革新連接技術(shù)：薄板壓鉚螺釘如何實現(xiàn)無縫固定？

  在通訊設(shè)備、新能源汽車、精密電子等領(lǐng)域的輕量化發(fā)展趨勢下，薄板材料的連接技術(shù)面臨更高要求：既要保證結(jié)構(gòu)強度，又需兼顧裝配效率與環(huán)保性。薄板壓鉚螺釘憑借其獨特的壓鉚工藝，通過機械變形在0.2-3mm厚度的金屬薄板上形成長久性螺紋連接，成為替代傳統(tǒng)焊接、鉚接及攻絲工藝的理想方案。千璽工業(yè)(杭州)有限公司作為國內(nèi)壓鉚螺釘技術(shù)的創(chuàng)新帶領(lǐng)者，通過材料優(yōu)化、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與工藝升級，推動壓鉚連接技術(shù)向高精度、高可靠、綠色化方向演進，為全球鈑金加工行業(yè)提供系統(tǒng)性連接解決方案。

  一、技術(shù)溯源：從機械變形到精密連接的范式突破

  薄板壓鉚螺釘的誕生源于鈑金行業(yè)對“薄而強”連接技術(shù)的迫切需求。傳統(tǒng)連接方式在薄板場景中存在明顯局限：

  焊接：熱影響區(qū)易導(dǎo)致薄板變形，且無法實現(xiàn)可拆卸連接;

  鉚接：需額外鉚釘，增加重量與裝配步驟;

  攻絲：薄板螺紋深度不足，承載力弱且易滑牙。

  20世紀(jì)中期，美國PEM公司(現(xiàn)PennEngineering)初次將壓鉚工藝引入緊固件領(lǐng)域，通過螺釘尾部的特殊結(jié)構(gòu)(如齒形、波紋形)，在壓力作用下使薄板材料發(fā)生塑性流動，形成包裹螺釘?shù)臋C械互鎖結(jié)構(gòu)。這一創(chuàng)新實現(xiàn)了三大技術(shù)突破：

  無熱連接：全程機械變形，避免熱應(yīng)力導(dǎo)致的材料性能劣化;

  單側(cè)操作：只需從連接件一側(cè)施壓，適用于封閉結(jié)構(gòu)或空間受限場景;

  輕度高度螺紋：壓鉚形成的螺紋牙型深度是攻絲的2-3倍，抗拉強度提升50%以上。

  隨著技術(shù)擴散，PEM標(biāo)準(zhǔn)逐漸成為全球壓鉚螺釘?shù)耐ㄓ靡?guī)范。國內(nèi)企業(yè)通過引進吸收再創(chuàng)新，在材料適配性、表面處理工藝等方面形成差異化優(yōu)勢，推動壓鉚技術(shù)從進口依賴走向自主可控。

  二、千璽工業(yè)(杭州)有限公司：以創(chuàng)新重構(gòu)壓鉚連接價值鏈

  作為國內(nèi)壓鉚螺釘領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)，千璽工業(yè)(杭州)有限公司構(gòu)建了從材料研發(fā)到智能裝備的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系，其關(guān)鍵創(chuàng)新集中在三大維度：

  1. 材料科學(xué)：突破輕量化與強度的矛盾

  針對新能源汽車電池包、5G基站散熱片等對重量敏感的應(yīng)用場景，千璽工業(yè)研發(fā)了輕度高鋁合金壓鉚螺釘，通過微合金化與熱處理工藝，在保持材料密度只為鋼1/3的同時，將屈服強度提升至300MPa以上。其專利設(shè)計的梯度強度結(jié)構(gòu)(頭部輕度高度、桿部高韌性)，使螺釘在壓鉚過程中既能承受高壓變形，又能避免脆性斷裂，良品率較行業(yè)平均水平提高15%。

  2. 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新：從單一功能到系統(tǒng)集成

  傳統(tǒng)壓鉚螺釘只實現(xiàn)連接功能，千璽工業(yè)通過模塊化設(shè)計將其擴展為多功能組件：

  導(dǎo)電壓鉚螺釘：在螺釘表面沉積納米銀層，實現(xiàn)電氣連接與機械固定的雙重功能，應(yīng)用于新能源汽車高壓連接器，簡化裝配流程;

  密封壓鉚螺釘：尾部集成橡膠密封圈，壓鉚后自動形成IP67級防護，解決薄板防水難題，廣泛應(yīng)用于戶外通訊設(shè)備;

