小零件大作用!薄板壓鉚螺釘如何實現高效牢固連接?
一、薄板壓鉚螺釘:鈑金連接的“隱形拔得頭銜”
1. 技術起源與全球普及
薄板壓鉚螺釘起源于20世紀中葉的美國,由PEM(Penn Engineering & Manufacturing Corp.)和TEXRDN等公司率先研發(fā)。其關鍵原理是通過專門用壓鉚設備,將螺釘的壓花齒與薄板材料(厚度通?!?mm)的孔壁產生機械互鎖,形成較強度外螺紋連接。這一技術解決了傳統(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,迅速被全球鈑金加工行業(yè)采納。
2. 國內技術標準與市場現狀
目前,國內壓鉚螺釘生產多參考PEM標準,確保產品與全球主流設備的兼容性。然而,隨著國內制造業(yè)升級,市場對螺釘的精度、耐腐蝕性、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領域,螺釘需承受高頻振動、極端溫度及復雜電磁環(huán)境,傳統(tǒng)產品已難以滿足需求。
二、千璽工業(yè):以創(chuàng)新突破連接極限
作為國內薄板壓鉚螺釘領域的企業(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,重新定義了“高效牢固連接”的標準。
1. 材料創(chuàng)新:從“通用”到“定制”
較強度不銹鋼:針對航空航天、軌道交通等領域,千璽工業(yè)研發(fā)了抗拉強度達1200MPa的SUS316L不銹鋼螺釘,其耐鹽霧腐蝕時間超過1000小時,是傳統(tǒng)產品的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,通過表面硬質陽極氧化處理,硬度達HV400以上,兼顧輕量化與耐磨性。
環(huán)保涂層技術:采用無鉻達克羅(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: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,減少機加工環(huán)節(jié),生產效率提升40%,且螺紋精度達6H級(國標比較高等級)。
智能壓鉚監(jiān)控系統(tǒng):在壓鉚設備中集成壓力傳感器與視覺檢測模塊,實時監(jiān)測壓鉚力、位移及螺釘垂直度,確保每一顆螺釘的連接強度一致性≥98%。
微型化設計:針對電子設備小型化趨勢,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基站散熱模組中實現單板連接點數超200個,振動測試(10-55Hz,1.5mm振幅)后無松動,壽命達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500N,IP67防水等級,且通過UL94 V-0阻燃認證,助力電池包減重15%。
三、技術解析:壓鉚螺釘如何實現“高效牢固”?
1. 壓鉚工藝的關鍵邏輯
壓鉚螺釘的連接過程可分為三步:
預壓階段:螺釘壓花齒嵌入薄板孔壁,形成初步機械互鎖。
擠壓階段:壓鉚設備施加壓力(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:材料應力釋放后,螺釘與薄板形成長久性連接,抗拉強度可達薄板基材的80%以上。
2. 影響連接強度的關鍵參數
孔徑公差:孔徑需比螺釘外徑大0.05-0.1mm,過小導致壓鉚力過大,過大則降低互鎖效果。
板材硬度:千璽工業(yè)通過實驗發(fā)現,當板材硬度為HV120-180時,壓鉚連接強度較優(yōu)。
壓鉚速度:高速壓鉚(>50mm/s)易導致材料撕裂,低速壓鉚(<10mm/s)則效率低下,千璽工業(yè)的設備可自動調節(jié)至比較佳速度(25-35mm/s)。
3. 與傳統(tǒng)連接方式的對比優(yōu)勢
四、行業(yè)趨勢:薄板壓鉚螺釘的未來方向
1. 智能化與自動化
隨著工業(yè)4.0推進,壓鉚螺釘將與機器人、物聯網深度融合。例如,千璽工業(yè)正在研發(fā)“智能壓鉚工作站”,通過AI視覺識別板材類型,自動匹配螺釘型號與壓鉚參數,實現“一鍵連接”。
2. 輕量化與復合材料適配
為應對航空航天、新能源汽車的減重需求,螺釘材料將向鈦合金、碳纖維增強復合材料(CFRP)拓展。千璽工業(yè)已與浙江大學合作,開展CFRP專門用壓鉚螺釘的研發(fā),預計2025年實現量產。
3. 綠色制造與循環(huán)經濟
歐盟《新電池法》等法規(guī)對產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滑)、使用可回收材料(如再生不銹鋼),將螺釘的碳足跡降低30%,并推出“以舊換新”服務,推動循環(huán)經濟。
五、千璽工業(yè)的使命:連接未來,賦能制造
1. 產學研合作:打造創(chuàng)新生態(tài)
千璽工業(yè)與浙江大學、中科院寧波材料所等機構共建“精密連接技術實驗室”,每年投入營收的8%用于研發(fā)。例如,其開發(fā)的“自潤滑壓鉚螺釘”通過在螺紋表面沉積類金剛石碳(DLC)涂層,摩擦系數降低至0.1.延長使用壽命5倍。
2. 全球化布局:服務全球客戶
千璽工業(yè)在德國、墨西哥設立技術服務中心,為寶馬、西門子等跨國企業(yè)提供本地化支持。其產品已通過ISO/TS 16949、AS9100等國際認證,出口至30余個國家。
3. 社會責任:以連接傳遞價值
千璽工業(yè)發(fā)起“匠心連接計劃”,為欠發(fā)達地區(qū)鈑金企業(yè)提供技術培訓,并捐贈壓鉚設備。例如,在貴州某扶貧車間,通過引入千璽工業(yè)的自動化壓鉚線,生產效率提升3倍,產品合格率從70%提高至95%。
結語:小零件的大未來
薄板壓鉚螺釘雖小,卻是現代工業(yè)的“關節(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準,更以“小零件”推動著“大制造”的升級。
未來,隨著智能制造與綠色經濟的深入發(fā)展,薄板壓鉚螺釘將扮演更重要角色。正如千璽工業(yè)董事長所言:“連接的本質是信任,我們愿以匠心與技術,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,書寫著中國制造的精密篇章。