「工業之鹽」螺絲也在轉向純電動車

2021/11/19


      全球的純電動汽車(EV)轉型浪潮正向汽車零部件廠商襲來。有看法認為,以引擎為代表的內燃機車需要使用約3萬個零部件,而純電動汽車則可以減少一半。為了化危機為良機,日本各企業正使出渾身解數充分活用自身的技術。

        

日東精工的「GIZA TITE」在螺絲牙上開有溝槽,適合用來安裝感測器等

  

      「由於轉向純電動汽車,螺絲也不得不做出改變」,日本的螺絲大型製造商日東精工社長材木正己這樣説。他手裏拿著一顆乍看上去平淡無奇的螺絲。用放大鏡仔細一看,螺絲牙上到處都是溝槽。這是該公司的主力産品之一「GIZA TITE」。

 

      將螺絲擰入構件之後,對象材料會像黏土一樣發生變形,嵌入溝槽之間。螺絲牙的截面為左右不對稱的三角形,不易鬆動脫落。這種螺絲由於不需要螺母、在狹小的空間也能牢固地連接構件,因此適合用於感測器等小型零部件的安裝。

 

      要改善純電動汽車的「電耗」,必須減輕汽車重量,零部件需要大量使用比鐵等材料重量輕的樹脂。GIZA TITE不會強力緊固,因此無需擔心會使對象材料變形。

    

      日東精工原本主要面向遊戲機、鐘錶等精密機械開發産品。材木社長強調「汽車對安全性要求很高,必須按照每個需要緊固的零部件重新設計成最佳形狀」。

  

      螺絲是所有産品都需要用到的「工業之鹽」。每輛汽車需要使用2000~3000個螺絲。純電動汽車的設計與引擎車不同,螺絲的功能也需要進一步提高。輕量化就是其中之一。

 


      「在減輕純電動汽車的重量方面,螺絲發揮著重要作用」,日本汽車螺絲大型製造商YAMASHINA的董事古川泰司這樣説。如果每顆螺絲的重量減輕0.5克,按1輛車的用量換算,就能讓汽車減輕1千克以上的重量。

 

      YAMASHINA視為王牌的是重量只有鐵的約三分之一的鋁。該公司對在相關領域領先的歐洲車進行了研究,歷時3年時間開發出了可以替代鐵産品的鋁螺絲。

 

      鋁螺絲與樹脂零部件也很匹配。據稱,在熱變化導致的收縮率方面,二者十分接近,螺絲不易鬆動。YAMASHINA已面向被視為新一代材料的碳纖維增強複合材料(CFRP)開發出産品。該公司認為「伴隨著材料的多樣化,鋁螺絲的使用場景也會增加」(古川泰司)。

 

      另一方面,大阪府大東市的螺絲廠商Maruemu Works則在大力開發鈦螺絲。這種螺絲在面對拉力時具有很強的回彈力,螺絲的軸會像彈簧一樣伸縮,因此受到強烈的晃動時也不易鬆動。預計將用於純電動汽車中安全性要求特別高的部位。

    

  

      瓶頸在於材料費是鐵的30倍,而且加工難度大。Maruemu Works還在全球首次成功量産鎂合金螺絲,擁有應對不同材料的技術能力。社長田島直訓信心十足地表示「2022年將確立量産技術,以符合相關用途的價格提供産品」。

 

      擰螺絲的設備也在發生變化。日本國內的汽車用擰螺絲機大型製造商Estic已開始向美國電動汽車製造商特斯拉和Rivian供應設備。該公司社長鈴木弘英幹勁十足地表示「我們了解純電動汽車需要什麼樣的擰螺絲機,這將有助於設備的改進和開發」。

 

      此前Estic擅長應對直徑10毫米左右的螺絲。純電動汽車的小型電子零部件較多,還必須使用只有其五分之一大小的螺絲。鈴木社長説「包括安裝螺絲在內,自動化不可避免,我們將與機器人製造商加深合作」。

  

      如果跟不上純電動汽車轉型潮流,螺絲行業也會受到打擊。其實,日本國外已經出現了使用黏合劑和熱焊接技術的潮流。

 

      精通汽車零部件接合技術的東京工業大學教授佐藤千明表示「螺絲不會消失」。但他同時認為,純電動汽車經常需要在狹小的空間裏緊固零部件,「為了防止鬆動等,同時使用黏合劑的情況將會增多」。螺絲需要不斷進化升級。

 

      日本經濟新聞(中文版:日經中文網)高橋圭介

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