มีเทคโนโลยีการยึดด้วยความร้อนในอุตสาหกรรมตัวยึด ซึ่งไม่จำเป็นต้องมีรูเปิดล่วงหน้า และสามารถแตะโดยตรงใต้ส่วนกำหนดค่าปิดเพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อ ในอุตสาหกรรมยานยนต์ เช่น BMW, Mercedes-Benz และ Audi กำลังใช้เทคโนโลยีนี้และการใช้งานมากขึ้นเรื่อยๆ แล้วเทคโนโลยีนี้คืออะไร? มีข้อดีและคุณสมบัติอย่างไร?
ก่อนอื่น ฉันอยากจะแนะนำแนวคิดให้กับคุณ กระบวนการ "สกรูเจาะแบบไหล" (ชื่ออื่น: ระบบการกรีดตัวเองด้วยความร้อน/การละลายด้วยความร้อน) ในภาษาอังกฤษ บางคำแปลว่า Flow drill Screws (FDS) และบางคำแปลว่า Flow Form Screws (FFS) ในขณะที่ "สกรูสว่านไหล" หมายถึงกระบวนการเชื่อมต่อของการหมุนด้วยความเร็วสูง การแตะด้วยตัวเอง และการขันขั้นสุดท้าย กระบวนการนี้สามารถทำให้เกิดการเชื่อมต่อข้างเดียวโดยมีการเสียรูปน้อยกว่า และเป็นวิธีการยึดแบบถอดได้
เทคโนโลยีการยึดแบบหลอมร้อนเป็นกระบวนการขึ้นรูปเย็นที่ดำเนินการหมุนด้วยความเร็วสูงของมอเตอร์ผ่านเพลาขันที่อยู่ตรงกลางของอุปกรณ์ไปจนถึงการเสียรูปพลาสติกของแผ่นที่จะเชื่อมต่อเนื่องจากแรงเสียดทานและความร้อน จากนั้นจึงยึดด้วยตัวเอง - การแตะและการขันสกรู
ในตอนเริ่มต้นของกระบวนการขันให้แน่น สกรูแบบหลอมร้อนจะวางบนพื้นผิวของอะลูมิเนียมหรือเหล็กแผ่นโดยไม่ต้องเจาะรูล่วงหน้า และสกรูที่หมุนด้วยความเร็วสูงจะออกแรงกดสูงบนพื้นผิวชิ้นงานในขณะที่สร้างความร้อนแรงเสียดทานสูงมาก การหลอมโลหะ จากนั้นปลายของสกรูจะทะลุผ่านวัสดุ เกิดเป็นรู แล้วค่อยๆ แตะเกลียว เมื่อสร้างเกลียวแล้ว สกรูจะถูกขันให้แน่นด้วยแรงบิดที่ตั้งไว้ล่วงหน้า
ขั้นตอนกระบวนการยึดด้วยความร้อนและคำอธิบายกระบวนการ รวมถึงหกขั้นตอน: การหมุน (การให้ความร้อน) → การเจาะ → ผ่านรู → การแตะ → การเกลียว → การยึด
ในระยะเริ่มต้น มอเตอร์หมุนความเร็วสูงจะขับเคลื่อนสกรูให้สัมผัสกับพื้นผิวของชิ้นงาน และออกแรงกดตามแนวแกนลง (แรงตามแนวแกนสามารถเข้าถึงได้ถึง 1.5kN และความเร็วในการหมุนสามารถเข้าถึงได้ถึง 8000 รอบ/นาที) , หัวสกรูและชิ้นส่วนโลหะแผ่น พื้นผิวถูและทำให้เกิดอุณหภูมิสูง อุณหภูมิโดยทั่วไปอยู่ที่ 600 องศา ~ 900 องศา โลหะในบริเวณใกล้กับสกรูจะอ่อนตัวลงอย่างรวดเร็ว และวัสดุที่ให้ความร้อนจะขยายขึ้นตามเรียวของดอกสว่าน นิดหน่อย.
