飞向高精度！航空「紧固件」表面精密加工，紧扣终端，提升安全与效率性能！

在变化莫测的全球紧固件市场中，企业需精进工艺、创新技术、优化流程和策略，以满足航空航天和汽车制造等行业对高端紧固件的稳定需求。同时降低成本、提高效率，抓住新兴市场和高性能产品的增长机遇。

——PME观点

“上天”的紧固件

“腾飞”的产业链

紧固件理应承受的放大检视

小米SU7汽车自上市以来，无疑成为市场焦点，连不开车的人都会说上几句，其受欢迎程度可见一斑。然而，交付首日便有#小米汽车疑似螺丝掉了#的新闻传出，不仅引起公众的广泛关注，连小米集团公关部总经理及雷军本人都亲自出面解释。#雷军称大家用放大镜看小米SU7压力很大#，很多拿放大镜看的问题可能不是问题。

但对于精密零件（如紧固件）而言，牵一发而动全身，是一个不得不用“放大镜”看的问题。

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紧固件的作用是将汽车的各个零部件牢固地连接在一起，确保车辆的安全性能和可靠性。一辆汽车大约会用到580种不同类型、总计约5000件的紧固件，每一个都扮演着不可或缺的角色。在追求极致品质的过程中，紧固件的每一个细节都不能有失。

根据前瞻产业研究院发布的《中国紧固件行业产销需求预测与转型升级分析报告》，2023年汽车领域的紧固件需求占比超过了65%，其中新能源汽车行业的增长尤为显著，成为未来紧固件产品需求的主力。

应急舱门高空坠落事故飞机 图 | 央视新闻客户端

此外，紧固件在航空航天制造中同样扮演着至关重要的角色。美国国家运输安全委员会（NTSB）于当地时间1月6日发布了对1月5日波音737 Max 9飞机事故的初步调查结果。调查显示，在飞行过程中，该飞机的应急舱门发生了高空脱落。问题的根源在于涉事阿拉斯加航空的飞机在出厂时缺少了固定应急舱门所必需的4个关键螺栓。作为应对措施，波音737 MAX 9型客机已被暂停运行，以便对该机型进行彻底的安全检查。由此可见，飞机安全飞行依赖于每一个关键零部件的可靠性。

飞机的结构复杂，对紧固件的要求极为严格，它们必须承受极端的环境条件，包括强烈的振动、高温、低温以及腐蚀性环境。因此，航空紧固件通常采用高强度、轻质的材料制成，并且需要符合严格的国际标准和认证。在飞机的设计和制造过程中，紧固件的正确选择和应用对于确保飞机的安全性、可靠性和性能至关重要。

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看似小巧的紧固件

实则为高科技的集成

“无论是C919的成功研发，亦或是商业首航、亚洲首秀等，它在大型客机制造领域所取得的成就，都带动了上下游产业的高速发展。”

今年在新加坡航展的开幕日，国产大飞机收获了新订单：西藏航空与中国商飞签署40架C919高原型和10架ARJ21高原型飞机订单；河南航投与中国商飞签署6架ARJ21衍生机型订单。这不仅彰显出国产大型飞机的市场吸引力，更是对每一个“安全保驾护航员”—紧固件做出贡献的有力证明。

根据预测，C919大型客机有望开启一个规模达到万亿元的市场。航空业的快速扩张将促进相关支持行业的增长，特别是对航空紧固件的需求预期将显著上升。在这一趋势下，未来航空紧固件市场的估值可能接近400亿，覆盖了钛合金紧固件、应急吊挂断离销、金属支架等高端紧固件的生产需求。

C919飞机总设计师吴光辉曾称：紧固件是“数以万计、类以群分、连结构、接系统、小物大为”。

俄罗斯的伊尔-96飞机上使用了约14.2万件的紧固件，单架空客A380则采用了超过100万件的紧固件。而C919飞机也是由数万个零部件组成，每个部件都要求极高的加工精度。在这些部件中，大约使用了800多种不同类型和规格的高品质紧固件，其总数超过百余万件，涵盖了螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈、销、铆钉等。它们的作用不仅要将飞机的各个部分牢固连接，其精确度和质量更是确保飞机安全性能的关键因素。

