一、开发背景

国务院公布的中国工业发展指导性规划《中国制造2025》，指出要用3个10年实现由制造业大国向制造业强国转变的战略目标。在进入新发展阶段时，加快推动制造业高质量发展更加迫切。

异种金属连接可以充分发挥不同材料所具有的独特性能，实现大到巨型结构、小到纳器件的轻量化和功能。异种材料结构在航空航天、汽车制造、核能工程等各个领域均有广泛的应用。

然而，由于异种材料在物理性能、化学性能等方面存在显著差异，使得异种材料连接无论从机理和工艺上都要更为复杂，其主要面临轻质高强材料可焊性差、低延性高强度复合材料混用的技术挑战。并且当前热连接工艺如电阻点焊、铆接工艺、激光连接技术等均存在缺陷。因此亟需一种适合复合材料连接的通用型工艺。

该技术被德国垄断20多年，长期依赖进口，国内市场尚属空白。为解决“卡脖子”技术问题，本项目致力于打造异质材料连接技术，助力制造业企业的转型升级。

二、结构说明

异质材料机械电磁高速射流连接装置由射钉装置机械结构、磁阻感应式电磁加速装置结构、送钉装置结构、G型结构、射钉结构、机械臂结构 6部分组成。

基于机器人的机械-电磁射流连接装置：控制机械臂将射钉装置到达指定位置——振动盘通过送钉轨道完成给钉到机械装置钉管内——控制电机使滚珠丝杠运动完成对弹簧的弹性势能积累——弹簧释放后击针击发——射钉装药爆发管内气体膨胀给射钉以初速度——磁阻感应线圈传感器接受信号——升压后实现电磁加速——射钉刺穿板材实现连接。

三、改进优点

本装置相比与现有技术具有以下优点：有效结合机械射钉原理与电磁加速原理成为一体化工艺技术，采用机械-电磁两段加速装置来刺透板材实现连接，无需冲裁预置射钉孔，丰富了应用场景，大幅提升连接速度并可通过调控两个阶段的速度来改变最终穿透所获得的效果，利用高速冲击产生的绝热温升对板材进行一定程度的软化，避免了射流连接时脆性板材裂纹的产生降低铆接对板材的冲击，实现自动送钉，提升了工作效率。