23 października 2021

 

Rotating Hammer Riveting

Opracowany przez inżynierów z Pacific Northwest National Laboratory proces nitowania może przyczynić się do obniżenia masy nitowanych podzespołów i przyspieszenia procesów montażowych w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym.

Nowa technika nosi nazwę RHR (Rotating Hammer Riveting) i opiera się na założeniach znanych z technologii zgrzewania tarciowego z przemieszaniem. Została opracowana specjalnie z myślą o nitach wykonanych z magnezu, które są o 30% lżejsze od aluminiowych nitów o porównywalnych właściwościach. Magnez jest jednak bardzo kruchy w temperaturze pokojowej, dlatego konwencjonalne nity wykonane z magnezu muszą być rozgrzewane przed aplikacją, co przekłada się na wzrost kosztów i wydłużenie czasu całego procesu.

Technologia RHR nie wymaga podgrzewania nitów, co sprawia, że nitowanie trwa od czterech do dwunastu razy szybciej. Od konwencjonalnej metody różni się sposobem formacji zakuwki, która nie jest zakuwana, tylko kształtuje się pod wpływem tarcia. Podczas przebiegu zgrzewania tarciowego zakuwki dochodzi do przemieszania materiału bazowego z nitem, przy czym zachowany zostaje stały stan skupienia, a w konsekwencji powstaje połączenie nierozłączne, odporne na korozję.

Podstawowymi parametrami procesu RHR jest prędkość obrotowa narzędzia zgrzewającego i prędkość, z jaką naciska ono na trzpień nitu. W wyniku nitowania dochodzi do zmiany struktury krystalicznej metalu na styku materiału bazowego i nitu.

Metodę RHR można także stosować z użyciem aluminiowych nitów. Podczas gdy nity ze stopu aluminium 2024 muszą być mrożone po hartowaniu, by nie stwardniały przed montażem konwencjonalną metodą, proces RHR nie wymaga zmiękczania i chłodzenia nitów, dzięki czemu możliwe jest osiągnięcie dużych oszczędności technologicznych. Przy czym nitowanie RHR przebiega w zaledwie 0,25 sekundy, a więc znacznie szybciej niż metodą konwencjonalną. Nowo opracowana technologia może więc przyczynić się do znacznej optymalizacji procesów produkcyjnych przede wszystkim w przemyśle lotniczym, gdzie wykonuje się tysiące nitów.

pnnl.gov