紧固件技术

在全球力求节省燃油成本的背景下，我们必须设计重量更轻的产品。为减轻产品结构的重量，众多制造商都避免使用较重的材料（金属），逐渐转向复合材料。这一变化推动了这些复合材料的紧固解决方案。每个月市场上都会推出专用于特定目的的新型紧固件和粘合剂。由于市场非常广阔，而且材料选择不计其数，选择正确的产品可能很困难。根据这些材料的构造，一个最受欢迎的方法就是在成型期间将其嵌入材料中。

将紧固件嵌入材料并非一种新的紧固方法。自从1907酚醛塑料出现以来，就已经有嵌入式紧固件了。螺纹嵌套是最早的嵌入式紧固件之一，其功能是增加易碎的酚醛塑料的螺纹强度。这让紧固区域模压材料更强劲的概念向前迈进了一大步，开启了众多新设计可行性的大门。

目前，嵌入式紧固件行业的领导者是bigHead及其定制设计。bigHead所做的就是将螺纹紧固件（内螺纹或外螺纹）焊接到带孔的大尺寸法兰面上。法兰面上的孔有助于基材的整合和紧固件的固定。可在BigHead紧固件周围注塑或者放置在模具中并在周围使用玻璃纤维，树脂将流过穿孔，将其完全接合在基材上。旋转成型也非常适用于bigHead产品；它们采用围绕管件接头的全新设计。这种带法兰的管接头可以嵌入到旋转模具中，无需再在液体舱/储液罐上设计夹层式端口。

还有很多类型适用于复合材料的嵌入式紧固件，在此不一一赘述；它们的核心理念在于通过分散较弱材料中的负载，提高基材的强度。对轻型/易脆材料施加点负载，将在短期内失效，因此，分散负载始终会很有帮助。

您是否需要既安全又周全的紧固件？那就考虑在产品中使用嵌入式紧固件吧。有关更多信息，请与Bossard联系：ProvenProductivity@bossard.com。

用于复合材料的嵌入式紧固件，Maddie Boswell发布

在很多应用领域中，出于诸多原因通常建议使用不锈钢紧固件。

要探究不锈钢紧固件为何如此受欢迎，并用于很多应用环境，我们首先必须了解不锈钢是如何生产的。不锈钢是一种高防腐抗锈蚀的钢材。这种钢材还使用了两种或更多析出元素制成合金材料。生产不锈钢最简单的方法是向普通钢中加入铬，使其具有抗腐蚀性。钢材中混入的合金有助于不锈钢的机械性能，并决定了不锈钢抗腐蚀的程度。

不锈钢紧固件强度

为提高金属的可加工性，可添加镍来帮助稳定结构。在某些情况下，锰代替镍，产生相似的效果。此外，还可添加其他合金，以增强金属强度和机加工性能。碳和氮是直接影响不锈钢强度的因素，硫和硒可以改善加工能力。在某些情况下，为实现不同的效果，还可添加铝、钛或钶等合金。添加这些合金将进一步增强金属的强度机械性能，同时还能保持抗腐蚀性。

抗腐蚀性

由于合金中有铬，使不锈钢紧固件具有抗腐蚀性。在钢里添加11%或更多铬时，会在合金的表面形成一层氧化铬微观膜。这层膜可能极其微小，但却能防止表面腐蚀，而且还能防止内部金属受到腐蚀。因为氧化铬与金属表面紧密粘合，即使表面发生损坏，新近暴露的铬也会与氧发生反应，形成新的保护层。除了铬以外，还可以添加钼来防止腐蚀。

了解不锈钢紧固件中的这些元素具有重要意义，这样才能确定是否需要在特定的应用领域中使用这些元素。如果您有兴趣了解更多不锈钢紧固件、不锈钢紧固件的组成或者如何使用，请与Bossard联系：ProvenProductivity@bossard.com。

不锈钢的生产及其优势，Bossard发布

氢脆是什么？

氢脆的定义：由于吸氢导致的金属低延展性的状态。这种状态从氢原子扩散进入金属开始。当这些氢原子在金属基体的微小空隙中重新结合成氢分子时，会从内部产生压力。这种压力可以增强到金属具有较低延展性和抗拉强度的水平，直到形成开裂。此时就可以称为氢致开裂（HIC）。高强度和低合金钢、铝和钛合金最容易出现这种情况。

