PNNL's research and development of new riveting technology to realize light magnesium firmware is helpful to improve vehicle fuel economy.

เผยแพร่แล้ว: Sep 7, 2021 11:14

According to foreign media reports, on Sept. 5, local time, (PNNL), the Northwest National Laboratory of the Pacific Ocean, developed a new patented riveting technology that makes it easier to make light magnesium and reduces the time required to connect each rivet. PNNL develops magnesium components made of new riveting technology.

Magnesium is one of the lightest metals, so it becomes an ideal material for cars to achieve better fuel economy. However, in industrial applications, magnesium lags behind aluminum and steel because it is fragile and difficult to make structural parts. The friction-based riveting technology called rotary hammer riveting (RHR), eliminates the step of preheating metal to make rivets and improves fastening joints. In addition, this technology is also applicable to aluminum rivets made by aircraft. The speed of this processing method is significantly accelerated, which can save both time and money in aircraft and vehicle manufacturing.

Rejuvenate the old process

Riveting is one of the oldest techniques for connecting different materials. The ancient Egyptians used wooden rivets to connect metal handles to clay pots. The riveting process has been handed down from generation to generation, spanning civilizations, and can be found in Roman architecture, Viking pirate ships, medieval armor, and other historical objects.

With the emergence of new materials in the 19th and 20th centuries, steel riveting can be seen everywhere in various structural applications, such as buildings, bridges, warships, aircraft and so on. However, the riveting process has hardly changed, that is, take a cylindrical metal with a mushroom shape at one end, pass the handle or rod through the holes of the two materials you want to connect, and then hit one end of the handle with a hammer to form a second end. to connect the two materials together.

If magnesium rivets are used, they may break. Although magnesium alloys have high strength because of their light weight, magnesium is easy to break at room temperature. As a result, magnesium alloys are usually heated to make them soft enough for hammering and bending so that they do not break.

Heating each rivet is slow and expensive, so magnesium rivets are rarely used, although they are 30% lighter than the aluminum rivets used to connect magnesium plates.

Hammering riveting is a new riveting technology.

The RHR technology developed by PNNL does not need to preheat magnesium rivets. This process uses magnesium rivets that do not need to be preheated, so they are 4 to 12 times faster than those needed in traditional hammering riveting, and can enhance strength and have anti-corrosion properties.

RHR is a branch of friction stir welding technology, which uses a small rotating tool called hammer. The rotating force produces heat through friction and deformation, softens magnesium and forms a rivet head. At the same time, the bottom surface of the rivet head is mixed with the metal plate below by metallurgical means. This method of making metal can ensure continuous bonding to prevent corrosion.

The newly patented process can deform the metal, thereby changing its crystal structure. Using a high-power microscope, researchers can see how grains are optimized and reoriented to allow magnesium to shape and become stronger.

Riveting solution for aircraft manufacturing

The researchers say RHR is also suitable for making aluminum rivets for aircraft. Each commercial aircraft contains hundreds of thousands of rivets, most of which are made of aluminum alloy 2024, while the RHR process can reduce costs and improve the efficiency of the production line. Rivets made of aluminum alloy 2024 are too strong to rivet when stored at room temperature. Therefore, it also needs to be annealed, softened, and then stored in the refrigerator to maintain the softening state before riveting.

Faster friction riveting technology

The speed of aluminum treatment by RHR process is very fast. Conventional riveting takes 1 to 3 seconds for each rivet, while RHR takes only 0.25 seconds, saving 40 hours for every 100000 rivets. The RHR process is just a subversive technology developed by PNNL for machining metal alloys and composites. This kind of solid-state processing technology involves deforming materials without melting, heating, mixing, manufacturing and joining metals and other materials, resulting in materials with more extraordinary properties than those made by traditional manufacturing methods.

คำชี้แจงแหล่งที่มาของข้อมูล: นอกจากข้อมูลที่เปิดเผยต่อสาธารณะแล้ว ข้อมูลอื่นๆ ทั้งหมดได้รับการประมวลผลโดย SMM จากข้อมูลสาธารณะ การสื่อสารกับตลาด และการพึ่งพาแบบจำลองฐานข้อมูลภายในของ SMMข้อมูลเหล่านี้มีไว้เพื่ออ้างอิงเท่านั้น ไม่ถือเป็นข้อเสนอแนะในการตัดสินใจ

