【FDS】熱熔緊固技術(shù),國內汽車(chē)行業(yè)的新高度
在新能源時(shí)代,汽車(chē)的輕量化得到越來(lái)越高的重視。根據世界汽車(chē)協(xié)會(huì )的報告指出,汽車(chē)重量每減少10%,燃油能耗可降低6%—8%。汽車(chē)的輕量化有助于燃油的經(jīng)濟性,提高車(chē)輛控制的穩定性。然而為了提高汽車(chē)的自身性能,我們又不得不給汽車(chē)裝備更多的裝備,因此想要實(shí)現車(chē)身輕量化就得最大限度的降低車(chē)身材料的重量,但是新材料的應用使傳統的連接方式面臨挑戰。
目前汽車(chē)輕量化鋁材、鐵的連接方式有十多種,使用頻率最高的主要是FDS工藝、SPR工藝和電阻點(diǎn)焊RSW。然而SPR工藝是一種穩健可替換的技術(shù),需要多種鉚釘和鉚模組合,設備費用昂貴;RSW雖然技術(shù)成熟,但受限于不能連接異種金身。而FDS工藝不僅可以進(jìn)行單面的連接,還能連接各種異種材料,能夠有效的解決雙邊問(wèn)題。下面我們來(lái)簡(jiǎn)單的了解一下FDS工藝。
FDS(Flow Drill Screw)流鉆螺釘,即螺栓自動(dòng)擰緊技術(shù)。FDS螺釘主要由六個(gè)部分組成(如下圖),螺釘頭、負載螺紋、螺紋形成區、圓柱狀區域、鉆孔區域、螺釘尖端。
FDS緊固流程包括六個(gè)步驟:旋轉→穿孔→通孔→攻螺紋→擰螺紋→緊固。高速旋轉的電機將旋轉動(dòng)力傳導至流鉆螺釘,螺釘尖端與母材表面摩擦產(chǎn)生高溫,進(jìn)而使母材軟化進(jìn)入穿孔階段。當螺釘尖端穿透母材時(shí),大部分熱熔的母材會(huì )流向鉆孔下部形成金屬襯套,襯套內表面在FDS螺釘螺桿螺紋的作用下,形成嚙合螺紋。之后按照預設的扭力進(jìn)行擰緊,使兩種或者兩種以上的母材連接在一起。FDS流轉螺釘可以有效的提高螺紋連接的可靠性、防松能力和疲勞強度。
FDS熱融自攻絲螺釘目前主要以進(jìn)口為主,國內的緊固件廠(chǎng)商暫時(shí)還沒(méi)有能力提供這項技術(shù),我們對FDS螺釘還是知之甚少,未來(lái)FDS熱融自攻絲擰緊技術(shù)會(huì )在汽車(chē)等鈑金連接領(lǐng)域重要性越來(lái)越高,我們必須加強對它的學(xué)習與了解。 據悉,奔馳,奧迪與通用在各自旗下的幾款高檔車(chē)型上都大量使用了FDS螺釘,未來(lái)也會(huì )有更多車(chē)企采用這項技術(shù)。