inconvénient est le coût élevé de la fabrication initiale avec des matières premières et la création d'une empreinte carbone de la taille de Bigfoot par rapport à l'acier. L'utilisation à la fois d'acier et d'aluminium ainsi que de plastiques dans la conception des véhicules a créé une approche hybride de toute la fabrication.

Comment cela affecte-t-il l'industrie de la réparation? La réponse n'est pas surprenante, car nous avons vu ces changements arriver dans nos magasins au fil des ans. Nous avons appris que de nouvelles procédures et de nouveaux équipements seront toujours nécessaires pour répondre à la demande de réparation de nouveaux matériaux dans les véhicules. Les ateliers d'aujourd'hui doivent tenir compte de toutes les nouvelles avancées en matière d'acier et d'aluminium lors de l'achat d'équipement et de la formation de techniciens pour réparer les véhicules d'aujourd'hui et les véhicules d'un avenir très proche.

Comprendre comment les matériaux fonctionnent ou fonctionnent pendant la conduite normale et lors de collisions deviendra plus important pour les ateliers dans un proche avenir. Le fait de ne pas comprendre les types d'aluminium ou d'aciers AHSS utilisés et les limites du travail avec ces métaux peut entraîner une énorme lacune lors de la réparation de ces véhicules - une lacune qui pourrait entraîner la défaillance d'un composant en raison de la corrosion, d'un changement de résistance ou de ductilité qui crée une faiblesse et un non-respect des exigences de fabrication des véhicules.

Les propriétaires conservant leur véhicule plus longtemps qu'auparavant, la fatigue dans la zone d'effet thermique (HAZ) peut créer un problème de garantie et un problème de confiance des clients sur la route. L'autre facteur à considérer est que la garantie de votre atelier peut durer aussi longtemps que le propriétaire possède le véhicule, prolongeant ainsi votre responsabilité beaucoup plus longtemps, même après la vente du véhicule.

Avec tous les changements apportés aux métaux dans la fabrication de véhicules, les méthodes d'assemblage des métaux ont également changé - non seulement les clinches, le soudage par points par résistance de type compression (STRSW), le soudage à l'arc sous gaz métallisé (GMAW), les rivets et le collage par rivet, mais aussi la HAZ et les ramifications de faire des soudures en bouchon et des joints bout à bout ou des chevauchements sur des métaux, en particulier sur de nouveaux AHSS. Cette concentration a entraîné un examen approfondi du soudage dans l'industrie de la collision et de l'équipement nécessaire pour souder correctement les matériaux réparés.

L'une des observations que j'ai faites tout au long de mon apprentissage et de ma formation était l'avancement des soudeurs offerts à l'industrie de la réparation de carrosserie. Pro Spot, Miller, Lincoln-Electric et une pléthore d'autres fabricants ont saisi l'opportunité de présenter aux soudeurs de nouvelles fonctionnalités qui ont fait de la création de soudures ou même de la reproduction de soudures en usine une réalité. Ces soudeurs ont également rendu le contrôle de la HAZ beaucoup plus facile pour les techniciens. Des soudures par points au soudage au gaz inerte des métaux (MIG) sur l'acier et l'aluminium, ces nouvelles fonctionnalités, notamment un meilleur contrôle de la température et des impulsions, ont changé la donne pour la réparation des collisions.

Cela déroule le tapis pour l'arrivée de nouveaux AHSS de deuxième et troisième étages dans l'industrie. Les constructeurs automobiles mettront en place de nouvelles procédures de réparation pour les formes plus complexes et la classification des métaux. Il existe actuellement environ 30 à 50 grades différents d'AHSS (selon la personne à qui vous parlez), et ils augmentent chaque jour. Comment souder, où souder et combien de temps une soudure peut être faite dépendra de l'équipement répondant aux paramètres de réparation établis par les constructeurs automobiles pour les différentes nuances d'acier ou différents alliages d'aluminium et le type de pièce fabriquée. Même le redressement structurel des pièces deviendra plus complexe à mesure que l'écrouissage et les forces nécessaires pour redresser une structure ainsi que le "retour élastique" des aciers plus récents défient les techniciens encore plus que les structures de véhicules actuelles. La recherche de ce qui sera nécessaire pour réparer les véhicules, y compris si le sectionnement est autorisé, le type de soudures autorisées et les paramètres de l'équipement, peut devenir la norme. À mesure que les formes deviennent plus complexes, comment les dommages seront-ils supprimés ? Ou peut-il être retiré, nécessitant plus de remplacement de pièces ? L'avenir sera certainement intéressant pour les techniciens.

Les classes I-CAR qui ont introduit ces aciers dans l'industrie étaient parfois déroutantes et intimidantes pour les techniciens qui voulaient juste réparer des voitures. La lecture et l'apprentissage de l'information se sont avérés être un remède contre l'insomnie. Pourquoi ai-je besoin de connaître ce genre de choses, ont-ils demandé, alors que tout ce que j'ai besoin de savoir, c'est le bon réglage du soudeur et où souder ? C'est un point intéressant à considérer lorsque l'on réfléchit à la direction que prend l'industrie de la collision.