在紧固件行业，标准做法是：绝不将强度超过HRC32的材料进行电镀。这样就可以避免将氢诱导至硬化紧固件的可能性。应使用防腐替代涂层，例如电泳涂层或非电解锌片涂层。

在大多数情况下，氢脆是一种延迟性破坏，通常在连接处承载拉伸后的24-48小时内发生。

标准测试方法

测试紧固件是否发生氢脆的最常见方法是根据ASTM B839进行的,金属涂层、外螺纹制品、紧固件以及螺杆倾斜楔形方法中对残余氢脆的标准测试方法，也被称为 “楔形测试”。对于紧固件头部一侧下方形成压力的螺纹紧固件而言，这是非常基本却十分有效的测试方法。将紧固件安装在楔形块中，放置24小时。在24小时之后，检查紧固件头部下方是否有裂纹，或者头部是否脱落。重新锁紧紧固件，再放置24小时。再次施加扭矩，由于氢脆自行产生，就会出现失效。

美国材料与测试协会（ASTM）作为专门开发制定技术标准的国际性组织，为此出版了另外两种标准测试方法：ASTM F1459和ASTM G142。

两种标准测试方法中的第一种：ASTM F1459，利用有压差的膜片进行测试。这种测试方法通过将金属材料暴露在高压氢气中，量化地估计金属对脆化的敏感性。

另外一种标准测试方法是ASTM G142，采用具有圆柱形拉伸性的金属，在氢气加压的封闭结构中进行测试。完成之后，除了能够在测试条件下明确强度和延展性损失以外，这种方法还有助于判断材料成分、加工和热处理的测试效果。

您是否已经在您的实践中使用了其中的标准测试方法了？请在下面发表您的评论，并与我们分享您的想法和经验！有关氢脆的更多信息，请与Bossard联系：ProvenProductivity@bossard.com。

测试氢脆的标准方法，Bossard发布

有些人会告诉您，找不到解决方案，或是没有问题的。但对于bigHead®的工程师而言，没有解决不了的问题。早在1966年，工程师接到一个任务，要设计出可以紧固复合材料的紧固件，并且要具有传统紧固件相同的强度和效率。最后他们设计出了头部带穿孔的紧固件，先使用结构粘合剂将产品固定到位，然后再焊接到各种螺柱、螺母、环套、销和其它固定件上。于是，第一款bigHead®紧固件诞生了。

bigHead®紧固件已经有40多年的历史了，没有这样一款独具匠心的产品，不具备这么多有价值的优势，您就无法取得这样的成就。

降低生产成本
使用bigHead®紧固件并没有什么秘诀，简单，就是它如此受欢迎的一部分原因。因为这些紧固件简单易操作，可以为您减少生产成本，更好地利用您的时间。

多功能性
无论您是想紧固件表面以粘合剂的方式安装还是完全埋入，bigHead®紧固件都能满足您的需求。这些紧固件提供的多功能性，确保它们能够融合到各种高品质产品中。
为确保紧固件兼容现代复合材料和塑料，bigHead®还可使用低碳钢或316不锈钢生产紧固件。

定制
bigHead®有超过400个标准紧固件供您选择。如果这么广泛的选择还不能满足您的需要，bigHead®还可提供根据特定应用环境的定制紧固件。

在确定使用哪种紧固件时，选择历史悠久、成功可靠的紧固件非常重要。bigHead®专注于设计和生产让您安全和放心的紧固件。有关bigHead®的更多信息，或者想要订购产品，请致电(800) 772-2738或发送邮件至ProvenProductivity@bossard.com。

