阿诺德紧固件-应对严苛挑战的螺纹成型技术革新

在众多汽车应用中，空间一直是稀缺资源。可用于螺栓连接的安装空间日益缩减，而对预紧力与连接可靠性的要求却在持续攀升。同时，控制连接总成本也至关重要。为精准应对这些挑战，一款用于直接金属紧固的新型螺纹成型螺钉——Powertite®应运而生。

ARNOLD UMFORMTECHNIK GmbH & Co. KG 为此开发了 Powertite®。与市场传统产品相比，其螺纹成型螺钉本身具备更高的承载能力。得益于应力截面的适度增大，达到了公制螺钉的标准化应力截面水平，使其能够承受更高的拉伸断裂力。

该紧固件的特殊几何形状，结合适配的表面处理系统，使其在装配过程中能实现较高的预紧力。无论是在弹性还是超弹性装配中，其表现均可媲美公制螺钉。

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几何设计决定功能表现

Powertite® 是一种带有三叶形螺纹成型区的圆形螺钉。在成型区域，其横截面呈略带圆角的三角形，有助于降低成型扭矩。经过优化的成型区长度（3倍螺距）既节省了空间，又能在成型过程中将工作量分散至多个螺纹，确保螺钉定位与对中精准。

其圆形承载截面具有规定的正公差，外径始终大于标称尺寸，从而确保了螺钉与内螺纹之间更大的接触面积。这种设计带来了比传统公制螺钉更高的应力截面与更优的抗拉伸断裂力。三叶形成型区与圆形承载区的组合，实现了低成型扭矩与高连接强度的平衡。

面向多元应用场景

Powertite® 旨在以更小空间传递更高预紧力，响应市场需求。其应用广泛，尤其适用于需要超高预紧力（通过超弹性装配实现）、有限旋入深度或较高孔公差的场景。通过缩短螺钉长度和优化螺钉头设计，还能进一步实现减重。

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与市面上其他螺纹成型螺钉（如全三叶形的Taptite®）不同，Powertite® 仅在成型区采用三叶形设计，承载区则为带正公差的圆形。这使得它在超弹性装配和空间优化应用中，仍能达到公制螺钉的预紧力水平。

展现可观的优化与节省潜力

Powertite® 的应用重点覆盖电动交通领域，从电池、电机、车轴、转向系统到变速箱，尤其在轻金属连接和铸造组件中潜力巨大。

实际案例如下：

• 在变速箱壳体连接中，以超弹性装配的 Powertite® M7 替代弹性装配的 M8 螺纹成型螺钉，实现了显著的尺寸减小。

• 在高压电池支架螺栓连接中，使用 Powertite® M8 x 33，相比原公制螺栓，成本显著降低。

• 在转向柱执行器连接中，采用 Powertite® M6 x 20 替代原公制螺钉加压入式螺母的方案，节省了零件与压装成本。

量化重量与碳减排效益

Powertite® 代表了螺纹成型技术的重要进步。例如，以 M7x40 螺钉替代传统的 M8x40 螺钉，能带来可观的减重与二氧化碳减排。

具体案例表明，在某个与内燃机配套的负荷转移变速箱中，仅此一项变更，每年即可实现约19.4吨的重量节约与33.1吨的二氧化碳减排。在电动驱动单元中，节约效益更为显著。

兼具技术与商业优势

技术层面，与标准三叶形螺钉相比，Powertite® 将成型内螺纹的承载能力提升超过20%。其优势包括：符合标准的成型扭矩、能在GD-Al锥形铸孔中实现超弹性装配、预紧力水平与公制螺钉连接相当、允许更大的底孔公差以优化轻金属铸造工艺，以及高的装配可靠性与材料适用性。

商业层面，它能助力降低高达85%的紧固总成本，实现部件小型化、空间与重量优化，并简化上游生产流程。

关于 德国阿诺德集团

德国阿诺德集团（简称阿诺德）以创新的紧固技术享誉国际，凭借其在智能紧固件生产领域的深厚积累，已发展成为复杂紧固系统的领先供应商和开发合作伙伴。在“BlueFastening Systems”的框架下，公司将自己定位为工程、紧固件、功能部件、进料系统和加工技术的综合供应商。这种经验和专业知识的全面结合在国际层面上提供了高效、可持续的解决方案。阿诺德自1994年起成为伍尔特集团成员。