La main-d'œuvre vieillit et moins de nouveaux techniciens entrent sur le terrain. Ceux qui entrent dans l'industrie le font en allant directement dans les magasins et en apprenant en tant qu'apprentis, en contournant l'école technique en raison du coût de l'école, du coût des outils et de l'industrie qui ne veut pas attendre qu'ils obtiennent leur diplôme. Les travailleurs sont difficiles à trouver et les magasins sont prêts à embaucher des apprentis avec l'idée qu'ils peuvent enseigner plus vite et mieux que les collèges techniques. Dans quelle mesure le « pourquoi nous faisons ce que nous faisons pour réparer un véhicule » est-il transmis aux nouveaux employés dans le cadre du processus d'apprentissage ? C'est quelque chose à considérer car, sans savoir pourquoi, les techniciens prendront-ils les bonnes décisions en matière de soudure ou de tout autre type de réparation ?

Donc, avec tout ce qui a été mentionné, permettez-moi de vous demander : enseignons-nous les méthodes de soudage ou d'assemblage automobile ? Je pense qu'il y a une différence entre les deux. Un soudeur sait pourquoi et comment on réalise une certaine soudure. Un technicien connaissant les bases du soudage connaît la ZAT et ses effets sur la microstructure de l'acier. Mais je ne sais pas quel terme désigne un employé qui n'a pas cette formation et ces connaissances. Sans cette connaissance, des erreurs ou des décisions seront prises qui ne devraient pas l'être lors de la réparation de véhicules.

Les nouveaux soudeurs introduits dans l'industrie ont réduit la courbe d'apprentissage des techniciens. Pour être honnête, moins de temps a été consacré au développement des compétences et au pourquoi du soudage. Au lieu de cela, il s'agissait davantage de trouver les réglages corrects pour effectuer les soudures - trouver le réglage pour que votre soudure "ressemble à ceci" plutôt que "pourquoi votre soudure ressemble-t-elle à cela ?". Malheureusement, il ne s'agit pas que de cela. Il s'agit également de comprendre la vitesse du fil, la chaleur, le bon fil et la bonne taille de fil ainsi que le bon fil pour le métal à souder - un élément essentiel qu'un technicien doit connaître avant de joindre les métaux pendant les réparations.

Les nouveaux soudeurs sont à la fois bons et mauvais à mon avis. Mauvais parce qu'on se concentre moins sur le pourquoi et le comment souder mais bien parce que les machines à souder compensent les faibles compétences ou le manque de formation. Ne vous méprenez pas, il y a d'excellents techniciens qui savent souder. Mais soyons également honnêtes : nous savons que l'autre extrémité du spectre existe également.

Où apprend-on à souder ? C'est un dilemme pour l'industrie de la carrosserie, car une grande partie de la formation se fait virtuellement. Mais pouvez-vous apprendre à souder virtuellement ? Une grande partie de la réparation des collisions nécessite une expérience pratique, y compris l'apprentissage de la soudure. C'est pourquoi les écoles de technologie sont si précieuses pour notre industrie. La pratique et l'expérience sont ce dont les futurs techniciens ont besoin. Les écoles techniques expliquent le "pourquoi", mais avec les nouveaux soudeurs désormais disponibles, est-ce ce qui va se passer ? Imaginez ce scénario pour un apprenti :

Encore une fois, je ne fais qu'énoncer ce que j'observe dans l'industrie. J'apprécie la constance et la qualité des soudures que les nouveaux soudeurs ont apportées à l'industrie. J'apprécie également la rapidité avec laquelle les techniciens peuvent commencer à créer des soudures de qualité. Je veux juste que les techniciens comprennent pourquoi ils doivent connaître les antécédents des métaux et de la fabrication pour faire les bons choix et suivre les directives de soudage pour effectuer les réparations. La formation et l'éducation doivent se faire ensemble.

L'AHSS devenant de plus en plus complexe et l'aluminium restant également un concurrent sérieux dans la fabrication de structures de véhicules, je vois que les techniciens ont besoin d'un processus pour répondre à toutes les exigences de réparation de véhicules anciens et nouveaux. Je vois aussi la prochaine évolution de l'équipement qui pourrait arriver.

J'ai récemment eu l'occasion de jouer avec un nouveau système de soudage au laser, le LightWELD, et j'ai été plus qu'impressionné par ce que j'ai vu. En un temps relativement court, un technicien peut utiliser cette soudeuse et créer des soudures incroyables sur l'acier, l'aluminium et plus encore. Et les soudures sont faites rapidement.

Les soudeurs au laser offrent une ZAT très limitée qui répond aux besoins des nouveaux métaux utilisés dans la fabrication de véhicules. De plus, comme le soudage par friction-malaxage, le soudage au laser présente également un avantage lorsqu'il s'agit de souder des métaux différents. Le laser effectue une soudure qui nécessite très peu d'intervention de la part de l'opérateur et nécessite très peu de dressage par rapport au GMAW actuellement utilisé. Semblables aux soudeuses GMAW actuelles, les soudeuses laser sont faciles à utiliser pour tous les niveaux de technicien. De plus, ils sont abordables.

J'encourage vraiment les ateliers à regarder vers l'avenir et à voir plus de changements à venir dans l'industrie de la carrosserie. Être proactif et tourné vers l'avenir sera la meilleure voie vers le succès et la longévité d'un magasin.