小零件大作用!薄板壓鉚螺釘如何實(shí)現(xiàn)高效牢固連接?
一、薄板壓鉚螺釘:鈑金連接的“隱形拔得頭銜”
1. 技術(shù)起源與全球普及
薄板壓鉚螺釘起源于20世紀(jì)中葉的美國(guó),由PEM(Penn Engineering & Manufacturing Corp.)和TEXRDN等公司率先研發(fā)。其關(guān)鍵原理是通過專門用壓鉚設(shè)備,將螺釘?shù)膲夯X與薄板材料(厚度通常≤6mm)的孔壁產(chǎn)生機(jī)械互鎖,形成較強(qiáng)度外螺紋連接。這一技術(shù)解決了傳統(tǒng)焊接、攻絲等工藝在薄板連接中易變形、效率低、成本高等痛點(diǎn),迅速被全球鈑金加工行業(yè)采納。
2. 國(guó)內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與市場(chǎng)現(xiàn)狀
目前,國(guó)內(nèi)壓鉚螺釘生產(chǎn)多參考PEM標(biāo)準(zhǔn),確保產(chǎn)品與全球主流設(shè)備的兼容性。然而,隨著國(guó)內(nèi)制造業(yè)升級(jí),市場(chǎng)對(duì)螺釘?shù)木取⒛透g性、環(huán)保性提出更高要求。例如,在5G基站、新能源汽車電池包等高級(jí)領(lǐng)域,螺釘需承受高頻振動(dòng)、極端溫度及復(fù)雜電磁環(huán)境,傳統(tǒng)產(chǎn)品已難以滿足需求。
二、千璽工業(yè):以創(chuàng)新突破連接極限
作為國(guó)內(nèi)薄板壓鉚螺釘領(lǐng)域的企業(yè),千璽工業(yè)(杭州)有限公司通過材料研發(fā)、工藝優(yōu)化及智能化生產(chǎn),重新定義了“高效牢固連接”的標(biāo)準(zhǔn)。
1. 材料創(chuàng)新:從“通用”到“定制”
較強(qiáng)度不銹鋼:針對(duì)航空航天、軌道交通等領(lǐng)域,千璽工業(yè)研發(fā)了抗拉強(qiáng)度達(dá)1200MPa的SUS316L不銹鋼螺釘,其耐鹽霧腐蝕時(shí)間超過1000小時(shí),是傳統(tǒng)產(chǎn)品的3倍。
輕量化鋁合金:為新能源汽車減重需求,開發(fā)了密度只為鋼1/3的7075-T6鋁合金螺釘,通過表面硬質(zhì)陽極氧化處理,硬度達(dá)HV400以上,兼顧輕量化與耐磨性。
環(huán)保涂層技術(shù):采用無鉻達(dá)克羅(Zinc-Flake)涂層替代傳統(tǒng)鍍鋅工藝,VOCs排放降低90%,符合歐盟RoHS、REACH等環(huán)保法規(guī)。
2. 工藝升級(jí):壓鉚效率與精度的雙重突破
冷鐓一體成型:通過冷鐓工藝將螺釘頭部與桿部一次成型,減少機(jī)加工環(huán)節(jié),生產(chǎn)效率提升40%,且螺紋精度達(dá)6H級(jí)(國(guó)標(biāo)比較高等級(jí))。
智能壓鉚監(jiān)控系統(tǒng):在壓鉚設(shè)備中集成壓力傳感器與視覺檢測(cè)模塊,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓鉚力、位移及螺釘垂直度,確保每一顆螺釘?shù)倪B接強(qiáng)度一致性≥98%。
微型化設(shè)計(jì):針對(duì)電子設(shè)備小型化趨勢(shì),開發(fā)了M1.2超微型壓鉚螺釘,頭部直徑只2.5mm,適用于PCB板與0.8mm厚鋁板的精密連接。
3. 應(yīng)用案例:從通訊基站到新能源汽車
5G基站散熱模組:千璽工業(yè)的FHS系列不銹鋼壓鉚螺釘,在華為某5G基站散熱模組中實(shí)現(xiàn)單板連接點(diǎn)數(shù)超200個(gè),振動(dòng)測(cè)試(10-55Hz,1.5mm振幅)后無松動(dòng),壽命達(dá)10萬次插拔。
新能源汽車電池包:為比亞迪某車型電池包提供的鋁合金壓鉚螺釘,單顆承重達(dá)500N,IP67防水等級(jí),且通過UL94 V-0阻燃認(rèn)證,助力電池包減重15%。
三、技術(shù)解析:壓鉚螺釘如何實(shí)現(xiàn)“高效牢固”?