หากมีข้อสงสัยหรือต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาติดต่อ: lemonzhao@smm.cn
หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการเข้าถึงรายงานการวิจัยของเรา โปรดติดต่อ:service.en@smm.cn
ข่าวที่เกี่ยวข้อง
ตลาดแมกนีเซียมพลิกฟื้นจากแนวโน้มขาลง หลังราคาถ่านหินพุ่งสูง ผู้ผลิตเผชิญต้นทุนที่เพิ่มขึ้น
3 ชั่วโมงที่แล้ว
ตลาดแมกนีเซียมพลิกฟื้นจากแนวโน้มขาลง หลังราคาถ่านหินพุ่งสูง ผู้ผลิตเผชิญต้นทุนที่เพิ่มขึ้น
อ่านเพิ่มเติม
ตลาดแมกนีเซียมพลิกฟื้นจากแนวโน้มขาลง หลังราคาถ่านหินพุ่งสูง ผู้ผลิตเผชิญต้นทุนที่เพิ่มขึ้น
ตลาดแมกนีเซียมพลิกฟื้นจากแนวโน้มขาลง หลังราคาถ่านหินพุ่งสูง ผู้ผลิตเผชิญต้นทุนที่เพิ่มขึ้น
เมื่อเข้าสู่เดือนสิงหาคม ตลาดแมกนีเซียมดูเหมือนติดอยู่ในภาวะชะงักงันยืดเยื้อ แรงหนุนจากการลดกำลังการผลิตในเดือนกรกฎาคมเริ่มจางหายไป ขณะที่อุปทานแมกนีเซียมปฐมภูมิฟื้นตัวอย่างต่อเนื่อง ประกอบกับช่วงหยุดฤดูร้อนในต่างประเทศและนอกฤดูการผลิตของอุตสาหกรรมหล่อขึ้นรูปในประเทศ คำสั่งซื้อปลายน้ำมีน้อยและความเชื่อมั่นในการซื้อตกต่ำถึงขีดสุด
3 ชั่วโมงที่แล้ว
ถ่านหินพุ่งจุดชนวนตลาดแมกนีเซียม การปรับฐานสองเดือนสิ้นสุดลง การลดกำลังการผลิตและการลดสต็อกส่งสัญญาณขาขึ้นรอบใหม่ [บทวิเคราะห์ SMM]
3 ชั่วโมงที่แล้ว
ถ่านหินพุ่งจุดชนวนตลาดแมกนีเซียม การปรับฐานสองเดือนสิ้นสุดลง การลดกำลังการผลิตและการลดสต็อกส่งสัญญาณขาขึ้นรอบใหม่ [บทวิเคราะห์ SMM]
อ่านเพิ่มเติม
ถ่านหินพุ่งจุดชนวนตลาดแมกนีเซียม การปรับฐานสองเดือนสิ้นสุดลง การลดกำลังการผลิตและการลดสต็อกส่งสัญญาณขาขึ้นรอบใหม่ [บทวิเคราะห์ SMM]
ถ่านหินพุ่งจุดชนวนตลาดแมกนีเซียม การปรับฐานสองเดือนสิ้นสุดลง การลดกำลังการผลิตและการลดสต็อกส่งสัญญาณขาขึ้นรอบใหม่ [บทวิเคราะห์ SMM]
[SMM วิเคราะห์ตลาดแมกนีเซียม: ราคาถ่านหินพุ่งจุดชนวนตลาดแมกนีเซียม การปรับฐานสองเดือนสิ้นสุดลงในที่สุด การลดกำลังผลิตและการระบายสต็อกปูทางสู่การปรับตัวขึ้นรอบถัดไป] เข้าสู่เดือนสิงหาคม ตลาดแมกนีเซียมดูเหมือนจะตกอยู่ในภาวะชะงักงันยืดเยื้อ ผลบวกจากการลดกำลังผลิตในเดือนกรกฎาคมจางหายไป อุปทานแมกนีเซียมปฐมภูมิฟื้นตัวอย่างต่อเนื่อง ขณะที่ช่วงปิดภาคฤดูร้อนนอกจีนประกอบกับช่วงนอกฤดูของอุตสาหกรรมหล่อขึ้นรูปในประเทศทำให้คำสั่งซื้อปลายทางเบาบางและบรรยากาศการจัดซื้ออยู่ในจุดเยือกแข็ง ด้วยอุปสงค์และอุปทานที่อ่อนแอทั้งคู่ ราคาแมกนีเซียมจึงถูกตรึงแน่นอยู่ในกรอบแคบ 15,800-15,950 หยวน/ตัน แทบไม่มีช่องว่างให้ขยับขึ้นหรือลง ในช่วงกลางถึงปลายเดือนสิงหาคม ราคาเคยร่วงลงแตะ 15,750 หยวน/ตัน ณ จุดหนึ่ง โดยตลาดส่วนใหญ่ใช้ท่าทีรอดูสถานการณ์ การปรับฐานที่ระดับต่ำซึ่งยืดเยื้อมาสองเดือนนี้จะถึงจุดเปลี่ยนเมื่อใดยังไม่มีใครรู้
