热融自攻丝技术-一种新型的连接技术

FDS热融自攻丝连接技术－一种新型的连接技术

以前我们在做钣金连接时，常用的方法有铆接、焊接和螺纹连接，随着现代技术的进一步发展，各个行业对连接技术有了更新更深的要求，一般来讲，这种新的要求有如下几个角度的考量：

1.效率；

2.成本；

3.质量控制；

FDS是近年来推出的一种新型连接技术，综合兼顾了以上三个角度的考虑。

尽管FDS是一种全新的连接技术，但使用起来非常简单，FDS有多种名称：热熔自攻丝技术、钨钢热熔自攻丝、硬质合金热熔自攻丝、拉伸自攻丝、热摩擦自攻丝、流钻自攻丝、流动自攻丝、流体自攻丝、挤压自攻丝、挤压成型自攻丝、无屑挤压热熔自攻丝、高温自攻丝等等，这些其实都是指热融自攻丝设备。

不同于传统连接方式，即工件的强度会因为材料的切除而破坏。相反，FDS技术完成的连接因为原来位置加热的材料在孔周边延展流动而得到了很大程度的加强。

在初始阶段，高速旋转的电机驱动特制的热融自攻丝钉接触工件表面，并施以向下的轴向压力，热熔自攻丝钉头部与钣金件表面摩擦并产生高温，这个温度基本上在600°～900°之间，热熔自攻丝钉头附近区域金属迅速软化，加热的材料沿着钻头锥度往上延伸。热熔自攻丝钉穿透材料时，大部分热熔的钣金件材料会流向钻孔下部形成一个厚度1到3倍的金属批锋（衬套、凸台）。整个加工过程只需1-6秒，即可完成加强的连接效果。

FDS连接是一种无屑加工技术，加工出来的螺纹能承受高强的拉力和扭力，完全可以取代铆接、焊接或传统的螺纹连接技术。

说FDS热融自攻丝设备简单，主要有以下几个原因：首先，因为不需要预制孔，加工工序缩减到只有一步，即在指定位置上一步实现热融自攻丝钉的进入；其次通过标准的手动钻床或数控钻具，施加足够的压力即可完成高质量的螺纹连接；为了确保每次连接的质量，通过选配的控制器对整个加工过程进行力矩的测量和记录，并将有关数据保存到指定设备，我们就可以完成成千上万次热融自攻丝连接的过程控制和质量监控。

图一使用数控自动设备7501加工的热融自攻丝连接工件钉杆面

图二使用数控自动设备7501加工的热融自攻丝连接工件帽沿面

图三完成后的工件及热融自攻丝钉剖面

图四在铝工件上完成的热融自攻丝连接图片一

图五在铝工件上完成的热融自攻丝连接图片二一套完整的热融自攻丝设备包含了如下四个子系统：

1.钻体

图六含自动送料功能的热融自攻丝设备钻体

钻体部分含“钻头”和夹持装置，夹持装置需要稳定地夹持住热融自攻丝钉（“钻头”），并与自动送料管集成为无缝运作的一体，同时，因为热融自攻丝系统需要较大的径向压力，对整个

机架的刚性有较高的要求。

图七完整的热融自攻丝CNC数控设备钻体图片

2.送料系统

对于多数热融自攻丝钉来说，振动送料盘是一个不错的送料方式选择，振动料盘送料方

式可靠，成本可控，出料速度在合理的范围之中。

图八配合热融自攻丝设备的振动送料盘图片除振动送料盘之外，还可以选用其它不同类型的机械送料装置。

图九其它种类的机械送料装置

3.控制器

控制器分为参数设置、数据采集和显示分析两个部分。

根据加工时技术参数的要求，在加工前完成技术参数的设定，设定完成后的热融自攻丝系统即可按既定技术方案进行相关产品的加工。

加工过程中，扭矩传感器将加工过程中的力矩、温度、转速、进给行程等参数采集后保存在工控机系统中，显示屏上直观地把整个加工过程中的数据用图文方式显示出来。

图十热融自攻丝系统控制器

图十一显示屏及界面显示示例

4.热融自攻丝钉（紧固件）

某种意义上讲，紧固件的多样性反应了一套紧固件系统的成熟程度及加工能力。

通过对钻体夹持装置的定制，我们可以选用多种不同形状规格的热融自攻丝钉来满足不同行业及生产环境对热融自攻丝钉的需求。

图十二各类FDS热融自攻丝钉（紧固件）

目前热融自攻丝钉的采购主要还是以国外进口的为主，这类钉子使用特殊配方的硬质合金材料制成，对钣金硬度高的应用案例，所采用的热融自攻丝钉钉头和钉体部分还要涂覆专用的涂层，某些特殊案例中，切削膏的涂抹是必须的。

总结：

热融自攻丝技术有如下优点：

加工过程更环保，工作环境更清洁；

加工过程简单；

加工过程中没有切割材料的颗粒组织，所以加工出的工件抗拉力和抗剪力更强；

FDS热熔自攻丝技术几乎可应用于所有行业，包括但不仅限于：家具、门窗、货架、五金、建材、汽车配件、摩托车配件、农用机械、建筑、装潢、机床、机械、健身器材、医疗器材、电子电器、水道、热交换系统、太阳能、空调管道、压力容器、分水器、灯具、船舶及自动化设备等。

新的应用和新的设计思路不断拓展FDS热融自攻丝设备的应用领域，也提升了产品质量和加工效率。目前在国内，FDS热融自攻丝技术已运用在多个行业，有效地降低了工艺的复杂程度。

总体来说，使用FDS热融自攻丝技术效率很高，但成本非常低，而且投资回报周期非常短。

热融自攻丝设备的适用工件材质：碳钢、不锈钢、铝、黄铜、紫铜、磁性材料、特殊合金等。

图十二一款FDS热融自攻丝设备