在自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線高速運(yùn)轉(zhuǎn)的轟鳴聲中,一個(gè)直徑僅十余毫米的金屬小件——定位銷,卻承擔(dān)著維系產(chǎn)品精度與生產(chǎn)穩(wěn)定性的關(guān)鍵使命。然而,傳統(tǒng)工具鋼定位銷在高溫焊渣飛濺、頻繁沖擊和長時(shí)間工作下,往往因熱疲勞、磨損或變形而提前失效,導(dǎo)致生產(chǎn)線停機(jī)、精度失控與成本攀升。
如今,除了金屬和藍(lán)鋯外,我們還有更好的選擇。高韌性氧化鋁增強(qiáng)氧化鋯陶瓷(ATZ)的突破性應(yīng)用,為這一長期困擾行業(yè)的痛點(diǎn)帶來了革命性解決方案,重新定義了定位銷的性能邊界。
性能飛躍:剛?cè)岵?jì)的工程杰作
卓越韌性(核心優(yōu)勢)
基于先進(jìn)的粉體制備工藝,Nanoe的高韌性ATZ陶瓷在保持高硬度的同時(shí)顯著提升斷裂韌性(可達(dá) 15 MPa·m?/?),遠(yuǎn)超常規(guī)氧化鋁陶瓷(3–5 MPa·m?/?),甚至優(yōu)于部分金屬材料?捎行У钟附舆^程中的沖擊和應(yīng)力集中,避免脆性失效。
極致耐磨
維氏硬度高達(dá) HV1250,僅次于金剛石和立方氮化硼。其磨損率僅為優(yōu)質(zhì)工具鋼的 1/50 甚至更低,壽命可提升數(shù)十倍。
高溫穩(wěn)定
在1000 °C以上的焊接高溫環(huán)境中,ATZ陶瓷仍能保持尺寸穩(wěn)定與力學(xué)性能,無軟化、無氧化,性能遠(yuǎn)超金屬定位銷。
絕緣與抗粘附
高電阻率避免焊接電流分流風(fēng)險(xiǎn),超低表面能有效防止焊渣粘附,持久保持定位精度。
輕質(zhì)長壽
密度約為鋼的三分之一,降低設(shè)備負(fù)載;綜合性能帶來的超長壽命顯著減少停機(jī)與維護(hù)成本。
性能指標(biāo) 高韌性ATZ陶瓷 工具鋼
斷裂韌性 15MPa·m?/? ~6 MPa·m?/?
硬度(HV) 1250 ~600
耐溫 >1000°C <300°C
耐磨性 工具鋼的1/50磨損率 —
密度 5.7g/cm? 7.8 g/cm?
核心技術(shù):納米級的精密調(diào)控
1. 納米復(fù)合粉體設(shè)計(jì)
納米級氧化鋁(α-Al?O?)與氧化鋯(Y-TZP)優(yōu)化配比,通過精細(xì)分散實(shí)現(xiàn)均勻微結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
2. 相變增韌機(jī)制
分散于基體中的四方相氧化鋯顆粒在受力時(shí)發(fā)生馬氏體相變(t→m),體積膨脹約4%,在裂紋尖端形成壓應(yīng)力場,有效阻斷裂紋擴(kuò)展。
3. 先進(jìn)成型工藝
Nanoe直接提供噴霧干燥后的原粉或造粒粉,適用于干壓、冷等靜壓(CIP)或注射成型(CIM)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的近凈尺寸成型,確保坯體密度均勻,減少燒結(jié)缺陷。
應(yīng)用領(lǐng)域:賦能高精制造
汽車制造:白車身點(diǎn)焊、弧焊夾具及底盤合裝定位銷
工程機(jī)械:大型結(jié)構(gòu)件(如吊臂、底盤)焊接工裝定位
航空航天:飛機(jī)骨架與發(fā)動(dòng)機(jī)部件焊接夾具
新能源裝備:動(dòng)力電池包殼體、光伏逆變器散熱器焊接
精密電子:微電子焊接載具,避免金屬污染
市場前景:高增長的藍(lán)海
市場規(guī)模
全球焊接夾具及耗材市場龐大,僅汽車制造業(yè)對定位銷的年需求就達(dá)數(shù)千萬件,市場容量數(shù)十億元且持續(xù)增長。
替代趨勢加速
隨著焊接自動(dòng)化與智能化水平提升,傳統(tǒng)金屬定位銷壽命短、維護(hù)頻繁的劣勢愈發(fā)明顯,高性能ATZ陶瓷定位銷的滲透率在高端制造中快速提升。
增量市場廣闊
新能源汽車一體壓鑄車身、電池托盤焊接等新工藝,以及光伏和儲能設(shè)備的快速增長,為ATZ陶瓷定位銷創(chuàng)造了全新應(yīng)用空間。
成本效益顯著
雖單件價(jià)格高于工具鋼,但憑借數(shù)十倍壽命與停機(jī)時(shí)間顯著減少,投資回報(bào)周期通常僅需數(shù)周至數(shù)月。
工藝實(shí)現(xiàn)與挑戰(zhàn)
精密加工:需采用金剛石磨削或激光加工保證尺寸精度與表面質(zhì)量
質(zhì)量控制:原料純度、粉體分散均勻性與燒結(jié)曲線需嚴(yán)格監(jiān)控
設(shè)計(jì)適配:優(yōu)化結(jié)構(gòu)避免應(yīng)力集中,配套專用夾持套筒提升安裝安全性
結(jié)語
高韌性ATZ陶瓷定位銷,以“剛?cè)岵?jì)”的性能組合,突破了嚴(yán)苛工況下的壽命與可靠性瓶頸。它不僅是一種零部件的革新,更是焊接生產(chǎn)線效率與精度的整體飛躍。隨著材料技術(shù)的進(jìn)步與成本的下降,ATZ陶瓷定位銷將從高端制造向更廣泛領(lǐng)域普及,成為推動(dòng)焊接工業(yè)邁向高質(zhì)量與智能化的重要基石。