3 ชั่วโมงที่แล้ว
ต้นทุนที่สูงขึ้นดันราคาแมกนีเซียมพุ่ง แต่ดีมานด์อ่อนแอทำให้การปรับขึ้นไม่ยั่งยืน [บทวิเคราะห์แมกนีเซียมรายสัปดาห์จาก SMM]
6 ชั่วโมงที่แล้ว
ต้นทุนที่สูงขึ้นดันราคาแมกนีเซียมพุ่ง แต่ดีมานด์อ่อนแอทำให้การปรับขึ้นไม่ยั่งยืน [บทวิเคราะห์แมกนีเซียมรายสัปดาห์จาก SMM]
อ่านเพิ่มเติม
ต้นทุนที่สูงขึ้นดันราคาแมกนีเซียมพุ่ง แต่ดีมานด์อ่อนแอทำให้การปรับขึ้นไม่ยั่งยืน [บทวิเคราะห์แมกนีเซียมรายสัปดาห์จาก SMM]
ต้นทุนที่สูงขึ้นดันราคาแมกนีเซียมพุ่ง แต่ดีมานด์อ่อนแอทำให้การปรับขึ้นไม่ยั่งยืน [บทวิเคราะห์แมกนีเซียมรายสัปดาห์จาก SMM]
[SMM รายงานสรุปตลาดแมกนีเซียมรายสัปดาห์: ต้นทุนดันราคาแมกนีเซียมปรับขึ้น อุปสงค์อ่อนแอจำกัดการเพิ่มขึ้น] สัปดาห์นี้ ราคาเสนอขายแมกนีเซียมแท่ง 99.90% ในพื้นที่การผลิตหลักอยู่ที่ 16,050-16,150 หยวน/ตัน เพิ่มขึ้น 300 หยวน/ตันจากสัปดาห์ก่อน ราคา FOB อยู่ที่ 2,280-2,380 ดอลลาร์สหรัฐ/ตัน เฉลี่ย 2,330 ดอลลาร์สหรัฐ/ตัน ราคาแมกนีเซียมแท่งพุ่งขึ้นอย่างรวดเร็วในระหว่างสัปดาห์ โดยได้รับแรงหนุนจากต้นทุนถ่านหินและเฟอร์โรซิลิคอนที่ปรับตัวสูงขึ้น ประกอบกับการเติมสต็อกบางส่วนในราคาที่สูงขึ้นในภาคการค้าต่างประเทศ อย่างไรก็ตาม ตลาดโดยรวมยังคงมีลักษณะอุปทานแข็งแกร่งและอุปสงค์อ่อนแอ โดยธุรกรรมที่ราคาสูงซบเซา และเริ่มมีสัญญาณการปรับฐานในช่วงปลายสัปดาห์ อุปสงค์จากต่างประเทศยังไม่ฟื้นตัวอย่างมีนัยสำคัญ กิจกรรมในตลาดส่วนใหญ่เป็นการสอบถามราคาเชิงทดลอง ปริมาณคำสั่งซื้อจริงจำกัด และแรงกดดันจากผู้ซื้อให้ลดราคาชัดเจน ทำให้การซื้อขายซบเซา ราคาผงแมกนีเซียมและโลหะผสมแมกนีเซียมปลายน้ำปรับขึ้นตามต้นทุนแมกนีเซียมแท่งที่เพิ่มขึ้น แต่อุปสงค์ปลายทางของผงแมกนีเซียมยังคงอ่อนแอ โดยบางองค์กรลดกำลังการผลิตหรือหยุดดำเนินการ การส่งออกถูกจำกัด และระดับสินค้าคงคลังเพิ่มขึ้น สินค้าคงคลังสปอตของโลหะผสมแมกนีเซียมมีเพียงพอ การแข่งขันระหว่างผู้ประกอบการรุนแรง และองค์กรหล่อขึ้นรูปประสบปัญหาคำสั่งซื้อไม่เพียงพอและอัตราการดำเนินงานลดลง ทำให้ค่าธรรมเนียมการแปรรูปอยู่ภายใต้แรงกดดัน ในระยะสั้น แรงหนุนจากต้นทุนและอุปสงค์อ่อนแอกำลังต่อสู้กัน และแรงผลักดันขาขึ้นของราคาแมกนีเซียมเริ่มอ่อนแรงลง ตลาดมีแนวโน้มกลับเข้าสู่การปรับฐาน ต่อไปนี้ควรจับตาการปล่อยคำสั่งซื้อในประเทศและต่างประเทศอย่างใกล้ชิด
6 ชั่วโมงที่แล้ว