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標題: 熱融緊固技術，擰螺絲的新境界，寶馬奔馳奧迪都在用 [打印本頁]
作者: twq19810302    時間: 2023-9-11 10:44
標題: 熱融緊固技術，擰螺絲的新境界，寶馬奔馳奧迪都在用
本帖最后由 twq19810302 于 2023-9-11 10:46 編輯

在緊固件行業(yè)有一種熱融緊固技術，不需要預開孔，在封閉型材下可以直接攻絲實現(xiàn)連接。在汽車行業(yè)如寶馬、奔馳和奧迪都在使用這種技術，而且應用越來越多。那這究竟是怎樣的一種技術呢？有怎樣的優(yōu)勢和特色呢？

首先想跟大家介紹一個概念，“流鉆螺釘”工藝（別稱：熱融自攻絲/熱融緊固系統(tǒng)）。英文中有的翻譯為Flow drill Screws（FDS），也有翻譯為FlowForm Screws（FFS），而“流鉆螺釘”則指代的是一種高速旋轉、自攻絲最后擰緊的連接工藝。該工藝可以在較小變形的情況下實現(xiàn)單邊連接，且為一種可拆卸的緊固方式。



熱融緊固技術是一種通過設備中心擰緊軸將電機的高速旋轉傳導至待連接板料摩擦生熱產(chǎn)生塑性形變后，自攻絲并螺接的冷成型工藝。




仔細通過下面這個動圖，看一下擰緊螺釘?shù)膭幼鳌?/font>

在擰緊過程開始時，熱融螺釘置于無預先鉆孔的鋁板或薄鋼板的表面，高速旋轉的螺釘向工件表面施加高下壓力，同時產(chǎn)生極高的摩擦熱，融化金屬。隨后，螺釘頂端穿透材料，形成穿孔，并逐漸開始攻螺紋，一旦螺紋形成，螺釘按照預設的扭矩進行擰緊。

熱融緊固連接工藝步驟與過程說明，包括六個階段：旋轉（加熱）→穿透→通孔→攻螺紋→擰螺紋→緊固。




在初始階段，高速旋轉的電機驅動螺釘接觸工件表面，并施以向下的軸向壓力（軸向力最高可達1.5kN，旋轉速度最高可達8000r/min），螺釘頭部與鈑金件表面摩擦并產(chǎn)生高溫，這個溫度基本上在600 ℃～900 ℃，螺釘附近區(qū)域金屬迅速軟化，加熱的材料沿著鉆頭錐度往上延伸。



FDS螺釘穿透材料時，大部分熱熔的鈑金件材料會流向鉆孔下部形成一個厚度1~3倍的金屬襯套，襯套內表面在FDS螺釘螺桿螺紋的作用下，形成嚙合螺紋并擰緊。整個加工過程只需1~6s，即可完成緊固的連接效果，扭矩可以達到15N·m。

同時，F(xiàn)DS釘子在緊固到位后，將會保持一段時間，在旋轉扭矩作用下，產(chǎn)生一個預緊力，可以提高螺紋連接的可靠性、防松能力和螺紋的疲勞強度，增強連接的緊密性和剛性。

螺釘特寫



問題來了，現(xiàn)在汽車行業(yè)的連接技術也很多，為什么還要用這種連接方式呢？

現(xiàn)在越來越多的汽車公司開始應用鋼鋁混合車身骨架結構，使用鋁型材、鋁沖壓件、鋁鑄件以及碳纖維等工程塑料和復合材料類部件，結合各種超高強度鋼板，替代傳統(tǒng)鋼板構件或組件，實現(xiàn)車身框架結構的輕量化和高強度。



凱迪拉克CT6車身材質分布



在汽車工業(yè)，連接鋁材的主要方式有傳統(tǒng)的機械緊固SPR（自沖鉚接技術）和電阻點焊RSW。SPR是一種穩(wěn)健而且可替換的工藝，但是由于需要很多種鉚釘-鉚模組合，設備費用昂貴；電阻點焊雖然技術成熟，經(jīng)濟性高，但是受限于不能連接異種金屬。這兩種工藝都要求雙邊可達，這使設計受限嚴重。

所以，熱融緊固件的技術是應運而生。下面這張圖是描述的熱融緊固技術的優(yōu)勢。



無需預沖孔、單面連接、可以完成鋁件與鋁件、鋁件與鋼件的相互緊固連接。


柯馬機器人配合熱融緊固系統(tǒng)

許多歐洲汽車廠商早已經(jīng)開始使用熱融緊固技術，如捷豹XK和X150，奧迪R8、A8、TT Coupe、A6等；歐洲的尼桑、路虎、保時捷、寶馬等眾多汽車品牌也都引入了該連接工藝；上汽通用剛上市的凱迪拉克CT6車型，實現(xiàn)首次鋼鋁白車身國產(chǎn)化，糅合了11種不同材質，也大量使用了這種連接技術。

FDS釘子使用特殊配方的硬質合金材料制成，該種螺釘?shù)牟少徶饕€是以國外進口為主，雖然國外很多車企都采用這種緊固技術多年了，但是國內自主品牌車企使用甚少。

作者: Aleksander    時間: 2023-9-11 14:14
每天進步一點點
作者: zy3692976    時間: 2023-9-11 14:29
鈑金熱熔鉆類似吧，但是這個螺絲成本是多少呢，有了解的么
作者: 軒轅建國    時間: 2024-7-2 11:21
學習受教了額
作者: 勞衣侖捷達    時間: 2024-7-10 21:32
和飛機、航天器的 熱鉚 技術，有相通之處。
作者: nicol007423    時間: 2024-8-13 16:46
有沒有對這種螺釘了解的？以后的緊固件市場中，這個應該會有比較大的比重。。
作者: 液壓人    時間: 2024-8-14 07:48
采用這種螺釘，需要專用的緊固用機械，而且純進口成本高，加上有替代這種工藝的方法，所以國內用的少
作者: 平常心！    時間: 2024-8-15 18:03
螺釘頭部與鈑金件表面摩擦并產(chǎn)生高溫，這個溫度基本上在600 ℃～900 ℃，   對螺釘?shù)牟馁|要求也蠻高的，不光有高溫，還有1,5KN的壓力，15N.M的高速扭力，這樣這顆螺釘?shù)膬r格應該也不低。
作者: cangzhoumj    時間: 2024-8-22 13:29
學習一下
作者: llfisher    時間: 2024-10-9 16:02
是不是更適用于維修？或者那種設計的沒法焊接的結構？對于批量生產(chǎn)而言，其成本如何？
作者: 超聲波csb    時間: 2024-10-10 13:46
加入超聲波技術效果會更好
作者: 菜雞一號    時間: 2024-10-31 15:28
學習一下
作者: 331459561    時間: 2024-11-1 15:37
如果拆上幾次會怎么樣？
作者: liu415200qi    時間: 2024-11-8 15:11
比自攻螺絲高級一丁點
作者: cangzhoumj    時間: 2024-11-21 11:37
價格怎樣
作者: 機械魚66    時間: 2024-11-26 17:14
好好學習，天天向上！18年我們項目上已經(jīng)在應用了，應用在大眾MEB電池PACK蓋板安裝
作者: 機械公民2024    時間: 2024-11-28 16:20
節(jié)省了傳統(tǒng)的打孔攻牙工序，一次到位，高轉速，大壓力，螺絲強度要求比較高，



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