Жеңіл, мықты және тиімдірек көліктерге деген үздіксіз ұмтылыс, әсіресе электр көліктерінің (ЭК) күрт өсуімен, автомобиль өндірісіне үлкен қысым жасайды. Қазіргі заманғы автомобиль кузовтарының, рамаларының және корпустарының негізгі бөлігі болып табылатын жұқа қаңылтыр металдан берік бұрандалы қосылыстар жасаудың дәстүрлі әдістері көбінесе дәнекерлеу гайкалары немесе шегелеу гайкалары сияқты қосымша бекіткіштерді қамтиды. Бұл күрделілікті, салмақты, ықтимал істен шығу нүктелерін және цикл уақытын баяулатады. Термиялық үйкеліс бұрғылауын (ТҮБ) және оның мамандандырылған құралдарын енгізіңіз –Карбидті ағынды бұрғы ұшыs және термиялық үйкеліс бұрғылау ұштарының жинақтары – жұқа материалдардың ішінде тікелей интегралды, жоғары беріктіктегі бұрандаларды жасауды автоматтандыру арқылы автомобиль өндіріс желілерін тез өзгертетін технология.
Автокөлік бекіту сынағы: салмақ, беріктік, жылдамдық
Автокөлік инженерлері салмақ пен беріктік парадоксымен үнемі күресіп келеді. Жұқа, жоғары беріктіктегі болаттар мен алюминий қорытпалары көлік массасын азайту және отын тиімділігін немесе электромобильдердің диапазонын жақсарту үшін өте маңызды. Дегенмен, бұл жұқа бөліктерде сенімді жүк көтергіш бұрандаларды жасау қиындық тудырады:
Шектеулі бекіту: Жұқа параққа дәстүрлі бекіту бұранданың бекітілуін минималды етеді, бұл төмен тарту беріктігіне және қырқуға бейімділікке әкеледі.
Күрделілік пен салмақтың артуы: Дәнекерлеу гайкалары, қысқыш гайкалар немесе шегелеу гайкалары бөлшектерді қосады, қосымша операцияларды (дәнекерлеу, престеу) қажет етеді, салмақты арттырады және коррозия ошақтарының немесе сапаны бақылау мәселелерін тудыруы мүмкін.
Процесстегі кедергілер: Бөлек бұрғылау, бекіткішті енгізу/бекіту және қағу қадамдары жоғары көлемді өндіріс желілерін баяулатады.
Жылу және бұрмалану: Дәнекерлеу гайкалары айтарлықтай жылу шығарады, бұл жұқа панельдердің майысуына немесе жылу әсер ететін аймақтағы (HAZ) материалдың қасиеттеріне әсер етуі мүмкін.
Ағынды бұрғыs: Желідегі автоматтандырылған шешім
CNC өңдеу орталықтарына, роботтық ұяшықтарға немесе арнайы көп шпиндельді машиналарға біріктірілген термиялық үйкеліс бұрғылауы сенімді жауап береді:
Бір реттік жұмыс істейтін қуат көзі: TFD-дің негізгі сиқыры бұрғылауды, втулканы қалыптастыруды және тесуді біртұтас, автоматтандырылған жұмысқа біріктіруде жатыр. Айтарлықтай осьтік күш әсерінен жоғары жылдамдықпен (әдетте болат үшін 3000-6000 айн/мин, алюминий үшін жоғары) айналатын бір карбидті ағынды бұрғы ұшы қатты үйкеліс жылуын тудырады. Бұл металды пластиктендіреді, ұштың ерекше геометриясының материалды ағып, ығыстыруына мүмкіндік береді, бастапқы парақтың қалыңдығынан шамамен 3 есе қалың, біртұтас, интегралды втулканы құрайды.
Дереу түрту: Ағынды бұрғы жиналған кезде, стандартты түрту (көбінесе автоматты алмасу жүйесіндегі сол құрал ұстағышында немесе синхрондалған екінші шпиндельде) бірден басталады, бұл жаңадан қалыптасқан, қалың қабырғалы втулкаға жоғары дәлдіктегі бұрандаларды кеседі. Бұл операциялар арасындағы өңдеуді болдырмайды және цикл уақытын айтарлықтай қысқартады.
