在美國一個實驗室取得的突破，可能會將摩擦攪拌焊接技術引入生產線。這項技術利用旋轉工具產生強烈的變形和熱量，從而轉變或連接目標材料。與傳統技術相比，這種方法所需的能量僅為其一小部分，然而目前在大多數生產線上仍未得到廣泛應用。
美國能源部太平洋西北國家實驗室（PNNL）的機械工程師 Mitch Blocher 表示：「當摩擦攪拌工具加熱材料時，它施加的巨大力量需要被約束，以確保焊接的精確性和安全性。」他指出，傳統摩擦攪拌焊接的歷史上，實現這一目標的方法是將剛性砧板放置在材料底部。
PNNL的這一突破可能會使摩擦攪拌焊接技術擺脫這些約束，從而為該先進製造技術在商業生產線上的更廣泛應用鋪平道路。目前，摩擦攪拌焊接在大多數生產線上的應用仍然有限。「在車輛製造中確實有一些摩擦攪拌焊接的應用，但通常僅限於在剛性砧板上焊接兩塊平面材料。」PNNL的高級材料科學家 Piyush Upadhyay 表示。
許多為汽車製造的零部件仍然依賴於點焊和粘合劑進行組裝。PNNL的科學家們意識到，如果能設計出一個新的、更靈活的夾具系統來進行摩擦攪拌焊接，製造商將能夠使用更輕的材料、實現更強的焊接效果並降低能耗。新方法被稱為自夾具摩擦攪拌焊接。研究人員指出，過去摩擦攪拌工具已經被安裝在機器人手臂上，但總是需要一個單獨的砧板。而自夾具摩擦攪拌焊接則不同，它使用一個機器人手臂的附件，該附件同時包括摩擦攪拌工具和一個微型支撐板。如果舊的方法類似於一只手臂握住鉛筆，那麼新方法則是手臂同時握住鉛筆和文件夾。
PNNL團隊的科學家們正在為其自夾具摩擦攪拌焊接工具添加另一個功能：一個液壓系統，該系統為附件提供動力並創建一個封閉回路以捕捉所產生的力量。目前，液壓系統可以捕捉工具施加和/或傾斜時產生的力量。研究人員正致力於開發新的機制，以捕捉更多的運動自由度，並開發一個系統，讓附件能夠將材料拉入工具中。
摩擦攪拌焊接施加的力量巨大，最高可達 5,000 磅，因此需要一個系統來捕捉這種力量。當前的過程需要在焊接材料底下放置一個剛性、形狀完美的砧板，這對許多生產線來說是一項艱鉅的要求。Blocher 表示：「一旦這一技術完善，就不會再需要夾具、砧板，並且不會有力量傳遞到生產線上。機器人唯一的工作就是保持摩擦攪拌附件的穩定並維持正確的位置。」在摩擦攪拌焊接中，旋轉的工具深入兩塊金屬，並以高速旋轉，當工具開始移動時，金屬被軟化並混合，形成一個強力的焊接，能夠在不使用鉚釘、緊固件或粘合劑的情況下安全地連接相似和不同的材料（特別是金屬和合金）。
