钢铁不会随着家电行业中使用的主要材料而随时消失。与汽车制造商不同，该汽车制造商正在转向铝，碳纤维复合材料，镁，塑料和其他轻质材料，钢铁仍然在冰箱，洗碗机和干衣机中规定。
对于新兴材料来说，在成本、强度和外观上很难与钣金竞争，比如橱柜、顶盖和底座等大型部件。
然而，伊莱克斯，通用电气，LG，漩涡和其他制造商处于恒定压力，以控制其材料成本。这就是为什么他们渴望尽可能使用较薄的钣金。
“家电制造商继续寻求新的方法来减少制造成本，同时设计和融入吸引新客户的新功能，”EWI的消费者和工业产品的业务发展经理Dale Robinson说，北美材料加入和应用技术的领先北美权威。“然而，制造成本减少仍然统治当天。
“家电制造商正在考虑使用较薄的钢，如高强度钢，”加强罗宾逊。“但是，材料减少[必须]抵消每单位重量更昂贵的材料的成本。”
厂家多采用冷轧、全镀锌、热镀锌、热镀锌和有机涂层钢板。蒂森克虏伯钢铁公司(ThyssenKrupp AG)的发言人奥拉夫·温特(Olaf Winter)说:“这些高强度钢使得工程师们可以使用同样强度的更薄的电器墙壁。”蒂森克虏伯是一家领先的钢铁生产商。
“这一趋势主要是由成本驱动的，”温特说。“高强度钢的高成本被重量节省和相应的物流成本降低过度补偿了。”
“较薄的材料是[在整个家电行业中使用]，”Notes Terry Tripp，Semblex Corp的战略客户经理和工程产品专家“显然，稀释剂意味着更轻。物质重量较少[转化为单位成本，加上[降低]运输和货运成本。“
特里普说，他最近看到的薄片厚度在0.024到0.040英寸之间。他指出:“然而，该行业正试图找到进一步降低这一比例的方法。”“当它变薄时，紧固就变得更加困难。
特里普补充说:“事实上，在今天的某些情况下，随着我们变瘦，我们正在未知的水域中游泳。”固定金属板的典型经验法则必须根据制造商的应用情况进行重新评估。”
紧固挑战
电器工程师有几种连接钣金的选择，包括螺丝、铆钉、焊接、粘接、锁紧和折叠。哪种最好取决于材料、厚度和应用要求。大多数工程师严重依赖机械紧固件。
“传统螺纹紧固件[如AB钣金螺钉]仍然是最高的体积，“Tripp说。“一些盲人紧固在非安置区域使用。[然而]，替代产品变得越来越受欢迎。[例如]，塑料螺杆凸台[正在使用代替]传统的夹式螺母，这更昂贵，更重，并且在安装过程中会造成伤害。“
据特里普说，一些铆接、固定和焊接是由电器制造商完成的，但紧固件是连接薄板最常用的方式。他解释说:“(它们)考虑到可用性和拆卸性，对化妆品表面造成的损害更小。”“对于报废和回收应用来说，快速移除各种组件(很重要)。”
随着家电行业继续寻找更薄的金属板，工程师们面临着新的紧固挑战。在较旧较厚的薄板上有效的紧固件，在较薄的材料上往往不能很好地工作。为了应对这一挑战，一些新产品已经被开发出来，如Research Engineering & Manufacturing Inc. (remc)的Fastite 2000和EJOT GmbH & Co的SHEETtracs。
特里普指出:“更厚的床单允许更长的线与材料的接触。”这就产生了更大的剪切面积，从而支持更高的剥离扭矩值和更高的拉出量。”
特里普警告说:“随着材料厚度的减少，紧固会变得更加困难。”“更薄的材料更难以在一致的基础上预测紧固件的性能。
Tripp指出:“最常见的挑战是，由于驱动失效比(螺纹成形扭矩和剥离扭矩之间的差异)较低，在达到安全紧固扭矩之前，金属板就会被剥离。“AB型钣金螺钉具有边缘的D-F性能，只会随着钣金变薄而变得更差。”
“大多数钣金装配都是在电器应用中的位置情况，”肯·戈梅斯(Ken Gomes)说，他是REMINC的工程和产品开发副总裁。“不需要螺钉来产生高的夹紧力。螺丝的主要作用是把零件固定在适当的位置。最便宜的方法通常是在装配的两块金属片的预孔中使用螺纹成形螺钉。”
