基礎知識 熱熔鑽工藝

1、熱熔鑽工藝概念

高溫無屑成型、摩擦熱熔鑽孔加工技術，簡稱熱熔鑽技術，是一種新型的薄板鑽孔加工方法。它利用摩擦生熱的基本物理原理，在板型或者管型金屬工件上鑽出帶有凸台的孔，一次成型並且無鑽屑產生。這種工藝完全替代了在薄壁工件上焊(鉚)接螺母的工藝。

文字概念還是太抽象，我們來看視頻：

看完視頻，相信大部分機友都已經對這種工藝有了基本認識。

2、熱熔鑽技術發展歷史

早在1923年，法國人VALLIERE先生試圖研發一種利用摩擦生熱原理在金屬薄板上熱熔鑽孔的工具。

經過多年實驗，在技術上成功了，但在實際工業應用上卻不可行。原因是：

a、高強度的硬質合金尚未問世；

b、鑽頭的正確幾何學還不知道；

c、金剛石砂輪尚未問世；

d、沒有能夠生產複雜異形的機械設備。

上述問題經過了60年才得到解決，並成功地將熱熔鑽頭商業化。

3、熱熔鑽工藝工作原理

熱熔鑽是一種採用特殊耐磨耐高溫的碳化鎢硬質合金製造的工具（所以也稱為鎢鋼熱熔鑽或硬質合金熱熔鑽）。

當高速旋轉的鑽頭接觸工件表面，並施以向下的軸向壓力時，熱熔鑽頭頭部與金屬摩擦摩擦併產生高溫650°C～750°C，使熱熔鑽頭附近區域金屬迅速軟化，熱熔鑽擠壓穿透的同時，把軟化的金屬部分拉伸成一個原來厚度三至四倍的金屬批鋒（凸台），全過程只需2-6秒，此凸台可以作擠壓攻絲，螺牙成型，加強連接效果，更可以用作軸承支撐座，分叉喉道接駁等用途。

因熱熔鑽孔加工工藝加工全過程為無切屑加工，使加工出來的螺紋能承受高強的拉力和扭力，完全可以取代之前先鑽孔後焊接或壓鉚螺母的工藝。

4、熱熔鑽加工過程

熱熔鑽剛接觸材料，並定位，然後再以高的軸向力和速度壓在材料上。

施加的壓力和速度產生所需的大約600℃的摩擦熱，從而使材料塑化，並成型。Fdrill熱熔鑽頭在數秒內穿透材料。

熱熔鑽頭從水平和垂直方向擠壓金屬，從而使材料向下移動，產生一個襯套。當熱熔鑽頭貫穿金屬的時候，進給壓力逐漸減少，而進給速度逐漸增加。

現在，熱熔鑽加工已經形成一個襯套。進給反方向的材料被擠壓並形成一個可用於密封的圓台。此圓台可在相同的操作中通過使用平頭型鑽頭切除掉，在鑽頭刀帶位置有一個切割刃口。

可立刻採用擠壓絲錐，對形成的襯套進行無切屑攻絲，而無需儲存。冷擠壓攻絲可增加材料硬度。

結果：能夠承受高負載和扭力的連接。無需鑽孔，以及隨後向下的翻鉚，或焊接螺母。

5、熱熔鑽的優缺點

熱熔鑽的優點：

a. 形成的環狀凸台和圓柱體高度的總和，超過原材料厚度的三倍，能承受非常大的扭矩和拉力；

b. 高精確度和高強度，鑽出的孔具有較高的精度

c. 清潔、環保，加工過程不產生或產生極少的切屑

d. 快速、高效，加工循環時間僅需2~6秒鐘

e. 工具適用材料的範圍非常廣闊，適用於鐵、低碳鋼、不鏽鋼、鋁、銅、鈦金屬、磁性材料、特種合金和絕大部分的金屬材料（錫或鋅除外）

f. 能夠取代昂貴的焊接和鉚接螺母工藝

g. 極大地改善您的產品質量、節省您的加工時間、降低您的成本

熱熔鑽的缺點：

a. 熱熔鑽只適合薄壁管件加工，鑽孔的最大材料厚度不能超過12.5mm

b. 必須要有可供熱熔塑性變形的材料流向的空間，不適合盲孔加工

c. 被加工的材料必須能夠承受高溫

d.已做噴塗和鍍層的材料，往往不適合熱熔鑽工藝

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