Przez dziesięciolecia inżynierowie zajmujący się projektowaniem elementów złącznych do środowisk o wysokich wibracjach — podłóg samochodowych, kabin ciężkiego sprzętu i nadwozi pojazdów użytkowych — musieli zmierzyć się ze znanym kompromisem: użyć śruby maszynowej z podkładką zabezpieczającą, co wiąże się z ryzykiem poluzowania się z biegiem czasu, lub wkręcić wkręt samogwintujący i poradzić sobie z odsłoniętymi otworami i pęknięciami naprężeniowymi.

Ten kompromis zanika. Śruby do gwintowania przeszliśmy od rozwiązania niszowego do pierwszej linii obrony przed awariami wywołanymi wibracjami. Powód jest prosty: wycinają własny, idealnie dopasowany gwint wewnętrzny, nie powodując szkodliwych naprężeń szczątkowych, a następnie blokują w miejscu ze stałym dominującym momentem obrotowym.

Co wyróżnia śrubę do gwintowania?

W przeciwieństwie do śrub do formowania gwintu, które wypierają materiał (i mogą pękać cienkie lub kruche podłoża), śruby do gwintowania usuwają materiał. Rezultatem jest czysty gwint o niskim naprężeniu, który pasuje do śruby jak precyzyjna nakrętka.

Najpopularniejszym wariantem do zastosowań charakteryzujących się wysokimi wibracjami jest ostrze typu F – tępa, karbowana końcówka, która nacina gwint jakości śruby maszynowej w grubszym metalu, odlewach, a nawet materiałach ułożonych w stosy. Po całkowitym osadzeniu śruba nie opiera się wyłącznie na obciążeniu zacisku. Pasowanie wciskowe pomiędzy naciętymi gwintami i bokami śruby zapewnia naturalną odporność na wycofywanie.

Dlaczego „antywibracja” ma teraz większe znaczenie

Nowoczesne trendy produkcyjne działają przeciwko tradycyjnym elementom złącznym:

• Niższa waga oznacza cieńsze materiały i więcej tworzyw sztucznych, w przypadku których tworzenie gwintu stwarza ryzyko pękania.

• Wyższe częstotliwości silnika i układu napędowego oznaczają szybsze i mniejsze wibracje, które powodują poluzowanie standardowych podkładek zabezpieczających.

• Mniejsza liczba punktów serwisowych oznacza, że ​​poluzowana śruba podlega reklamacji gwarancyjnej, a nie zwykłemu dokręceniu.

Śruby do gwintowania dotyczą wszystkich trzech. Instalują się z niższym momentem napędowym niż wybijaki do gwintów (mniejsze ryzyko zdzierania), ale zachowują wyższy moment usuwania — dokładnie taki, jakiego potrzebujesz, aby przetrwać cykle wibracji drogowych, kolejowych lub przemysłowych.

Dowód w świecie rzeczywistym: zastosowania desek podłogowych

Nigdzie nie jest to bardziej widoczne niż przy mocowaniu desek podłogowych. Podłogi pojazdów widzą wszystko: wahania temperatury, wilgoć, ciągłe zginanie i ciągłe wibracje.

Wkręt do gwintowania przeznaczony do desek podłogowych musi:

• Przecinaj czysto pomalowane lub powlekane otwory bez odprysków

• Osiągnij pełne zaangażowanie w otworach nieprzelotowych lub przelotowych, bez sięgania do dna

• Utrzymaj moment obrotowy po tysiącach cykli wibracji

• Odporność na korozję galwaniczną w zespołach mieszanych metali (stal z aluminium, stal ze stalą powlekaną)

W tym miejscu twierdzenie o „złotym standardzie” zostaje przetestowane i sprawdzone.

JOIN-fasteners®: Inżynieria precyzyjna dla środowisk o wysokich wibracjach

Jednym z producentów, który zbudował swoją reputację właśnie na tym zastosowaniu, jest JOIN-fasteners®. Ich linia wkrętów do gwintowania w deskach podłogowych została zaprojektowana specjalnie dla zautomatyzowanych linii montażowych i środowisk narażonych na duże obciążenia.

Weźmy na przykład śrubę napędową typu F, z łbem płaskim i sześciokarbową (T30):

• Materiał i elementy mechaniczne: SAE J933 — certyfikowana norma dotycząca elementów złącznych ze stali nawęglanej

• Wykończenie: czarny fosforan, klasa D zgodnie z ASTM F1137/F1137M — zapewnia doskonałą odporność na korozję przy jednoczesnym zachowaniu stałego tarcia (krytyczne dla kontroli momentu obrotowego)

• Hartowane powierzchniowo — twarda powierzchnia do nacinania gwintów, wytrzymały rdzeń zapewniający wytrzymałość na ścinanie

• Grot typu F – przeznaczony do grubszych materiałów (typowy zakres od 0,050″ do 0,250″)

Na uwagę zasługuje napęd Six-Lobe T30. W przeciwieństwie do Phillipsa lub Hexa, sześciołobkowy równomiernie rozprowadza moment napędowy, eliminując zjawisko krzywki. W zautomatyzowanym montażu desek podłogowych oznacza to mniej wgłębień i dłuższą żywotność narzędzia.

Czarna powłoka fosforanowa służy dwóm celom: zapobiega zacieraniu się podczas nacinania gwintów (typowo w przypadku zwykłych powłok cynkowych) i utrzymuje cienką warstwę oleju lub środka zabezpieczającego gwinty lepiej niż wykończenia organiczne — jest to ukryta, ale cenna zaleta w zakresie działania antywibracyjnego.

Śruby do gwintowania nie są nowością. Jednak przez długi czas traktowano je jako przedmiot specjalistyczny — coś, co można określić tylko wtedy, gdy zawiedzie standardowa śruba. To myślenie uległo odwróceniu.

Obecnie czołowi inżynierowie zajmujący się samochodami, ciężarówkami i urządzeniami przemysłowymi zaczynają od śrub do nacinania gwintów w przypadku każdego złącza narażonego na wibracje. Połączenie niskiego momentu obrotowego przy montażu, wysokiego momentu przy demontażu i zerowego gwintowania wstępnego sprawia, że ​​są one nie tylko lepszym, ale często jedynym wyborem.

A do zastosowań takich jak deski podłogowe – gdzie awaria nie wchodzi w grę – Łączniki JOIN® po cichu stało się nazwą wartą poznania.