新素材、新ファスナー

スチールは、これまでも、現在も、ドア、ボンネット、リフトゲート、フェンダーなどの車両構造や車体部品の主要な素材であり続けるでしょう。 しかし、アルミニウム、マグネシウム、プラスチック、複合材料などの他の材料もますます重要になってきています。

自動車研究センターによると、2020 年の平均的な車両構造の重量の約 65 パーセントをさまざまな合金鋼が占めました。アルミニウム合金が 13 パーセント、プラスチックと複合材料が 6 パーセントを占めました。 しかし、2040 年までに、鋼合金はその重量の 46 パーセントを占めるに過ぎず、アルミニウム合金が 26 パーセントを占め、プラスチックと複合材料が 15 パーセントを占めるようになるでしょう。

これらの異なる素材を接合するには、いくつかの革新的な留め具が必要になります。 これらの宇宙時代の軽量材料を強くて硬いものにする特性により、プラスチックや板金用の従来のファスナーで組み立てるのも困難になります。

ここでは、今日の軽量自動車材料用の最新のファスナーをいくつか紹介します。

EJOT GmbH & Co. の Flowpoint Delta PT ネジは、炭素繊維強化プラスチック (CFRP) のシートを固定するように設計されています。

新しいネジは、2 つの EJOT テクノロジー (プラスチックへの直接締結用の Delta PT ネジと金属への直接締結用の FDS フロー ドリル ネジ) を 1 つの留め具に組み合わせています。 Flowpoint Delta PT ねじは、パイロット穴なしでクランプされた材料と相手材料の両方を貫通するセルフピアスおよびセルフタッピングねじです。 特殊なポイントで材料に穴を開け、ボスを押し出します。 最適化されたデルタ PT ねじ形状により、強力な雌ねじが形成されます。

取り付けプロセスには 6 つのステップがあります。ネジの回転とアキシアル荷重の適用です。 材料の加熱と浸透。 ネジ穴の校正と押し出しの形成。 ねじ山形成。 完全なねじ山の係合。 そして引き締めます。

このファスナーは、部品の準備手順を必要とせずに、高品質のねじ継手を生成します。 スチール、A2 または A4 ステンレススチール、アルミニウム、チタンで利用できるこのファスナーは、さまざまな種類の CFRP に使用できます。 アルミニウムやCFRPなどの混合材料アセンブリの接合にも使用できます。 分解・組立が可能です。

このファスナーは、さまざまなヘッド スタイルとドライブ凹部を備えて製造できます。

Böllhoff Inc. の IMTEC HR 成型ファスナーは、部品を繊維強化プラスチックに取り付けるための耐荷重雌ねじを提供します。

ディスク状のファスナーは複合構造の金型に配置され、成形プロセス中に一体化されます。 特定の方向に取り付ける必要はありません。 樹脂トランスファー成形、圧縮成形、射出成形など、ほとんどの繊維、ほとんどの熱硬化性および熱可塑性成形プロセスと互換性があります。

射出成形の場合、ファスナーは金型に固定されたピンに配置されます。 ピンはファスナーの位置を決め、内側のネジ山が樹脂でコーティングされるのを防ぎます。 次に生地を型に入れます。 金型が閉じられ、プラスチックが射出されて、ファスナーが組み込まれた部品が型から取り出されます。

圧縮成形の場合、ピンがプラスチック製のねじ込み式キャップである点を除けばプロセスは同じです。このキャップは、布地にファスナーを挿入するために繊維を押しのける役割も果たし、ドリルやパンチで穴を開ける必要がありません。 これにより時間が節約され、繊維の切断が回避されます。 キャップは成形中に内側のねじ山も保護し、部品が型から取り出された後は取り外されます。

ガルバニック腐食に耐えるため、IMTEC HR は亜鉛メッキ鋼とステンレス鋼で提供されています。 後者は主にCFRPに使用されます。 スタッド、ナット、スペーサーなど、さまざまなバージョンのファスナーもご利用いただけます。

このファスナーには、成形中に複合材料に埋め込まれるように設計されたアイレットと花びらが付いています。 これにより、相手ねじを取り付けるときにファスナーが回転するのを防ぎます。 さらに、ファスナー フランジはファイバー マトリックスの後ろに配置されているため、部品の全体の厚さに影響を与えません。