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当前，C919飞机的航空紧固件部分来源于国际进口。但随着全球订单数量持续增加，高端紧固件生产的国产化正逐渐成为一种发展趋势。这一转变不仅将促进飞机制造业和高端装备制造业的进步，还将为整个供应链创造巨大的价值和收益。同时，也为国内的航空紧固件制造商提供了巨大的发展机遇。

需求不断上升的商用飞机是我国航空航天紧固件市场增长的主要推动力。需要注意的是，这些高端紧固件的生产涉及到精密加工技术，对材料和制造工艺的要求都极为严苛。

航空高端「紧固件」

表面精密加工技术解决方案

紧固件精密磨削解决方案

C919飞机在机体结构重量中，钛合金的使用比例达到了9.3%，这种材料主要被应用于接头紧固件、机翼滑轨和结构主承力件等关键部位。钛合金作为高端紧固件的高性能代表材料，不仅具有减轻飞机重量和提升性能的作用，还能有效降低成本。

为了确保钛合金紧固件的高强度和耐腐蚀特性，对尺寸精度和表面光洁度有着极高要求，精密磨削技术和磨床设备在其中扮演了不可或缺的角色。

达诺巴特的机床在航空航天领域应用广泛，涵盖紧固件、起落架、转子和短轴、发动机部件等关键组件的生产。同时，作为高附加值机床，交钥匙生产线以及智能制造解决方案的杰出供应商，在先进的生产工艺和定制化紧固件加工方面拥有丰富的经验。

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旗下的ESTARTA无心磨床系列能够适应六角形、方形、圆形等多种形态的螺栓精密磨削。这一磨床系列采用CNC控制，实现了扣件端面磨削的自动化，具备极高的柔性。能够应对钛合金、不锈钢、镍合金、铁合金等多种航空材料的挑战，确保高效能的加工过程和高质量的零部件输出。

此外，ESTARTA磨床系列还提供多样化的装料解决方案，既能满足大批量工件装料的自动化需求，也能快速更换小批量工件组件，以满足不同生产要求。这种灵活性和高效性等诸多优势，使得ESTARTA系列成为航空领域紧固件加工的理想选择。

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紧固件去毛刺/抛光解决方案

对于C919这样的大型客机而言，紧固件必须严格遵守公差范围，并满足高精度标准，以确保飞机的安全性、性能和美观性得到充分保障。然而，每种技术都有其独特之处和适用场景。

在紧固件的生产过程中，去毛刺是一项基本而关键的工序，目的是消除金属加工后遗留的锐边、毛刺和不平整部分。因为任何缺陷都可能成为裂纹的起点，从而影响紧固件的连接性能。化学去毛刺通过化学反应去除或溶解掉毛刺，特别适用于形状复杂或传统机械方法难以处理的部件，为紧固件的生产提供了更高的灵活性和精度。

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对于航空紧固件这种要求极高的部件，通常需要进行镜面抛光以实现接近于镜面效果的表面光滑度和平整度。这一过程不仅能提高部件的耐腐蚀性，还有助于减少在流体动力学中由于表面粗糙度引起的摩擦损失。同时，化学抛光技术也可以在保持紧固件原有形状的前提下，有效去除表面的氧化层或污渍，从而提升表面光洁度。

值得一提，磨粒流加工通过使用半固态或液态的磨料在工件内部通道中流动，并通过挤压作用进行研磨加工，从而高效完成去毛刺和抛光作业。尤其适用于去除航空紧固件等零件内部通道、相交孔洞以及传统加工方式难以触及内表面的毛刺。磨粒流加工的灵活性允许根据特定加工需求对磨料的种类、粒度、密度及载体的粘度进行精确调整，是一种高效、精确且环保的精密加工方法。

易趋宏（EXTRUDE HONE）可以为广泛的细分市场提供定制化服务，覆盖航空航天、汽车、重工业、医疗以及通用工程等领域。针对那些需要精密去毛刺、抛光、倒圆角、成型或流量调节的产品组件，易趋宏的技术组合——包括磨粒流加工（AFM）、电化学加工（ECM）和热能去毛刺（TEM）提供了一系列的精密加工解决方案。