Роботтық интеграция: Термиялық үйкеліс бұрғылау ұштарының жиынтығы роботтық қолдарға өте қолайлы. Олардың бұранда жасау процесін бір құрал жолымен (бұрғылау, пішінді втулка, тарту, төмен қарай түрту, тарту) орындау мүмкіндігі роботты бағдарламалауды және орындауды жеңілдетеді. Роботтар құралды ақ түсті корпус (BIW) құрылымдарындағы немесе қосалқы жинақтарындағы күрделі контурлардың үстіне дәл орналастыра алады.
Неліктен автомобиль өндірушілері ағынды бұрғыларды қолданады:
Бұранда беріктігінің күрт артуы: Бұл ең басты артықшылық. Бұрандалар қалың втулкаға жабысады (мысалы, 3 мм парақтан 9 мм биіктіктегі втулка түзеді), нәтижесінде тартылатын және жолақ беріктігі көбінесе дәнекерлеу гайкаларының немесе шегелеу гайкаларының беріктігінен асып түседі. Бұл қауіпсіздік үшін маңызды компоненттер (қауіпсіздік белдігінің бекіткіштері, аспа бекіткіштері) және жоғары діріл аймақтары үшін өте маңызды.
Салмақты айтарлықтай азайту: Дәнекерлеу гайкасын, шегелеу гайкасын немесе қысқыш гайканы алып тастау салмақты азайтады. Ең бастысы, бұл көбінесе дизайнерлерге жалпы жұқа калибрлі материалды пайдалануға мүмкіндік береді, себебі қалыптасқан втулка басқа жерде салмақ қоспай, беріктік қажет жерде жергілікті арматураны қамтамасыз етеді. Бір қосылым үшін үнемделген грамм көлік құралында тез көбейеді.
Теңдесі жоқ процестің тиімділігі мен жылдамдығы: Үш операцияны бір кесу циклінің уақытын қысқартады. Әдеттегі термиялық үйкеліс бұрғылау және қағу циклі 2-6 секундта аяқталуы мүмкін, бұл тізбекті бұрғылауға, гайканы орналастыруға/дәнекерлеуге және қағуға қарағанда айтарлықтай жылдам. Бұл жоғары көлемді желілердегі өнімділікті арттырады.
Жақсартылған сапа және тұрақтылық: Автоматтандырылған TFD тесіктен тесікке ерекше тұрақтылықты қамтамасыз етеді. Процесс бақыланатын CNC немесе роботтық параметрлер бойынша жоғары деңгейде қайталанады, бұл қолмен гайканы орналастыру немесе дәнекерлеу кезінде жиі кездесетін адам қателіктерін азайтады. Қалыптасқан втулка тегіс, көбінесе тығыздалған тесік бетін жасайды, коррозияға төзімділікті және бояудың адгезиясын жақсартады.
Жүйенің күрделілігі мен құнының төмендеуі: Жеке гайка бергіштерін, дәнекерлеу станцияларын, дәнекерлеу контроллерлерін және онымен байланысты сапаны тексерулерді алып тастау негізгі жабдық құнын, еден кеңістігіне қойылатын талаптарды, техникалық қызмет көрсету күрделілігін және шығын материалдарын (дәнекерлеу сымы/газсыз, гайкасыз) азайтады.
Жақсартылған қосылыс тұтастығы: Интегралды втулка негізгі материалдың металлургиялық тұрғыдан үздіксіз бөлігін құрайды. Гайканың механикалық бекіткіштер сияқты босап кету, айналу немесе құлап кету қаупі жоқ, және дәнекерлеумен салыстырғанда ешқандай қауіп-қатер жоқ.
Материалдың әмбебаптығы: Карбидті ағынды бұрғы ұштары заманауи автомобильдердегі әртүрлі материалдарды тиімді өңдейді: жұмсақ болат, жоғары беріктіктегі төмен қорытпалы (HSLA) болат, озық жоғары беріктіктегі болат (AHSS), алюминий қорытпалары (5xxx, 6xxx) және тіпті кейбір тот баспайтын болаттан жасалған компоненттер. Құрал жабындары (мысалы, алюминийге арналған AlCrN, болатқа арналған TiAlN) өнімділік пен қызмет ету мерзімін оңтайландырады.
