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薄板压铆螺钉“一压即牢”,强度提升300%!

来源: 发布时间:2025-10-14

  一、薄板连接的“卡脖子”难题:传统方案为何难堪重任?


  在通讯基站、新能源汽车电池包等精密制造场景中,薄板材料(厚度≤3mm)的连接需求激增。然而,传统焊接、铆接或自攻螺钉方案存在明显缺陷:焊接热变形:高温导致薄板翘曲,破坏电子元件精密性;铆接效率低:需预钻孔、铆接两道工序,单件连接耗时超30秒;自攻螺钉失效:薄板螺纹承载力不足,振动环境下易松动。


  以某5G基站外壳为例,传统自攻螺钉连接在-40℃至85℃温变测试中,200小时后松动率达15%,直接导致设备防护等级下降。行业迫切需要一种兼具较强度、高效率与稳定性的薄板连接方案。


  二、技术突破:压铆工艺如何实现“一压即牢”?


  薄板压铆螺钉的关键创新在于压铆成型技术——通过专门应用压铆机施加垂直压力,使螺钉柱体在薄板孔内发生塑性变形,形成机械互锁结构。这一过程无需预钻孔,单件连接时间缩短至5秒内,且连接强度较传统方案提升300%。


  1. 工艺原理:从“穿透”到“咬合”


  传统自攻螺钉通过螺纹旋入薄板,只依赖摩擦力承载拉力;而压铆螺钉通过以下机制实现强度跃升:冷挤压成型:螺钉柱体在压力下扩张,与薄板孔壁形成过盈配合;材料流动控制:精确控制压力与时间,使薄板材料向螺钉根部流动,形成“锁紧环”;应力分散设计:螺钉头部采用多级锥面结构,将拉力均匀传递至薄板。


  2. 材料创新:较强度合金的“黄金配方”


  千玺工业联合中科院金属研究所,开发出专门应用压铆合金,其成分包含:基础材料:304不锈钢(抗拉强度≥520MPa);强化元素:0.2%钼(提升耐腐蚀性)、0.1%氮(细化晶粒);表面处理:纳米级达克罗涂层(盐雾测试≥1000小时)。


  该材料在保持延展性的同时,将屈服强度提升至380MPa,较普通不锈钢提升40%,为较强度连接提供物质基础。


  三、千玺工业的“硬核”实力:从实验室到产业化的跨越作为国内薄板压铆螺钉领域的企业,千玺工业(杭州)有限公司通过技术迭代与产业链整合,构建起关键竞争优势。


  1. 自主研发:多级压铆成型技术千玺工业突破单级压铆工艺局限,开发出三段式压力控制系统:预压阶段:低压力(5kN)定位螺钉,避免薄板开裂;主压阶段:高压力(20kN)实现材料塑性变形;保压阶段:恒压力(10kN)持续1秒,确保锁紧环完整成型。


  该技术使连接强度波动范围从±15%缩小至±3%,产品合格率提升至99.7%。


  2. 智能制造:全流程数字化管控千玺工业投资1.2亿元建设智能工厂,实现:原料追溯:每颗螺钉绑定RFID标签,记录合金成分、热处理参数;在线检测:激光传感器实时监测压铆深度(精度±0.01mm)、锁紧环直径;数据闭环:通过AI算法分析工艺参数与强度关联性,持续优化生产模型。


  3. 标准指引:参与制定行业规范千玺工业作为中国机械通用零部件工业协会理事单位,主导起草《薄板压铆螺钉技术条件》团体标准,明确:压铆力测试方法:采用动态负荷传感器,模拟实际振动环境;强度分级体系:按拉脱力划分为A(≥500N)、AA(≥800N)、AAA(≥1200N)三级;环保要求:禁用六价铬、多溴联苯等有害物质。


  四、应用场景:从5G基站到新能源汽车的“全能选手”


  千玺工业压铆螺钉已覆盖多个高级制造领域,典型案例包括:通讯设备:轻量化与高可靠的平衡某头部通信企业采用千玺工业AAA级压铆螺钉,用于基站天线支架连接:减重效果:单台设备螺钉用量减少60%,总重降低1.2kg;可靠性提升:通过-55℃至125℃高低温循环测试,1000小时无松动;效率优化:装配线节拍从12秒/件缩短至4秒/件。


  2. 新能源汽车电池包:安全防护的“隐形卫士”


  在某新能源车企电池包项目中,千玺工业压铆螺钉替代传统焊接方案:密封性保障:压铆过程无热输入,避免密封胶老化;振动耐受:通过ISO 16750-3标准振动测试(频率20-2000Hz,加速度5g);成本降低:单台电池包连接成本下降35%。


  五、行业展望:绿色制造与智能化趋势随着“双碳”目标推进,薄板压铆螺钉行业将呈现两大趋势:材料轻量化:开发镁合金、钛合金压铆螺钉,助力新能源汽车、航空航天减重;工艺智能化:集成机器视觉与力控技术,实现压铆过程自适应调整。


  千玺工业已启动“下一代压铆技术”研发计划,目标2025年推出:无线压铆系统:通过电磁感应加热替代机械压力,适用于复合材料连接;自修复涂层:在螺钉表面负载微胶囊修复剂,自动填补磨损部位。


  结语:小螺钉撬动大产业从通讯基站到新能源汽车,薄板压铆螺钉正以“一压即牢”的高效连接,重新定义钣金行业的技术边界。千玺工业(杭州)有限公司通过持续创新,不仅实现了强度300%的提升,更推动中国紧固件产业从“跟跑”迈向“领跑”。未来,随着智能化与绿色化浪潮的推进,这颗“工业纽扣”将在更多高级场景中绽放光芒,为全球制造业升级提供中国方案。


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