เมื่อสกรู FDS เจาะวัสดุ วัสดุโลหะแผ่นหลอมร้อนส่วนใหญ่จะไหลไปที่ส่วนล่างของรูที่เจาะเพื่อสร้างบูชโลหะที่มีความหนา 1~3 เท่า ขัน. กระบวนการประมวลผลทั้งหมดใช้เวลาเพียง 1~6 วินาทีในการดำเนินการเชื่อมต่อการขันให้เสร็จสมบูรณ์ และแรงบิดสามารถเข้าถึง 15N·m
ในเวลาเดียวกัน หลังจากตอกตะปู FDS เข้าที่แล้ว ตะปูจะคงอยู่ชั่วระยะเวลาหนึ่ง ภายใต้การทำงานของแรงบิดหมุน แรงขันล่วงหน้าจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งสามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อแบบเกลียว ความสามารถในการป้องกันการคลายตัวและความแข็งแรงของการล้าของเกลียว และเพิ่มความแน่นของการเชื่อมต่อ และแข็ง
คำถามคือ ปัจจุบันมีเทคโนโลยีการเชื่อมต่อมากมายในอุตสาหกรรมยานยนต์ เหตุใดจึงต้องใช้วิธีการเชื่อมต่อนี้
ปัจจุบัน บริษัทรถยนต์หลายแห่งเริ่มนำโครงสร้างตัวถังแบบไฮบริดผสมเหล็ก-อะลูมิเนียม โดยใช้พลาสติกวิศวกรรมและวัสดุเชิงประกอบ เช่น โปรไฟล์อะลูมิเนียม การปั๊มขึ้นรูปอะลูมิเนียม การหล่ออะลูมิเนียม และคาร์บอนไฟเบอร์ รวมกับแผ่นเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงพิเศษต่างๆ เพื่อแทนที่ชิ้นส่วนหรือส่วนประกอบแผ่นเหล็กแบบดั้งเดิมเพื่อให้ได้โครงสร้างเฟรมตัวถังที่มีน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง
ในอุตสาหกรรมยานยนต์ วิธีหลักในการเชื่อมอะลูมิเนียมคือ SPR (เทคโนโลยีตอกหมุดแบบเจาะด้วยตนเอง) แบบดั้งเดิมและการเชื่อมจุดต้านทาน RSW SPR เป็นกระบวนการที่ทนทานและสามารถเปลี่ยนได้ แต่เนื่องจากความต้องการชุดรีเวท-รีเวทที่หลากหลาย อุปกรณ์จึงมีราคาแพง แม้ว่าการเชื่อมแบบจุดต้านทานเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาเต็มที่และมีความประหยัดสูง แต่ก็มีข้อจำกัดเนื่องจากไม่สามารถเชื่อมต่อโลหะที่แตกต่างกันได้ กระบวนการทั้งสองต้องการการเข้าถึงแบบทวิภาคี ซึ่งจำกัดการออกแบบอย่างมาก
ดังนั้นเทคโนโลยีของตัวยึดแบบหลอมร้อนจึงเกิดขึ้น รูปภาพด้านล่างเป็นคำอธิบายข้อดีของเทคโนโลยีการยึดแบบหลอมร้อน
ไม่จำเป็นต้องเจาะรูล่วงหน้า การเชื่อมต่อด้านเดียว และการต่อยึดร่วมกันระหว่างชิ้นส่วนอะลูมิเนียมกับชิ้นส่วนอะลูมิเนียม ชิ้นส่วนอะลูมิเนียมและชิ้นส่วนเหล็กก็สามารถทำได้
ผู้ผลิตรถยนต์ในยุโรปหลายรายได้เริ่มใช้เทคโนโลยีการยึดด้วยความร้อน เช่น Jaguar XK และ X150, Audi R8, A8, TT Coupe, A6 เป็นต้น แบรนด์รถยนต์ในยุโรป เช่น Nissan, Land Rover, Porsche, BMW และอื่น ๆ ได้แนะนำการเชื่อมต่อนี้เช่นกัน ช่างฝีมือ: รุ่น Cadillac CT6 ที่เพิ่งเปิดตัวโดย SAIC-GM ประสบความสำเร็จในการแปลตัวถังเหล็ก-อะลูมิเนียมเป็นสีขาวเป็นครั้งแรก โดยรวม 11 วัสดุที่แตกต่างกันและใช้เทคโนโลยีการเชื่อมต่อนี้อย่างกว้างขวาง
ตะปู FDS ทำจากวัสดุโลหะผสมแข็งด้วยสูตรพิเศษ การจัดหาสกรูประเภทนี้นำเข้าจากต่างประเทศเป็นหลัก แม้ว่าบริษัทรถยนต์ต่างประเทศหลายแห่งจะใช้เทคโนโลยีการยึดนี้มาหลายปีแล้ว แต่บริษัทรถยนต์ในประเทศที่เป็นเจ้าของเองกลับไม่ค่อยใช้มัน .
