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摩擦塞铆焊(FEW)

当今汽车产业追求汽车轻量化及燃油经济性,钢铝混合车身已经较为成熟,但是对于钢铝的连接还是具有一定的难度,在冷连接中SPR、TOX、FDS对于钢铝连接应用较多,但是对于超高强钢及热成型钢还是存在一定问题,今天介绍一种新的工艺,主要应对与超高强钢及热成型钢与铝的连接。

连接过程

摩擦塞铆焊EJOWELD是一种最开始利用“紧固件”的高速旋转及一定压力穿透上板板料(产生的摩擦热作用于元件和基板,而不达到熔化温度)穿透上板后紧固件停止下压,继续旋转产生热量并熔化下层板料,并在压力的作用下,完成“紧固件”与下层板料的焊接,从而形成稳固连接的一种新型连接技术,是一种FDS与RSW结合的工艺。

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1.预热:转动“元件”加热上层板料;

2.穿透:在轴向压力的作用下转动紧固件穿透上层板料;

3.熔化:转动的紧固件摩擦生热,并在压力的作用下,熔化下层板料的上表面;

4.焊接:“元件”与下层板料焊接,完成上下板料的结合。

优点

※可以直接连接铝合金和高强钢

※无需预开孔、预处理或后处理

※连接强度高

※可以与结构胶配合使用

※可控制钢材和铝材之间的热膨胀差异

※一套设备适合的焊接工件的厚度范围宽

缺点

※双侧空间,必须双面都能操作

※需要一个额外的连接元件,增加重量

※钉头突出,不利于空间

目前供应商为毅结特EJOT,在奥迪A8车身上应用,前轮罩与纵梁位置、前围板加强横梁与周边加强梁、地板下纵梁、顶盖与A柱。

紧固件介绍

目前毅结特开发有两种元件,一种型号为CFF,另一种型号为SRE。

CFF安装过程

该摩擦元件特别适用于汽车结构中强度较高部位应用,它的头部下方有一个大槽和不同的可用长度允许金属嵌入,没有预孔。法兰宽度要求是18mm,钉头凸出约2.8mm。

SRE安装过程

这种新的摩擦元件只有CFF摩擦元件的一半大小,允许法兰宽度从13毫米,主要用于顶盖区域。重量约0.7g,该元件不像CFF在其头部下吸收材料。

由于这一点,它可以更小。移位的材料被从头部下的区域运出,并由一个特殊的驱动钻头形成。

总结

目前,车身上超高强钢和热成型钢比例与日俱增,对于钢铝混合车身,在超高强钢和热成型钢与铝的连接中,摩擦塞铆焊具有较大的应用意义,但是目前该项工艺还没有广泛应用在各个车型,对于钢铝混合车身设计和实际生产具有较大的参考价值。

扩展

该项工艺为两种连接工艺的组合,那么如果我们可以将目前成熟的连接工艺进行组合,形成新的连接工艺,将会对于连接及设计具有巨大的意义(仅代表个人意见,可能存在巨大的技术难题及实际问题)。

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