Достижения в самосовершенствовании

Согласно новому исследованию P&S Market Research, глобальные продажи самопроникающих заклепок (SPR) будут расти совокупным годовым темпом на 26 процентов в период с 2016 по 2022 год. P&S прогнозирует, что производители во всем мире потребят 45 миллиардов крепежных изделий в 2022 году.

Это много заклепок. Энтони А. Солсбери, бизнес-менеджер по производству самопроникающих заклепок в Atlas Copco Group, воспринимает такие радужные прогнозы с долей скептицизма, но, тем не менее, он согласен с тем, что перспективы SPR хорошие. Причину, по его словам, можно выразить одной фразой: облегчение автомобилей. Чтобы снизить вес автомобиля, автопроизводители все чаще используют в кузовных компонентах «экзотические» материалы, такие как алюминий и высокопрочную сталь.

«Конечно, автомобильная промышленность десятилетиями производила автомобили из алюминия и стали, но не из тех сплавов алюминия и стали, которые сейчас представлены на рынке», — говорит Солсбери. «Эти материалы не любят сварку. Алюминий при сварке становится довольно хрупким. Высокопрочная сталь приобретает прочность в результате термической обработки, а при сварке часть этой прочности теряется. А если вы хотите использовать в кузове автомобиля оба материала, вы просто не сможете сварить алюминий с высокопрочной сталью. Вы должны использовать механическую застежку, и здесь на помощь приходит SPR».

SPR – это процесс холодного соединения двух и более листов материала. Во время сборки заклепка с контролируемой силой вбивается в стопку материала, пробивая верхний слой или слои. Заклепка радиально расширяется в нижний слой или лист под воздействием матрицы, образуя прочное механическое соединение. Заклепка не пробивает последний материал. От начала до конца установка занимает от 1,3 до 3 секунд.

SPR можно использовать для крепления различных материалов, включая сталь, алюминий, нейлоновую ленту, пластик и резину. Он также может соединять оцинкованные или предварительно окрашенные материалы, не повреждая покрытие.

В зависимости от материалов этот процесс можно использовать для крепления комбинированного материала толщиной от 1,6 до 8 миллиметров. В идеале нижний слой должен иметь толщину не менее 1 миллиметра, а верхний слой — не менее 0,5 миллиметра.

По сравнению с другими методами соединения SPR имеет множество преимуществ. Предварительно просверленные отверстия или обработка поверхности не требуются. Он тихий, легко автоматизируется и не выделяет дыма и искр. Он может соединять несколько слоев материала и смешанных материалов. Он создает соединения с высокой статической и усталостной прочностью, а также может создавать водонепроницаемые соединения. Он также допускает присутствие смазочных материалов или клея в области соединения.

«При соединении стали с алюминием вы всегда наносите слой клея между двумя материалами», — объясняет Солсбери. «Клей предотвращает коррозию и повышает вибростойкость соединения».

У SPR есть и недостатки. Заклепки увеличивают стоимость и вес сборки. Этот процесс требует доступа к обеим сторонам сборки и требует относительно высоких усилий при вставке. Хотя головка заклепки может находиться заподлицо с верхней поверхностью узла, на нижней стороне образуется соединительная кнопка. Хрупкие материалы, такие как закаленная сталь, нельзя использовать на стороне матрицы узла.

Трубчатые и полутрубчатые SPR обычно изготавливаются из стали или нержавеющей стали. Диаметр варьируется от 3 до 7 миллиметров, а длина тела – от 3 до 14 миллиметров. Стандартные типы головок включают потайную, плоскую, панорамированную и куполообразную. Также доступны специальные головки, такие как жестяные, двуглавые, резьбовые шпильки и стопорные штифты.

Заклепки можно покрыть цинком; цинк и олово; и AlMac (комбинация цинка, олова и алюминия).

За последние несколько лет производителям заклепок пришлось адаптировать свои конструкции, чтобы они соответствовали новым материалам, используемым автопроизводителями.

«Когда я начал проектировать шарниры SPR для автомобилей в 1999 году, в автомобильной промышленности использовался алюминий серии 5000. Это было довольно мягко», — вспоминает Солсбери. «Используемые сейчас сплавы больше похожи на авиационный алюминий. Они намного сложнее и сильнее.