基于Henry David Thoreau的着名呼吁“简化！简化！“，人们可以假设作者 - 盗窃者会喜欢自刺穿铆接（SPR），这通过穿孔和紧固在一个操作中简化了装配。

与传统铆接不同，自冲孔技术不需要预钻孔。更确切地说，铆钉在被插入的过程中会自己造孔。此外，不需要清洗或对基材进行特殊处理，降低了组件和安装成本。

这只是自20世纪90年代中期以来，SPR被广泛接受为铝电阻点焊的有效替代品的两个原因。第三个原因是，该技术提供了一个强大、可靠的接头，具有更大的静强度和更好的疲劳性能。

亨罗布公司（Henrob Corp.）北美业务开发经理迪恩•周一（Dean Monday）说：“虽然SPR已经存在了大约50年，但直到20世纪80年代才开始商业化。当时，铆接设备是便携式的，这使得大规模装配产品的使用成为可能。如今，它被用来组装各种产品，从雪地摩托到电子产品，从白色家电到锅碗瓢盆。”

简单的主食

SPR用于加入两层或更多层材料，具有相似或变化的厚度，总堆叠高度为1.0至13毫米。这些材料可以是相似的或不同的，并且通常是难以或不可能点焊的金属。基本材料类型包括金属，塑料或均匀的织物。

SPR类似于将纸张装订在一起，因为在最上面的纸张上没有预先钻孔的孔。不同之处在于，传统上，从动铆钉不会穿透底部材料。

自攻铆钉由钢、不锈钢、铜或铝制成半管状或实心形状，然后热处理和电镀。供应商提供直径为3至7毫米、体长为3至14毫米的自攻铆钉，但尺寸不断扩大。较长的铆钉在北美更受欢迎，而欧洲和亚洲的用户则倾向于使用较短的铆钉。标准头样式包括沉头、平头、平头和圆顶。特殊的头，如马口铁，双头，螺柱和支架销，也可提供。

工具包括一个铆钉定型机，柱塞和下模具安装在一个足够大的c型框架压力机，允许进入的区域被铆接。柱塞是一个实心圆柱体，其腔体的体积类似于被铆钉取代的材料。

最小材料堆应具有至少1毫米厚的底层和至少0.5毫米厚的顶部材料，但是可以连接较薄的部分。根据气缸行程和铆钉进料器类型，装配过程需要1.3到3秒。

首先，铆钉通过重力，空气，杂志或整理塑料胶带输送到塞子。在检测到铆钉之后，将要连接的材料夹在一起。接下来，将铆钉被柱塞以受控的力或速度驱动到材料堆叠中以刺穿顶层或层。最后，将铆钉迫使片材进入下模并径向膨胀到底层或片材中以形成互锁。在这种类型的紧固系统中，底表面将具有由下模形成的按钮。

然而，有时SPR系统会推动铆钉穿过所有层，并替换它们。因此，底部表面将是齐平的。

对于最佳质量接头，铆钉需要足够强大以刺穿顶层材料而不会崩溃，但是在用下模具接触时足以闪烁。使用的铆钉应比待加入的材料堆叠长2至3毫米。

此外，SPR系统需要有足够刚性的支撑结构，以承受高设置力（高达100千牛顿），并确保铆钉与下模对齐。

有许多不同类型的工具和设备可以插入自冲孔铆钉。手动装配是通过液压、气动和电池驱动的手动工具完成的。自动化装配设备可以是固定的、自动化的，也可以集成到一个装配单元中，这取决于所连接部件的生产率和复杂性。

Gravity-Fed铆钉递送系统通常与固定机一起使用，而自动SPR组装线使用任一杂志，吹送进料或整理胶带进料。

为确保接头质量，几家供应商提供的技术可让制造商在整个铆接过程中监控每个接头的力设置。”如果铆钉有问题，装配人员可以实时知道，而不是事后作出反应，”Emhart Teknologies的高级产品经理Cary Meloche说这样可以确保正确设置每个接头。”

21世纪的成功

到目前为止，21世纪是SPR供应商和他们的组装客户在两个非常重要的领域取得进步的时期:材料组合和组装产品的类型。

直到最近几年，自攻铆钉主要用于连接高达1/4英寸的软钢和1/2英寸的铝。”现在我们可以连接更硬的材料，甚至是两块1/4英寸的钢。

SPR可以连接轧制、铸造和挤压金属等材料;模压和片状聚合物;尼龙;耐用类型的织带和织物;增强玻璃纤维等复合材料;和板材中间有一层粘合剂，绝缘或密封剂。

通过SPR加入的一些不同材料组合包括不锈钢，厚铝，橡胶，铝，铝，热塑性塑料至铝，镁与钢。甚至可以加入非金属材料的自刺穿铆钉。

然而，SPR在高强度钢上不能很好地工作，这就是为什么要设计新的铆钉几何结构。”为了克服材料的延展性问题，镁和其他脆性材料正在做大量的工作。

在20世纪60年代推出时，SPR用于德国用于组装车库门。三十年后，SPR开始被汽车制造商用于 - 特别是含有铝组分的车辆。

如今，SPR用于组装许多产品，包括白色商品，踏脚梯，航空货运集装箱，空调，办公家具，电气道路，太阳能电池板框架，屋顶装饰品和船用设备，包括帆船。校车制造商在车辆的屋顶，窗户，舱口和子组件上使用SPR。

Akh Inc.的销售经理Dave Caulk表示，SPR也用于棺材盖铰链。事实上，2009年的年度汇集厂赢得了贝茨维尔·柯卡基公司使用紧固件来组装其产品。其他应用包括为高风环境设计的顶部和百叶窗。

根据装配和产量的不同，一些制造商倾向于使用“多击”SPR，即同时安装多个铆钉。Avdel USA LLC的应用工程师主管瑞恩•奥斯塔克(Ryan Ostach)说，过去多次攻击被广泛用于专用的大容量应用。

“多点击设置需要专用的工具，大多数制造商不想为一次装配投资资金，”他说他们需要在各种型号和设计中灵活安装铆钉，以跟上不断发展的市场。”

利基知识......现在

SPR系统的供应商表示，美国的OEM太多了解SPR的好处 - 主要是因为制造工程师知道现货焊接，并不愿意离开他们的舒适区以接受更新的技术。

尽管如此，供应商已经开始采取措施提高SPR的认识。几个允许潜在客户在材料中发送材料，以便自由样本如何将它们加入它们。剪切和拉伸强度测试数据通常具有样品。

Ostach说:“我们已经开始通过直邮活动和电话营销，向潜在的原始设备制造商推广带式SPR，每年的使用量不到100万件。”我们通过研讨会和午餐学习来接触工程师。我们认为，至少有30%的点焊可用SPR替代。”

“SPR的接受程度在很大程度上取决于知识水平，”Huys Ltd.首席技术官、SPR产品三项专利的持有者Sumanjit Singh博士说在不久的将来，纤维增强塑料等材料组合的使用将会增加。焊接将不是一个可行的选择。”

“新材料不断开发，直到我们挑战，我们不确定SPR可以在一起，”星期一说。