【FDS】热熔紧固技术,国内汽车行业的新高度
在新能源时代,汽车的轻量化得到越来越高的重视。根据世界汽车协会的报告指出,汽车重量每减少10%,燃油能耗可降低6%—8%。汽车的轻量化有助于燃油的经济性,提高车辆控制的稳定性。然而为了提高汽车的自身性能,我们又不得不给汽车装备更多的装备,因此想要实现车身轻量化就得最大限度的降低车身材料的重量,但是新材料的应用使传统的连接方式面临挑战。
目前汽车轻量化铝材、铁的连接方式有十多种,使用频率最高的主要是FDS工艺、SPR工艺和电阻点焊RSW。然而SPR工艺是一种稳健可替换的技术,需要多种铆钉和铆模组合,设备费用昂贵;RSW虽然技术成熟,但受限于不能连接异种金身。而FDS工艺不仅可以进行单面的连接,还能连接各种异种材料,能够有效的解决双边问题。下面我们来简单的了解一下FDS工艺。
FDS(Flow Drill Screw)流钻螺钉,即螺栓自动拧紧技术。FDS螺钉主要由六个部分组成(如下图),螺钉头、负载螺纹、螺纹形成区、圆柱状区域、钻孔区域、螺钉尖端。
FDS紧固流程包括六个步骤:旋转→穿孔→通孔→攻螺纹→拧螺纹→紧固。高速旋转的电机将旋转动力传导至流钻螺钉,螺钉尖端与母材表面摩擦产生高温,进而使母材软化进入穿孔阶段。当螺钉尖端穿透母材时,大部分热熔的母材会流向钻孔下部形成金属衬套,衬套内表面在FDS螺钉螺杆螺纹的作用下,形成啮合螺纹。之后按照预设的扭力进行拧紧,使两种或者两种以上的母材连接在一起。FDS流转螺钉可以有效的提高螺纹连接的可靠性、防松能力和疲劳强度。
FDS热融自攻丝螺钉目前主要以进口为主,国内的紧固件厂商暂时还没有能力提供这项技术,我们对FDS螺钉还是知之甚少,未来FDS热融自攻丝拧紧技术会在汽车等钣金连接领域重要性越来越高,我们必须加强对它的学习与了解。 据悉,奔驰,奥迪与通用在各自旗下的几款高档车型上都大量使用了FDS螺钉,未来也会有更多车企采用这项技术。