TOX®-Clinching a confronto con altre tecnologie

Resistenza dinamica superiore rispetto alla saldatura a punti!

Resistenza dinamica vantaggiosa senza effetto di intaglio nella giunzione. Ciò significa che la durata della TOX®-Round Joint è di gran lunga superiore rispetto a quella di un punto di saldatura. TOX®-Joint nei risultati dei test di resistenza dei clienti per campioni con TOX®-Round Joint e punti di saldatura. Le giunzioni sono state esposte a un carico iniziale di 1 kN e a una frequenza di circa 35 Hz. La vita a fatica della giunzione è stata misurata fino alla rottura.

Un ulteriore aspetto, spesso più importante, è rappresentato dalla resistenza dinamica significativamente più elevata della TOX®-Clinch Joint stampata a freddo rispetto alla saldatura a punti, dove il calore presente nella giunzione altera la struttura del materiale, danneggiando la resistenza del punto di saldatura. Questo è il motivo per il quale i punti di saldatura caricati dinamicamente sono inferiori alla TOX®-Round Joint per quanto riguarda la resistenza della giunzione.

Il comportamento della resistenza elettrica è particolarmente importante quando viene utilizzata in elettrodomestici e conduttori elettrici presenti oggi nelle autovetture come tracce prefabbricate nelle porte per alimentare il relativo impianto elettrico. Una resistenza di transizione maggiormente ridotta rappresenta un vantaggio. In questo caso vale il principio minore è la resistenza di transizione, maggiore è la conducibilità elettrica.

Dalle applicazioni finora realizzate e dai test completi di laboratorio e sul campo eseguiti abbiamo acquisito i seguenti risultati relativi alle proprietà elettriche della TOX®-Joining:

• Le superfici delle lamiere/delle lamine pressate insieme e stampate ad alta pressione per la creazione della TOX®-Joint favoriscono la conducibilità elettrica.
• Le superfici rivestite fluiscono inoltre nella giunzione e riducono la resistenza di transizione. La maggior parte della corrente fluisce attraverso la giunzione. La superficie circostante contribuisce solo per poco (10%) alla conduzione della corrente. La giunzione è determinante!
• Le superfici oliate, zincate e incollate delle lamiere di acciaio hanno un’influenza minima sulla resistenza di transizione. Un confronto tra punti di saldatura e giunzioni clinciate dipende dai materiali combinati.
• Per la giunzione dei componenti elettronici più piccoli, TOX®-MICROpoint è la soluzione ideale per diametri pari e superiori a 1 mm: giunzione a freddo di lamiere più sottili con flange più strette, nessuna variazione termica del materiale, minima distorsione nel componente.
• La lamina di plastica tra le lamiere, perforata durante il processo di giunzione, fluisce con il materiale e raggiunge un aumento della resistenza di transizione pari a quasi dieci volte.
• La combinazione “acciaio/alluminio” mostra gli stessi risultati di quella “acciaio/acciaio”.

Ora è ufficiale: l’eccellente conducibilità elettrica di TOX®-Round Joint e TOX®-SKB Joint per la giunzione di lamiere dallo stesso materiale o da materiali diversi con spessore uguale o diverso è stata dimostrata in uno studio completo svolto dal Politecnico di Dresda! Lo studio intensivo sul tema del “Profilo delle proprietà elettriche delle giunzioni stampate” è stato svolto dall’Istituto per l’ingegneria di superficie e di produzione unitamente all’Istituto per la fornitura di energia elettrica e la tecnologia ad alta tensione del Politecnico di Dresda. I principali rappresentanti dell’industria automobilistica e i loro fornitori, nonché diversi produttori di prodotti con tecnologie di giunzione e fissaggio, hanno partecipato alle sessioni preliminari del comitato consultivo svolte dal gruppo di lavoro “Joining”. Qui, tra gli altri elementi, sono stati sviluppati un profilo dei requisiti e un disegno sperimentale, e quest’ultimo è stato poi utilizzato durante l’implementazione pratica. È stata fatta una distinzione fondamentale tra la giunzione meccanica (ad es., giunzione a pressione/clinciatura), il collegamento di componenti (ad es. posizionamento di bulloni, dadi per rivetti) e la giunzione meccanica con collegamento dei componenti (ad es., dadi punzonati). La prova è stata definita per “giunzione meccanica stabile a lungo termine di componenti con integrazione funzionale parzialmente disponibile attraverso il fissaggio dei componenti appositi (elementi funzionali)”. Tenendo conto dello stato dell’arte, in questo caso sono stati considerati sia la resistenza meccanica (resistenza al taglio, alla trazione e alla rotazione) sia le proprietà elettriche di tali giunzioni. Il background pratico risiede nell’espansione della ricerca di soluzioni di giunzione e fissaggio che consentano un risparmio energetico e sui materiali a componenti e assiemi elettrici. In particolare, l’obiettivo è allontanarsi dalle procedure aggiuntive e a elevato utilizzo di materiali ed energia quali saldatura a punti, saldatura o saldatura laser e dare spazio a nuovi processi di produzione più economici.