圖1:接合不銹鋼軸件與鋁合金法蘭
日本久保金屬公司(總部:東京)在汽車電子技術(shù)展并設(shè)的“汽車輕量化技術(shù)展(2015年1月14~16日于東京有明會(huì)展中心舉行)”上,展示了可接合鋁合金與不銹鋼等異種材料的技術(shù)“iMPACT工法”。
此次展示的示例將不銹鋼軸件與鋁合金法蘭接合在一起,實(shí)現(xiàn)輕量化并降低成本。該技術(shù)原本是為復(fù)印機(jī)滾軸而開發(fā)的,已在量產(chǎn)品中使用。
其要點(diǎn)是在不銹鋼軸件上設(shè)計(jì)了臺(tái)階形狀,通過沖壓與鋁法蘭壓接到一起。軸件前端與法蘭開口直徑一樣大,因此可輕松進(jìn)入法蘭口,而軸件較粗部會(huì)推撞到法蘭上。在這種狀態(tài)下直接壓入軸件時(shí),在軸件較粗部分的推壓下,法蘭的鋁材就會(huì)發(fā)生塑性變形,嵌入軸件的臺(tái)階形狀。實(shí)施一定程度的壓接,鋁合金就會(huì)完全充滿臺(tái)階部分,使軸件與法蘭實(shí)現(xiàn)接合。
圖2:從截面看,鋁合金發(fā)生塑性變形流入了軸件的臺(tái)階部分。
圖3:iMPACT工法的介紹
用不銹鋼制造軸件和法蘭重量為80g,而將法蘭改用鋁合金制造則可減至50g。盡管軸件上安裝軸承的部分用不銹鋼制造,但其他部分可改用鋁合金,實(shí)現(xiàn)輕量化。另外,整個(gè)工件用不銹鋼切削時(shí),切屑工作量會(huì)增加,成本會(huì)上升,而只有軸用不銹鋼制造,則可大幅降低成本。
久保金預(yù)計(jì)該技術(shù)在汽車領(lǐng)域存在需求,比如在鋁合金中插入大頭螺栓等用途。iMPACT工法還可用于堅(jiān)硬材料與柔軟材料之間的組合,因此還可接合陶瓷與金屬。(日經(jīng)技術(shù)在線)