1. 壓鉚工藝的關(guān)鍵邏輯
壓鉚螺釘的連接過程可分為三步:
預(yù)壓階段:螺釘壓花齒嵌入薄板孔壁,形成初步機(jī)械互鎖。
擠壓階段:壓鉚設(shè)備施加壓力(通常為5-20kN),使孔壁材料塑性變形,填充壓花齒間隙。
固化階段:材料應(yīng)力釋放后,螺釘與薄板形成長(zhǎng)久性連接,抗拉強(qiáng)度可達(dá)薄板基材的80%以上。
2. 影響連接強(qiáng)度的關(guān)鍵參數(shù)
孔徑公差:孔徑需比螺釘外徑大0.05-0.1mm,過小導(dǎo)致壓鉚力過大,過大則降低互鎖效果。
板材硬度:千璽工業(yè)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)板材硬度為HV120-180時(shí),壓鉚連接強(qiáng)度較優(yōu)。
壓鉚速度:高速壓鉚(>50mm/s)易導(dǎo)致材料撕裂,低速壓鉚(<10mm/s)則效率低下,千璽工業(yè)的設(shè)備可自動(dòng)調(diào)節(jié)至比較佳速度(25-35mm/s)。
3. 與傳統(tǒng)連接方式的對(duì)比優(yōu)勢(shì)
四、行業(yè)趨勢(shì):薄板壓鉚螺釘?shù)奈磥矸较?
1. 智能化與自動(dòng)化
隨著工業(yè)4.0推進(jìn),壓鉚螺釘將與機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)深度融合。例如,千璽工業(yè)正在研發(fā)“智能壓鉚工作站”,通過AI視覺識(shí)別板材類型,自動(dòng)匹配螺釘型號(hào)與壓鉚參數(shù),實(shí)現(xiàn)“一鍵連接”。
2. 輕量化與復(fù)合材料適配
為應(yīng)對(duì)航空航天、新能源汽車的減重需求,螺釘材料將向鈦合金、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)拓展。千璽工業(yè)已與浙江大學(xué)合作,開展CFRP專門用壓鉚螺釘?shù)难邪l(fā),預(yù)計(jì)2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
3. 綠色制造與循環(huán)經(jīng)濟(jì)
歐盟《新電池法》等法規(guī)對(duì)產(chǎn)品全生命周期碳足跡提出要求。千璽工業(yè)通過優(yōu)化工藝(如采用干式壓鉚替代濕式潤(rùn)滑)、使用可回收材料(如再生不銹鋼),將螺釘?shù)奶甲阚E降低30%,并推出“以舊換新”服務(wù),推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
五、千璽工業(yè)的使命:連接未來,賦能制造
1. 產(chǎn)學(xué)研合作:打造創(chuàng)新生態(tài)
千璽工業(yè)與浙江大學(xué)、中科院寧波材料所等機(jī)構(gòu)共建“精密連接技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”,每年投入營(yíng)收的8%用于研發(fā)。例如,其開發(fā)的“自潤(rùn)滑壓鉚螺釘”通過在螺紋表面沉積類金剛石碳(DLC)涂層,摩擦系數(shù)降低至0.1.延長(zhǎng)使用壽命5倍。
2. 全球化布局:服務(wù)全球客戶
千璽工業(yè)在德國(guó)、墨西哥設(shè)立技術(shù)服務(wù)中心,為寶馬、西門子等跨國(guó)企業(yè)提供本地化支持。其產(chǎn)品已通過ISO/TS 16949、AS9100等國(guó)際認(rèn)證,出口至30余個(gè)國(guó)家。
3. 社會(huì)責(zé)任:以連接傳遞價(jià)值
千璽工業(yè)發(fā)起“匠心連接計(jì)劃”,為欠發(fā)達(dá)地區(qū)鈑金企業(yè)提供技術(shù)培訓(xùn),并捐贈(zèng)壓鉚設(shè)備。例如,在貴州某扶貧車間,通過引入千璽工業(yè)的自動(dòng)化壓鉚線,生產(chǎn)效率提升3倍,產(chǎn)品合格率從70%提高至95%。
結(jié)語:小零件的大未來
薄板壓鉚螺釘雖小,卻是現(xiàn)代工業(yè)的“關(guān)節(jié)”。從5G基站到新能源汽車,從精密電子到航空航天,它以高效、牢固、環(huán)保的連接方式,支撐著制造業(yè)的每一次創(chuàng)新。千璽工業(yè)(杭州)有限公司通過材料革新、工藝突破與全球化布局,不僅重新定義了薄板連接的標(biāo)準(zhǔn),更以“小零件”推動(dòng)著“大制造”的升級(jí)。
未來,隨著智能制造與綠色經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展,薄板壓鉚螺釘將扮演更重要角色。正如千璽工業(yè)董事長(zhǎng)所言:“連接的本質(zhì)是信任,我們?cè)敢越承呐c技術(shù),為每一份信任提供較可靠的保障。”在這條“小而美”的賽道上,千璽工業(yè)正以創(chuàng)新為筆,書寫著中國(guó)制造的精密篇章。