组装钣金件的目的是形成一个内螺纹，在不施加太大扭矩的情况下拧紧螺钉，避免脱螺纹。当螺丝拧紧时，轴承表面下的摩擦和螺纹上的摩擦是防止剥离金属薄板的原因。
戈梅斯说:“在以前的设备应用中，假设金属板是2毫米厚，由软钢制成。“这提供了一定程度的扭矩，以防止剥离金属薄板内螺纹。
戈梅斯解释说:“在新的应用中，金属板可以是高强度合金钢，它更强，但更薄，所以对施加的扭矩的阻力更小。”“因此，剥离金属板的可能性更大。当剥离钣金件时，螺钉没有施加足够的夹紧力使钣金件固定在合适的位置。旧的装配工具可能没有控制能力，无法施加如此低的阀座扭矩，为每个装配提供可靠性。”
改善情况的一种方法是使用类似于母猪2000螺钉的紧固件，该螺钉与标准AB螺纹形成螺钉不同地形成螺纹。它使用一个小型飞行孔，使金属板挤出，形成更多的螺纹接合，以及剥离金属板的更高阻力。由于毛刺2000螺钉需要更多的扭矩来剥离金属板，因此驾驶员具有更大的扭矩窗口以用于拧紧，从而产生更少的剥离的组件。
“创建一个高夹负载通常不是主要问题，”戈梅斯说。“在高夹紧载荷对钣金应用非常重要的情况下，需要在钣金上安装一个刺穿螺母或焊接螺母。这些螺母实际上比金属板厚，提供了更大的抗剥离能力和更大的能力，适用于高阀座扭矩，创造了高夹具负载。
Gomes说:“在炉灶或洗衣机等电器中组装金属板时，由于成本高，而且不需要很高的夹紧负荷，所以不太常用穿孔螺母或焊接螺母。”穿孔螺母和焊接螺母(更经常)用于汽车应用。”
铆钉和成键
压铆是一种不需要螺钉、螺栓或铆钉就可以连接钣金的常用方法。它被用来组装所有类型的大型家电，包括洗碗机、烘干机、烤箱、冰箱和洗衣机。该公司营销经理布鲁诺•马琴斯基(Bruno Maczynski)表示:“我想不出有哪家家电制造商在生产中没有使用夹具。Tox Pressotechnik LLC.。
Maczynski称:“工程师们正在寻找能够消除紧固件和使用它们所需的复杂馈送系统的连接解决方案。”“此外，他们(希望)连接系统可以用于预涂漆和镀锌板。省去了紧固件、进料系统和油漆固化炉，为家电制造商节省了大量成本。”
压紧是一种干净的冷成型过程，不会产生热量、火花或烟雾。它不需要像点焊那样的电极冷却系统。此外，该连接工艺可用于不同的材料，也可用于不同厚度的材料。
Maczynski指出:“粘合的另一个优点是它与粘合剂一起使用。”"在胶粘剂凝固时，压紧装置能把零件固定在一起"
“家电制造商希望实施高效的生产流程和连接方法，以满足客户的需求，”DELO工业粘合剂的工程总监古德伦·韦格尔补充道。“快速、简单、经济高效，当然还有工艺可靠是当今的关键。由于使用越来越薄的钢板材料，传统的连接方法，如焊接，不再可能，因为焊接接缝在组装中变得可见，损害了设计。
“这是粘合剂发挥的地方，”威莱尔指出。“粘合剂允许快速，可靠，高强度加入多种材料组合。过程可以很好地自动化，是可靠的，有助于实现非常高的生产速度，从而产生非常有利可图的生产。“
Weigel表示，螺柱粘合是一种加入薄片的节能方法。“焊接螺柱可以在家用电器外壳中找到，如洗衣机和炉灶，”他解释道。“然而，螺柱焊接达到其限制，其中待连接的薄片厚度薄于0.5毫米。
“从这样的厚度，焊接是不可能的，”威格尔说。此外，在板材反面出现的点焊会损害外观，特别是当连接组件与可见的表面时。”
DELO和Bollhoff最近开发了一种新的混合连接过程，称为ONSERT。Weigel解释说:“将特殊的连接元件连接到衬底上。“使用LED灯，粘合剂可以在几秒钟内固化。固定元件最初是用透明塑料模制的，这样粘合区域就可以接触到光线。
Weigel补充道:“粘合螺柱结合了焊接螺柱的优点，如高度自动化、短周期和高承载能力，以及能够粘合厚度低于0.5毫米的薄板和非金属、轻质材料。”“这种连接方法适用于外形美观的部件。”
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