使用bigHead®紧固件的优势，Bossard发布

紧固件用户经常误以为不锈钢紧固件没有磁性。虽然不锈钢紧固件的磁性可能看似极其微弱，但日用磁铁也可以把它们吸住。

不锈钢分为五个等级，其中最常见的是奥氏体不锈钢，也是五个等级中唯一不具有磁性的材料。由于不锈钢的微观结构，其它四个等级的都具有磁性。

如果奥氏体不锈钢的一部分微观结构变为包括具有磁性的某种金属，奥氏体不锈钢也可能变得有磁性。这个过程被称为应力诱发马氏体相变，可能是冷锻或缓慢冷却的结果。

冷加工是生产紧固件过程的一部分，发生在拉丝、成型和螺纹辗牙的过程中。为形成一定程度的磁性，冷锻必须产生必要的马氏体。

了解哪些合金特别容易出现应力诱发马氏体相变过程是非常重要的。奥氏体不锈钢一般容易受到不同程度的磁性影响，但具有低合金含量的不锈钢风险更高。

磁性通常是选择紧固件的决定性因素，在某些情况下磁性可以受到控制。如果您需要非磁性不锈钢紧固件，需要减少生产流程中冷加工。

在所有冷加工工艺之后，完全退火处理，将有助于确保您的不锈钢紧固件实现零磁性。由于各种不同的原因，这一工艺也许并不完全可行，但也是值得考虑的一个方案。

即使是最弱的磁性，不锈钢紧固件也可以形成磁吸引力。这是一个重要的课题，这样您才能了解为什么会发生这种情况，以及如何在日后采取措施防止问题发生。想要进一步了解磁性与不锈钢紧固件的更多信息，请与Bossard联系：ProvenProductivity@bossard.com。

磁性和不锈钢紧固件，Bossard发布

bigHead®名副其实的成为了市场上最受青睐的紧固解决方案之一。bigHead®紧固件的应用领域不断扩大，主要来自客户群不断变化的需求。

紧固件的多功能性是bigHead®在40多年的时间里不断解决紧固难题的原因之一。通过与忠实的客户建立互惠互利的关系，这个品牌已经从分享知识与应用中获益。使用bigHead®，几乎就是拥有无限可能。

运输

bigHead®紧固件是货车、卡车、火车和滑板车制造过程中必不可少的一部分。这个品牌的紧固件在创建了新的接触理念，前轮在模压的bigHead®接合紧固件上旋转，以改善系统。这些紧固件也适用于制造火车复合板、卡车硬顶蓬的锚固接点等。

建筑

bigHead®紧固件和固定件也可用在建造钟塔的钟盘时使用的层压玻璃钢（GRP）产品上。因此，无论您是需要使用不锈钢粘合紧固件固定巨型日晷的位置，还是以最少的损坏从混凝土中拆除模具，bigHead®都能成为完成任务所必需的产品。

常规应用和复合材料

bigHead®紧固件也适用于更简单的应用环境，例如坐浴装置、攀岩墙和消防头盔。这些紧固件的实际应用范围难以衡量，因为它们的产品一直在不断改进，从而更好地服务于客户的需求。上述应用领域只是bigHead®紧固件各种功能的几个例子，这些都归功于工程师的敬业奉献。

bigHead®深信客户是推动他们业务发展的动力，而这些紧固件的广泛应用就是这种信念最好的证明。要想进一步了解bigHead®紧固件及其应用，请与Bossard联系：ProvenProductivity@bossard.com。

bigHead®紧固件的应用，Bossard发布

为何松动？

紧固件松动几十年来一直都是一项挑战。由于紧固件松动经常导致事故发生，因此了解可能影响紧固件松动的因素十分重要。

紧固件的典型应用领域是通孔，锁紧紧固件有助于保持结构完整性。如果出现松动，预紧力将会降低甚至完全消除，就会导致结构失效。

松动的原因

有关紧固件松动的研究得出了这样的结论：横向连接是核心原因之一。作用在连接处的横向力超过了由紧固件预紧力产生的摩擦阻力，导致相对位移。这种位移发生在配合螺纹和紧固件承接表面之间，如果出现反复位移，就会导致紧固件松动。

温度差异或者锁紧材料上的温度差异也容易导致这种位移。最后，简单的说，振动是实际导致紧固件松动的原因。

如果发生振动，常常会出现疲劳失效。松动会降低作用在连接处的夹紧力，导致紧固件滑移，并使紧固件承受弯曲载荷。

埋入也可能意味着预紧力的损失，并导致紧固件松动。施加扭力时会发生埋入的情况，容易导致配合表面变平以及连接处摩擦损失，进而导致松动。

自行松动的解决方案

不存在应对紧固件松动的通用解决方案，但是设计师和工程师不断努力在生产过程中采取预防性措施。确保连接表面有足够的夹紧力，以及采用能够应对埋入和应力松弛效应设计的这两大重要的措施。选择成熟的螺纹锁紧装备防止发生松动。

松动是一个重大问题，您肯定不想在问题出现之后再吸取教训。当研究人员努力寻找解决这一问题的创新方法的同时，您也要充分了解这方面的知识，这一点非常重要的。要想进一步了解导致紧固件自行松动的因素，请与Bossard联系：ProvenProductivity@bossard.com。

紧固件为何会自行松动？，Bossard发布

在决定哪个尺寸或哪种类型的紧固件最适合您的需要时，了解可供选择的紧固件的强度很重要。可通过与紧固件相关的等级或性能等级来识别。英制紧固件在北美更常见，它采用美国测试与材料协会（American Society for Testing and Materials）的等级或评级。性能等级则用于米制紧固件。

