LiDAR 應用

自攻螺絲技術強化車用 LiDAR 模組結構,結構設計與選型完整解析

隨著電動車與自動駕駛技術發展,LiDAR(光達)感測模組已成為車輛「感知中樞」的重要元件。然而,LiDAR 模組在實際車用環境中,長期承受震動、溫差與機械應力,對結構穩定性提出極高要求。Bossard以自攻螺絲,一款車用緊固件,提升準精度與組裝效率。

Bossard自攻螺絲技術強化車用 LiDAR 模組結構,PT® 系列助力自駕感測更穩定

車用 LiDAR 模組結構面臨的三大挑戰

車用 LiDAR 通常安裝於車頂、保險桿或水箱護罩,長期面對道路震動、坑洞衝擊及日夜溫差等環境挑戰,不斷重複的機械力與熱循環,導致LiDAR系統的量測精度下降,甚至造成整體系統失效。以下為 LiDAR 模組面對的三大挑戰:

持續性震動與衝擊

  • 路面不平、坑洞、車身晃動
  • 長期導致螺絲鬆動或位移

長期震動,影響 LiDAR 模組結構,造成光學對準偏移,影響測距精度。

熱膨脹與冷縮(熱循環)

  • 日夜溫差/高低溫交替
  • 塑膠件易產生變形或裂紋

不斷重複的熱循環,LiDAR 模組結構構鬆動,導致壽命下降。

微小位移影響 LiDAR 系統精度

LiDAR對光學對齊(optical alignment)要求極高,即使微米級偏移,也可能導致感測誤差、影像偏差,甚至是系統失效。

為因應 LiDAR 系統面臨的組裝挑戰,汽車零組件供應鏈近年逐漸採用自攻螺絲(self-tapping screw)技術,以取代傳統機械牙螺絲。擁有近兩百年緊固件組裝專業的 Bossard 表示:

自攻螺絲技術不僅改善了塑膠模組的組裝方式,也顯著提升 LiDAR 系統的可靠性與組裝效率。PT® 系列正是這一技術應用的具體實踐。

Bossard

傳統機械牙螺絲在車用塑膠件應用的限制

  • 應力集中:易造成塑膠柱開裂
  • 抗震能力低:長期震動易鬆脫
  • 需要預加工牙:增加成本與工序
  • 重複鎖固差:維修時容易損壞結構

自攻螺絲的技術優勢

自攻螺絲可在塑膠中直接形成牙紋,成型牙型結構提供極佳的抗振動鬆脫能力,提供更穩定的夾持力,同時減少組裝步驟與應力集中的風險,使模組結構在震動與溫度循環下仍保持可靠固定。

1. 高抗振動能力

  • 成型牙紋與材料高度貼合
  • 有效防止鬆動

2. 應力分散設計

  • 減少徑向應力集中
  • 降低塑膠裂紋風險

3. 提升組裝效率

  • 無需預攻牙
  • 減少製程與人工成本

4. 提供穩定夾持力

  • 在震動與熱循環下仍保持固定

一顆用於塑料的EJOT PT螺絲

PT® 系列自攻螺絲技術解析

針對車用 LiDAR 與塑膠模組設計,PT® 系列自攻螺絲適用於熱塑性材料(Thermoplastics),並具備30°牙型設計的優勢與深螺紋設計,有效分散徑向應力,可減少塑膠開裂,這可避免塑膠柱在溫度變化下產生裂縫,同時維持高軸向夾持力,並在劇烈震動與溫度變化下維持高軸向夾持力,確保光學與電子元件穩定。

傳統螺絲 vs 自攻螺絲

相較傳統螺絲,PT® 系列在抗振性能、組裝效率與維修便利性上展現出更佳表現,詳情可參考下表:

傳統螺絲與自攻螺絲比較

針對更高強度與複合材料應用,亦可採用 Delta PT®EVO PT® 系列自攻螺絲,進一步提升抗扭力與防鬆性能,確保車用 LiDAR 感測系統長期穩定。

車用 LiDAR 模組應選擇具抗震與低應力設計的自攻螺絲

隨著自動駕駛技術不斷成熟,LiDAR 系統的結構穩定性將成為提升感測精度與行車安全的關鍵。導入PT® 系列自攻螺絲,解決車用緊固技術在抗震與熱循環環境下的痛點。此外Bossard專屬客製CNC精密零組件,也協助美洲及亞洲電動車及新能源車業解決設計應用上的議題。接軌LiDAR系統的發展,提供客製CNC精密鏡頭模組設計及製造服務。未來,Bossard 將持續與車廠與系統供應商緊密合作,推動自動駕駛模組在可靠度與製造效率上的新里程碑。

FAQ: LiDAR 模組結構組裝問題

Q1:為什麼 LiDAR 模組對螺絲要求這麼高?

因光學對準精度極高,任何位移都會影響測距結果,並影響 LiDAR 感測精度與行車安全。

Q2:LiDAR 模組適合使用 PT® 系列自攻螺絲嗎?

PT® 系列自攻螺絲,可有效解決抗震問題、熱變形影響,以及組裝效率瓶頸,是 LiDAR 車用感測系統的理想選擇,提供更高可靠度。

Q3:如何選擇適合的車用螺絲?

在設計 LiDAR 或電子模組時,建議評估:

材料類型

  • 塑膠(ABS、PC等)
  • 複合材料

環境條件

  • 是否有高震動
  • 是否長期戶外使用

結構需求

  • 是否需高精度對位
  • 是否需重複拆裝

Q4:除了PT® 系列自攻螺絲,Bossard還提供哪些解決方案可用於LiDAR車用感測系統?

Bossard除了標準緊固件、PT® 系列自攻螺絲,提供客製 CNC 精密零組件,進一步優化 LiDAR 模組整體系統性能。

Q5:自攻螺絲會破壞塑膠嗎?

PT® 系列自攻螺絲具備設計良好的牙型(如30°)可降低應力並保護材料。

Q6:PT® 系列自攻螺絲適合哪些產業?

  • 汽車電子
  • LiDAR / ADAS
  • 消費電子

緊固件選用建議

若您對自攻螺絲有進一步疑問,或需要協助選擇合適的緊固件,歡迎與我們聯繫。
我們的團隊樂意為您提供專業指導、技術建議,並可於技術實驗室進行組裝測試,全力支援您的需求!

商務裝扮的女性手中拿著螺絲

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