  自鎖壓鉚螺釘：通過螺母與螺釘?shù)膹椥郧逗显O(shè)計，消除振動環(huán)境下的松動風(fēng)險，滿足軌道交通、航空航天等高可靠場景需求。

  3. 工藝升級：智能制造賦能精密壓鉚

  千璽工業(yè)自主研發(fā)的智能壓鉚機，集成壓力傳感器、激光定位與AI算法，可實時監(jiān)測壓鉚力、變形量等關(guān)鍵參數(shù)，并根據(jù)材料厚度自動調(diào)整工藝曲線。該設(shè)備將壓鉚精度控制在±0.02mm以內(nèi)，較傳統(tǒng)液壓機提升3倍，同時通過能量回收系統(tǒng)降低能耗40%。其開發(fā)的數(shù)字化壓鉚工藝庫，已覆蓋200余種材料組合，客戶可通過云端平臺快速獲取較優(yōu)壓鉚方案，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期50%以上。

  三、技術(shù)演進：壓鉚連接的未來圖景

  隨著工業(yè)4.0與碳中和目標(biāo)的推進，薄板壓鉚螺釘正從“單一緊固件”向“智能連接系統(tǒng)”演進，其發(fā)展方向呈現(xiàn)三大趨勢：

  1. 材料綠色化：生物基與可降解材料的應(yīng)用

  千璽工業(yè)聯(lián)合中科院寧波材料所開發(fā)的/竹纖維復(fù)合壓鉚螺釘，在保持機械性能的同時，實現(xiàn)全生命周期碳足跡降低60%。其可降解特性使其成為一次性醫(yī)療設(shè)備、環(huán)保包裝等領(lǐng)域的理想選擇，目前該產(chǎn)品已通過EN13432認(rèn)證，進入歐盟市場。

  2. 連接智能化：嵌入式傳感與數(shù)據(jù)交互

  通過在壓鉚螺釘內(nèi)部集成微型應(yīng)變傳感器，千璽工業(yè)實現(xiàn)了對連接狀態(tài)的實時監(jiān)測。當(dāng)螺釘因振動或疲勞產(chǎn)生松動時，傳感器可通過NFC或藍(lán)牙向維護系統(tǒng)發(fā)送預(yù)警信號，將設(shè)備停機風(fēng)險降低80%。該技術(shù)已應(yīng)用于風(fēng)電變槳系統(tǒng)、工業(yè)機器人關(guān)節(jié)等關(guān)鍵部位。

  3. 制造柔性化：3D打印定制化生產(chǎn)

  針對航空航天、醫(yī)療器械等小批量、高復(fù)雜度場景，千璽工業(yè)引入金屬3D打印技術(shù)，實現(xiàn)壓鉚螺釘?shù)摹霸O(shè)計-制造一體化”。通過拓?fù)鋬?yōu)化算法，可在保證強度的前提下將螺釘重量減輕40%，同時支持異形結(jié)構(gòu)(如空心、多螺紋)的快速迭代，滿足個性化定制需求。

  四、產(chǎn)業(yè)賦能：從技術(shù)突破到生態(tài)重構(gòu)

  千璽工業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新不僅推動了壓鉚螺釘本身的進化，更在重構(gòu)整個鈑金加工產(chǎn)業(yè)鏈的價值分配：

  對設(shè)備商：其智能壓鉚機與工藝庫的開放接口，使傳統(tǒng)沖壓設(shè)備廠商能夠快速升級為數(shù)字化壓鉚生產(chǎn)線，提升設(shè)備附加值;

  對終端用戶：通過“連接件+工藝+裝備”的一站式解決方案，幫助客戶降低裝配成本30%以上，同時減少因連接失效導(dǎo)致的質(zhì)量損失;

  對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：千璽工業(yè)主導(dǎo)制定的《壓鉚連接技術(shù)規(guī)范》團體標(biāo)準(zhǔn)，已納入GB/T 3098.20-2021國家標(biāo)準(zhǔn)修訂草案，推動行業(yè)向規(guī)范化、高級化發(fā)展。

  結(jié)語

  從機械變形的原始創(chuàng)新到智能連接的未來圖景，薄板壓鉚螺釘的技術(shù)演進史，本質(zhì)上是人類對“輕而強”連接永恒追求的縮影。千璽工業(yè)(杭州)有限公司通過材料、結(jié)構(gòu)與工藝的三重突破，不僅重新定義了壓鉚連接的性能邊界，更以系統(tǒng)性創(chuàng)新賦能千行百業(yè)。在碳中和與工業(yè)智能化的雙重驅(qū)動下，壓鉚技術(shù)必將持續(xù)進化，成為連接未來工業(yè)的“隱形脊梁”。