这些方案适用于各种高要求的产品应用，如航空发动机的叶轮和叶片、汽车零部件、要求高洁净度的阀门以及各类模具等机械零部件。通过这些先进的加工技术，确保了零件的功能性和可靠性，以帮助客户提升产品的性能和价值。易趋宏具备为航空紧固件提供去毛刺和抛光处理的专业技术能力，不仅如此还能提供更为全面的技术支持和服务，确保产品的品质和性能满足航空行业的严格标准。

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如：磨料流加工（AFM）是航空航天领域零部件精密加工的理想选择，适用于处理复杂的内部几何形状和满足高要求的表面精加工。通过使用流动性的磨料，AFM能够高效去除毛刺并沿着介质流动路径实现高光洁度的抛光效果。同时，该工艺在叶轮、扩散器、整体叶盘和导叶段等关键部件的加工领域也有着广泛应用。

而电化学加工（ECM）技术在航空航天领域也具有显著优势，尤其适用于对精度要求极高的部件，如紧固件。该工艺能够处理传统机加工难以触及的部位，满足零件特定位置无毛刺或倒角的需求。且采用非接触式加工，可消除制造工艺引入的零件应力，从而提升零件整体性能。

紧固件精密清洗解决方案

航空紧固件的精密清洗工序对于确保飞机的安全性、维护其性能及适应新型材料的发展至关重要。飞机在飞行过程中受到各种力的作用，如：强大的气流压力和温度变化等，可能导致紧固件疲劳和损伤。所以，需要对紧固件进行定期清洗维护，以去除可能影响其性能的任何污染物，从而提高使用效率。

此外，航空紧固件通常由高性能材料制成，如钛合金、耐高温合金和高镍基合金等。鉴于材料的特殊性，也需使用与之适配的清洗剂和清洗技术，以保障材料的完整性和性能不受影响。

其中，超声波清洗技术利用高频声波在清洗液中产生的空化效应，可以对紧固件盲孔、沟槽、小孔等处进行深层而高效地清洗，去除微小颗粒和污染物；蒸汽清洗可以渗透到紧固件的微小缝隙中去除顽固污渍；喷射清洗则通过高压水流或气流去除杂质。

埃克科林（Ecoclean）致力于开发和销售应用于清洗技术和水基表面处理领域的产品，并提供相应的技术支持服务。其客户群体遍布各个制造业，包括航空航天、医疗器械、汽车制造及其供应商、高科技企业、半导体、高真空技术、精密光学、微技术以及紧固件等行业。

Ecoclean可以为航空紧固件提供多种清洗技术和设备，满足不同尺寸和数量的清洗需求。无论是为了实现后续工艺步骤所需的清洁度，还是确保待清洗部件的质量和功能。

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EcoCcore溶剂清洗机融合了所有溶剂型清洗系统的优势，操作简便，能够满足对紧固件质量日益增长的需求。例如，兼容式运行能力强：能够根据待清洗产品的特性，灵活选择碳氢或改性乙醇作为清洗剂；直观的系统操作：全新的人机交互面板清晰地展示了完整的工艺流程，使操作更加简单易懂；极高的灵活特性：可通过选配不同的装载料框、使用兼容式过滤器罩壳、选配防锈功能来实现高灵活性，满足不同的清洗需求。此外，系统具有高灵活性和高容量，在吞吐量和体积方面优化了成本效益。其柔性和高性能特点，也可高效清洗零件，保障实用性及高效性。

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EcoCwave是一款水基零件清洗设备，通过真空密封的工作腔进行高效的喷淋清洗。适合于航空紧固件等需要去除油脂、冷却液或其他水溶性污染物的零件。其高度的灵活性和先进的清洗能力可根据用户的具体需求进行个性化定制，选配两个或三个独立的清洗工艺步骤。

为了实现精密清洗，采用了专为精细清洗研发的立式圆柱形储液槽，确保槽液的质量优化、高灵活性和更好的工艺品质。EcoCwave还支持多种可组合的漂洗流程，包括喷淋清洗、浸没清洗、浸没射流清洗和超声波清洗，以适应不同的清洗需求。

