Non-standard customized rivet solutions: overcoming the difficulties of stainless steel and aluminum composite processing

Przegląd klienta i projektu

Podłoże branżowe i potrzeby klientów

Klient jest wiodącą firmą w Kirgistanie, specjalizującą się w produkcji form i wielkogabarytowych elementów metalowych, obsługującą branżę budowlaną, motoryzacyjną i przemysłową. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania rynku na lekkie i wytrzymałe łączniki metalowe, klient musi opracować niestandardowy, dostosowany do indywidualnych potrzeb nit kompozytowy do precyzyjnego łączenia płyt metalowych.

Cel projektu

 

Zaprojektować i wyprodukować masowo nit dwumateriałowy składający się z rdzenia ze stali nierdzewnej 304 i powłoki z aluminium 6061-T6 , spełniający następujące wymagania:

Zapewnienie bezproblemowego łączenia dwóch różnych materiałów;

Tolerancja wymiarowa jest kontrolowana w granicach ±0,05 mm;

Spełniają wymagania trudnych warunków pracy, takie jak odporność na korozję i ścinanie.

Projekt produktu i parametry techniczne

Struktura nitów i scenariusze zastosowań

• Połączenie materiałów : rdzeń wału ze stali nierdzewnej (wysoka twardość) + powłoka aluminiowa (lekka);
• Funkcja : specjalnie zaprojektowane do trwałego łączenia płyt metalowych (takich jak płyty stalowe i płyty aluminiowe), odpowiednie do stosowania w konstrukcjach szkieletowych, przy montażu ciężkich maszyn i w innych zastosowaniach;
• Zalety : łączy trwałość stali nierdzewnej z lekkością aluminium, co pozwala na redukcję całkowitej masy konstrukcyjnej.

Analiza procesu produkcyjnego krok po kroku

Obróbka rdzenia wału ze stali nierdzewnej:

• Za pomocą tokarek automatycznych można precyzyjnie toczyć pręty ze stali nierdzewnej 304, zapewniając tolerancję średnicy wału ≤±0,03 mm.

Forma skorupy aluminiowej:

• Tokarki CNC obrabiają półfabrykaty aluminiowe 6061-T6 oraz etapowo wykonują gwinty wewnętrzne i rowki zewnętrzne.

Montaż kompozytowy:

• Do kalibracji współosiowości wału ze stali nierdzewnej i aluminiowej powłoki stosuje się proces prasowania hydraulicznego za pomocą specjalnie zaprojektowanych przyrządów.

Wyzwania produkcyjne i innowacyjne rozwiązania

Poziom trudności: Odkształcenie aluminium i niekontrolowana tolerancja

Aluminium 6061-T6 to stosunkowo miękki materiał. Podczas obróbki CNC i tłoczenia łatwo o deformację powłoki z powodu koncentracji naprężeń, co powoduje następujące problemy:

• Luz między gwintem wewnętrznym a wałem ze stali nierdzewnej jest nierównomierny;
• Średnica zewnętrzna gotowego produktu przekracza zakres tolerancji (±0,05 mm).

Przełomowe rozwiązanie inżynierów

Posiadając 22-letnie doświadczenie w obróbce metali, zespół pokonał bariery techniczne dzięki następującym działaniom:

Optymalizacja przetwarzania oparta na fazach:

• Powłoka aluminiowa jest podzielona na dwa etapy: obróbkę zgrubną (z zachowaniem marginesu 0,1 mm) i obróbkę dokładną (chłodzenie w niskiej temperaturze) w celu zmniejszenia odkształceń pod wpływem naprężeń cieplnych;

Projektowanie osprzętu na zamówienie:

• Opracować hydrauliczne urządzenie do dynamicznego wyważania, aby zapewnić równomierne naprężenie powłoki aluminiowej podczas prasowania;

Pełnoprocesowy system detekcji:

• Wprowadzenie skanera laserowego do monitorowania kluczowych wymiarów w czasie rzeczywistym, co pozwoliło zmniejszyć liczbę wadliwych produktów z 12% do 0,5%.

Wyniki projektu i opinie klientów

Weryfikacja zamówień próbnych i produkcja masowa

• W pierwszej fazie dostarczono 1000 nitów, z których 100% przeszło test odporności na mgłę solną (500 godzin) i test wytrzymałości na rozciąganie (≥450 MPa) przeprowadzony przez klienta;
  

• Opinia klienta: „Rozwiązało to długotrwały problem związany z montażem niejednorodnych materiałów, z którym się zmagaliśmy, a dokładność znacznie przewyższyła nasze oczekiwania”.
• Potwierdzenie zamówienia partiowego: zapotrzebowanie wynosi 300 000 sztuk, a roczna wielkość zakupów ma przekroczyć 2 miliony sztuk.

Dlaczego warto nas wybrać?

• Ekspertyza techniczna : ponad 10 lat doświadczenia w dostosowywaniu niestandardowych części metalowych, biegła znajomość obróbki kompozytowej różnych materiałów;
• Możliwości sprzętowe : w pełni automatyczna tokarka + pięcioosiowe centrum CNC, umożliwiające kompleksową produkcję skomplikowanych konstrukcji;
• Zaangażowanie w jakość : Certyfikat ISO 9001, możliwość śledzenia procesu od projektu do dostawy.

Uzyskaj wycenę