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熱熔鉆頭的發展歷史和研究

發布時間:2018/10/25 13:10:12    字體大小:【】【】【
高溫無屑擠壓熱熔成型鉆孔加工技術,簡稱熱熔鉆技術,是一種新型的薄板鉆孔加工方法。它利用摩擦生熱的基本物理原理,在板型或者管型金屬工件上鉆出帶有凸臺的孔,一次成型并且無鉆屑產生。

    早在1923年,法國人VALLIERE先生試圖研發一種利用摩擦生熱原理在金屬薄板上熱熔鉆孔的工具。經過多年實驗,在技術上成功了,但在實際工業應用上卻不可行。因為: 

高強度的硬質合金尚未問世; 

鉆頭的正確幾何學還不知道; 

金剛石砂輪尚未問世; 

沒有能夠生產復雜異形的機械設備。 

上述問題經過了60年才得到解決,并成功地將熱熔鉆頭商業化。 

 

    在七十年代有研究學者提出了一些初步的想法后,該領域才有了更深入的研究。目前以熱熔鉆加工為題目的出版物是很有限的。France 等人在 1976 年研究了用熱熔鉆鉆孔后金屬管中的強度特性。Overy 和 Bak 討論了熱熔鉆加工的成孔的設計。Kerkhofs 等人研究了涂層熱熔鉆的性能。在2000年,美國有 Albert J.Shih、Rui Li Hsin Wang 和 Scott F.Miller 等人進行熱熔鉆相關方面的研究。2005年,德國卡塞爾大學的Christian Gies做了關于在熱熔鉆鉆孔過程中各變量的影響的研究。2007年,國立大學的李新民做了關于304不銹鋼熱熔鉆方面的研究。

 

    該課題授予了幾份熱熔鉆專利:有四份在 1976-1980 年授予 van Geffen,后來有一份授予 Head 等人,有一份在 1984 年授予 Hoogenboom,有一份在1988年授予Gerard Johan。Hoogenboom的發明專利代表熱熔鉆在原理和外觀上真正成熟,后來我們所見到的熱熔鉆產品(包括德國的鉆攻一體熱熔鉆、長方形的平口型熱熔鉆、比利時三角形的劃平型熱熔鉆等)雖在外觀上稍有改進,但都以此為藍圖。

 

   從1980年開始,熱熔鉆開始真正投入商業應用,荷蘭、德國、比利時等歐洲幾家公司開始批量生產。 現在熱熔鉆在市面上有多種叫法,包括:熱熔鉆頭、熱鉆、無屑擠壓熱熔成型鉆頭、拉伸鉆頭、擠壓摩擦鉆、鎢鋼熱熔鉆頭、硬質合金熱熔鉆、流鉆、流動鉆頭、流體鉆等。目前市場上銷售的熱熔鉆產品,品牌主要有:fdrill,flowdrill,formdrill,centerdrill等。



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