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紧固件表面处理解决方案

钛合金紧固件因其出色的耐腐蚀性和综合力学性能，在C919飞机上被广泛应用于多种类型，包括螺栓、螺柱和螺钉等。覆盖飞机的机身、机翼和尾部等关键部位。同时，还用于发动机、燃烧室、排气系统和附件变速箱等多个组件。为了确保这些紧固件在复合材料结构中的兼容性和耐久性，进行专门的表面处理研究和应用至关重要。

另一方面，铝合金紧固件凭借其高比强度，在航空航天领域也占据了重要地位。对于铝及铝合金材料，阳极氧化等技术可有效提高表面的耐腐蚀性和耐磨性。在剧烈震动和温差变化等极端环境下，这些紧固件都需经过特殊的表面处理技术，以确保其满足使用要求。

热处理技术是航空紧固件制造过程中的常规工序，几乎所有紧固件都会经历这一阶段，以优化其性能。针对钛合金紧固件而言，热处理工艺的精确执行对于其性能至关重要。这一过程能够显著增强紧固件的抗疲劳性和耐腐蚀性，从而确保它们在航空应用中的长期可靠性和耐用性。

钛金科技是一家航空航天领域的现代化高新技术企业，涵盖高端紧固件及结构件的研发、生产与检测。公司已通过C919适航认证，并为其提供了约20万件钛合金紧固件，占整机标准件总量的20%。其中包括用于飞机主承力桁架紧固与连接的紧固件。此外，公司产品也已广泛应用于国内其他飞机型号如ARJ21、MA700和AG600，同时在航天领域如探月工程、载人航天工程以及对地观测项目中也占有一席之地。

公司可以提供全面的热处理技术服务，拥有先进的设备包括进口氩气保护的连续水淬炉、双室真空油冷气淬炉、单室真空退火炉、双室立式真空水淬炉、铝合金固溶炉、烘干箱及箱式炉等。能够执行材料退火、水淬、油淬、回火和时效等一系列复杂的热处理流程。此外，对外承接各类热处理加工服务，包括钛合金的固溶时效处理、高温合金的固溶处理以及不锈钢、合金钢的退火、淬火回火，以及铝合金的固溶时效等，服务涵盖紧固件产品和小型结构件产品。

而涂层技术在提供保护方面更为全面，在航空紧固件的应用中占据了更加核心的地位。通过高温涂层、防腐涂层等先进技术直接作用于紧固件表面，涂覆一层或多层特殊材料，提升其耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性，从而确保产品在极端环境下的精度、可靠性和安全性。

例如：金刚石样碳涂层（DLC）能提升紧固件的耐磨损能力，确保在高振动和摩擦条件下的持久稳定，还可应用于起落架、发动机部件等高频摩擦区域；锌-镍合金涂层则强化了紧固件在恶劣环境中的耐腐蚀性，有效抵御化学介质造成的腐蚀，保护飞机结构不受潮湿和腐蚀性物质影响，从而延长其服务寿命；高温抗氧化涂层保护紧固件在高温环境下不受损，维持其机械性能和结构完整，尤其适用于发动机等高温作业部位；银涂层技术以其卓越的导电性和防腐性能，能够有效降低紧固件在发动机等部位的微动磨损、磨粒磨损、氧化磨损和粘着磨损等问题，提高耐磨性和抗氧化性。然而，需要注意的是，银涂层在高温下可能软化，且具有较高的扩散率，极有可能导致涂层失效。

在航空领域，不仅是紧固件，各种零部件都可能遭受复杂的磨损形式，包括气候影响、腐蚀和物理磨损，从而导致零部件性能下降或强度损失。涂层技术能够保护零部件，满足严苛使用环境的要求。且随着涂层技术的不断创新，高性能涂层如锌镍合金、陶瓷涂层和化学镀镍等也得到了发展和应用。

尽管C919大型客机的航空紧固件部分依赖于进口，但国内航空工业的进步不容小觑。国产设备和技术正在逐步提升，已经实现了对高端紧固件的自主研发和生产。拥有的先进涂层处理技术，具备实现“国产替代”使命的能力。

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（ PME精密加工博览会）

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