Негізгі автомобиль қолданбалары: Жетекшілікті енгізу:
Электрлік аккумулятор қораптары мен науалары: Мүмкін, ең үлкен қозғалтқыш. Бұл үлкен, жұқа қабырғалы құрылымдар (көбінесе алюминий) бекіту, қақпақтар, салқындату пластиналары және электрлік компоненттер үшін көптеген жоғары беріктікке ие, ағып кетпейтін бұрандалы ұштарды қажет етеді. TFD салмақ немесе күрделілік қоспай қажетті беріктікті қамтамасыз етеді. Тығыздалған втулка салқындатқыш сұйықтықтың енуіне жол бермейді.
Шасси және ішкі жақтаулар: Кронштейндер, көлденең элементтер және аспа бекіту нүктелері жұқа, жоғары беріктіктегі болаттардағы TFD беріктігі мен дірілге төзімділігінен пайда көреді.
Орындық рамалары мен механизмдері: Белдік бекіткіштері мен берік бекіту нүктелері үшін өте жоғары тарту беріктігін талап ететін маңызды қауіпсіздік компоненттері. TFD көлемді бекіткіштер мен дәнекерлеу бұрмалануларын болдырмайды.
Ақ түсті кузов (BIW): Көлік құрылымындағы әртүрлі кронштейндер, арматуралар және ішкі бекіту нүктелері, мұнда гайкаларды қосу қиын және дәнекерлеу қажет емес.
Шығару жүйелері: Жұқа тот баспайтын болатқа немесе алюминийленген болатқа ілгіштер мен жылу қалқанының бекітпелерін орнату коррозияға төзімді тығыздалған тесік пен дірілге төзімділіктің арқасында тиімді.
Жылыту, желдету, желдету және ауа баптау жүйелері (HVAC) қондырғылары мен ауа өткізгіштері: жұқа қаңылтыр металл корпустарда берік бұрандаларды қажет ететін бекіту нүктелері мен қызмет көрсетуге кіру панельдері.
Автомобиль TFD-дегі карбид императиві:
Автокөлік өндірісі ұзақ уақытқа созылады, бұл құралдың сенімділігі мен ұзақ қызмет ету мерзімін талап етеді. Карбидті ағынды бұрғы ұштары талқыланбайды. Олар үйкелістің ең жоғары температурасына (көбінесе ұшында 800°C/1472°F-тан асады), жоғары айналу жылдамдықтарына және ауысымда мыңдаған рет кездесетін айтарлықтай осьтік күштерге төтеп береді. Жетілдірілген микротүйіршікті карбидті негіздер мен мамандандырылған жабындар (TiAlN, AlTiN, AlCrN) белгілі бір автомобиль материалдарына арналған, бұл құралдың қызмет ету мерзімін барынша арттырады және автоматтандырылған процестер үшін маңызды втулканың тұрақты қалыптасуы мен тесік сапасын сақтайды. Жақсы күтілгенТермиялық үйкеліс бұрғысының ұшының жиынтығыауыстыруды қажет етпес бұрын мыңдаған тесіктерді өңдей алады, бұл тесікке жұмсалатын шығындардың тамаша үнемдеуін ұсынады.
Интеграция және болашақ:
Табысты интеграция айналым жылдамдығын, беру жылдамдығын, осьтік күшті және салқындатуды дәл бақылауды қамтиды (көбінесе қалыптау втулкасын сөндірмеу үшін су тасқынының орнына ауаның минималды үрленуі). Бақылау жүйелері құралдың тозуын және болжамды техникалық қызмет көрсету үшін процесс параметрлерін бақылайды. Автокөлік дизайны көп материалды құрылымдарға (мысалы, болат жақтаулардағы алюминий корпустар) және одан да көп жеңілдікке қарай жылжыған сайын, Flow Drill технологиясына деген сұраныс тек арта түседі. Оның жұқа, әртүрлі материалдарда, тікелей автоматтандырылған өндіріс ағындарында жергілікті, ультра берік бұрандалар жасау мүмкіндігі Thermal Friction Drilling-ді тек балама ретінде ғана емес, сонымен қатар тиімді, жоғары беріктіктегі автомобиль бекіткіштерінің болашақ стандарты ретінде көрсетеді. Бұл күшті, жеңіл көліктерді бір уақытта бір бүтін втулкамен тыныш соғу арқылы революция.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 21 тамыз
