在过去的50年里,制造业的大多数领域都有稳定的技术创新步伐。然而,材料组装和材料连接是一个没有跟上的领域。这是制造业中少数几个发展缓慢的领域之一,如果有的话,几十年来仅仅依靠少数几种组装技术。幸运的是,新的材料组装技术近年来开始涌现,给该行业注入了急需的创新。传统观念认为,在组装材料时,只有五种紧固方法,但智能制造商越来越多地转向第六种方法,即铁丝缝合。每种方法都有自己的优缺点。让我们从“常规”的五种开始:

  1. 机械(硬件)装配-使用各种不同类型的硬件或紧固件(螺栓,螺母,螺钉等)和预钻孔的材料,将多个部件组装在一起。
  2. 焊接-将两块或两块以上的金属(相似类型的金属)熔合在一起,基本上成为一块。
  3. 铆接-插入一个小的金属部件,并对每一端进行塑性变形,使材料固定在适当的位置。
  4. 粘接-将胶水涂在材料上,将材料粘合在一起。
  5. 钎焊-使用填充金属熔化到一定的温度,将两个组件连接在一起。

所有这些方法对用户都有很大的限制。

4焊接和钎焊需要将材料置于非常高的温度下,这有可能损坏或至少严重损害所涉及的基材。对于可以焊接或钎焊的材料类型也有严重的限制。

4铆接和机械装配要求材料预先钻孔或其他表面准备,然后在最终装配前插入铆钉,耗时。

粘合剂粘接要求用户对每种应用可使用的多种粘合剂中的一种进行测试,以确保良好的粘接和长期的可靠性。胶粘剂也有另外的缺点,随着时间的推移,它们会减弱或失去它们的强度,特别是当暴露在元素中。

金属拼接是一种不太为人所知的但对材料组装非常有益的方法。金属钉法与纸钉法(也被称为订书机)是相同的过程,但它使用的设备和金属线足够强,以穿透金属和其他材料。针法和钉法的区别在于,针法使用的是线圈上的金属丝,而钉法使用的是预制的订书钉。这两种过程的最终结果都是主食。

速度,灵活性和简单的准备

金属丝缝合机将精确测量的金属丝长度直接从线圈送入钉头机构,钉头机构将金属丝长度形成订书钉的形状。缝纫机以极快的速度把针穿过材料。针腿穿透材料,并被钉住,因为针冠被强制牢固地贴在组件的顶部表面。不需要以任何方式准备材料或创建穿孔。可以达到每秒5针的速度,一卷电线可以在不需要重新装填的情况下缝上数十万针。送丝机构能够拉动不同长度的钢丝,从而产生任意长度的短纤维。

除了速度外,钢丝缝合机还提供了巨大的灵活性优势。考虑到材料可能会有许多奇怪或笨重的形状和尺寸,采用传统连接技术的机器通常不会起作用,因为很难将材料放入机器中。当这种情况发生时,制造商面临着不那么理想的选择:他们可以提出全新的流程,或者投入成本和精力定制现有的机器。拼接提供了一个优势,因为用户可以快速定制和夹具的工作保持区域。定制的一个例子是西海岸的一家工业车库门制造商,他们需要放置一个钉书钉,将隐私条固定在铁丝网内。这个制造商安装了一个改进的订书钉系统,以便制造出“圆形”的订书钉,这样订书钉就可以封装围栏的网孔,同时还能固定住塑料板岩。这种方法大大减少了板条的安装时间,允许制造商以更大的速度生产围栏辊。通过显著减少材料和基材准备时间,拼接可以大大降低许多紧固和连接应用的劳动力和材料成本。金属缝合可以连接各种材料,包括铝,铜,黄铜,塑料,冷轧钢,热轧钢,织物,皮革,橡胶,镀锌钢,地毯,木材和许多更多的材料。没有其他的材料连接方法可以如此快速和轻松地固定如此多的材料,以如此灵活和有效的方式。

准备好为机器人和超越

铁丝缝合也是一种很容易应用于机器人和自动化的过程。钉头是独立的,可以安装在机械臂上,也可以安装在材料进入钉头区域的位置。缝合器可以反向或以一定角度安装,以避免在材料通过缝合区域时需要旋转或定位材料。

虽然线拼接的优点很多,但它确实有它的缺点,在某些使用案例。这是由制造商衡量钢丝缝合的优点和缺点,而不是那些更传统的材料连接方法。

网的优势

  • 一般不像钢与钢之间的焊接或钎焊那样坚固。
  • 材料厚度限制。一般来说,厚度超过3/8英寸的材料并不适合缝合,但这取决于材料的类型。像钢铁或陶瓷这样的厚、密的材料如果尺寸较薄,就更适合缝合。
  • 钉头可以显示在背面的材料取决于材料类型或使用的电线。
  • 关节不容易拆卸。

网的优势

  • 易于缝合不容易焊接的金属材料(相似或不同)。
  • 有效连接金属和非金属材料,有利于减轻金属组件的重量。
  • 不需要耗时的准备工作,如预冲孔,钻孔,攻丝,铆接关键孔对准,或清洁工作(之前或之后)与焊接和粘合剂。
  • 很适合自动化。钉头可以安装在机器人手臂或其他自动化夹具和工具上,以便在任何位置或多个位置进行钉头。
  • 快速准确地调整钉头的拉丝长度,以适应不同的工作厚度。
  • 配置为“刺针”或钉钉没有背夹,允许缝合,即使没有空间得到后面的衬底。
  • 可将圆形或奇形怪状的零件紧密贴合在平面材料上。
  • 高剪切、抗拉强度。
  • 对热或冷不敏感。
  • 极低成本的流程,可以在高速和最少的操作员培训。
  • 需要耐腐蚀时可选用不锈钢丝。
  • 高的抗关节疲劳和振动性能。紧密连接是由金属丝自身的孔和有效的咬合作用(短纤维的塑性变形)产生的,限制了零件的运动,导致非常长的连接寿命。
  • 只需要目视检查,以确定材料是否紧固正确。
  • 不需要提高材料温度,在整个制造过程中保持形状和材料稳定。
  • 极短的循环时间,低至每三秒一个循环。
  • 不同大小的订书钉(冠尺寸)。
  • 广泛的商业上可用的线用于缝合机上。
  • 装配过程中不需要衬底材料。
  • 缝合不会对周围的材料产生负面影响,包括油漆和其他美学细节。