在米制体系中，使用性能等级细分不同紧固件的强度。每个等级都由两位数字组合而成。组合数字中的第一位数字乘以米制单位MPa的100，表示紧固件的近似拉伸强度。将小数点后表示的第二位数字，以百分比数值乘以紧固件拉伸强度，即可得到近似屈服强度。

例如，如果紧固件的性能等级为10.9，抗拉强度大约为1000 MPa。屈服强度将为此数值的90%，或者0.9乘以1000等于900。这是等级和性能等级之间的最大差别，因为等级没有使用类似的数字约定。

再比如，2级被视为低强度，5级为中强度，8级为高强度。由于各个等级区别很大，而所有紧固件看起来十分相似，中碳钢和合金钢的强度等级常常需要做标记以方便识别。如果强度对您而言是决定性因素，这样做就更重要了。

相关参考表格可以明确各个等级或性能等级的含义，因此如果强度是采购的决定因素，请务必参照表格。想要进一步了解紧固件的等级和性能等级，请与Bossard联系：ProvenProductivity@bossard.com。

性能等级与等级，Bossard发布

热锻制成的紧固件，在锻造前以及锻造期间需要给金属加热。冷锻却不需要。这一工艺在第二次世界大战之后变得非常普遍，它在室温下使金属成型，而无需加热。

冷锻工作原理

冷锻工艺的基本流程：将材料放在模具中，在机器内通过多次冲模成型。第一个冲模提供工件的初始形状，第二个冲模完成头部形状。两次冲模完成之后，脱模销将工件推出模具。可以使用多模冲头（最多5个模具）形成更加复杂的形状。通过机械传递工艺将工件从一个模具转移到另一个模具。

除了能够更高效地利用原材料以外，冷锻还能生产高强度产品，这在很大程度上是得益于材料成形之后具有压缩晶粒结构。

冷锻工艺的另一个显著优势：生产产品速度快，有时每分钟可多达200件。

局限性

冷锻所需的模具可能是一笔高额投资。整套模具的总成本取决于生产部件的复杂程度。对于少量产品而言，冷锻绝不是一种具有成本效益的方法。冷锻所需的设计和开模流程可能会花费很长时间，与短时间内即可设定的加工中心形成鲜明对比。

冷锻可以非常有效地制造形状独特的零件，但需要事先了解冷锻是否是实现预期生产水平的最具成本效益的方法，这一点非常重要。想要进一步了解紧固件的冷锻工艺以及使用冷锻与机加工的局限性，请与Bossard联系ProvenProductivity@bossard.com。

紧固件的冷锻及其局限性，Bossard发布

每个人都希望拥有可以简化流程的工具。幸运的是，Bossard配合快速铆钉使用的半自动紧固系统，就是这样一种难得的工具。

快速铆钉在设计上确保快速安装，非常适用于快速固定不同的材料和厚度。快速铆钉非常适用于电子设备、车辆构造、家用电器和金属橱柜等各种应用领域。

如何操作

快速铆钉预先装在钉体上，然后导入铆接工具的夹具中，铆接速度可持续高达每分钟70颗铆钉。

工具驱动力拉动钉体穿过铆钉，铆钉在孔内膨胀。这提供了高夹紧力和牢固连接。用于铆钉膨胀的一次性钉体头部受损撕裂，可以确保所有铆钉精确锁紧。

标准快速铆钉能够实现较高的夹紧力，很大程度上是因为铆钉头部闭合变形。根据您的材料要求，我们还可以提供多重快速铆钉、沟槽快速铆钉以及其它类型的快速铆钉。

为什么使用半自动铆接安装？

使用半自动铆接快速铆钉的好处有很多。首先也是最重要的是，半自动铆接减少了手动操作中铆钉装载时间。使用快速铆钉，也避免了每颗铆钉铆接之后的重新装载。

安装工具可以是气动的或液压气动的，并且可以根据您的装配要求进行定制。由于安装速度的提高，您会发现装配所需的总体时间大幅缩短。

市场上很少有既能够提高速度和效率又能够确保产品的质量和安全性的解决方案。快速铆钉和半自动铆接是极少数能同时实现这些目标的优势产品。要想进一步了解快速铆钉的好处，请与Bossard联系：ProvenProductivity@bossard.com。

快速铆钉的好处，Bossard发布