Standardin pääpiirteet
Tämä standardi määrittelee itsekierteittävien ruuvien mekaaniset ominaisuudet ja testausmenetelmät. Alla on jäsennelty yleiskatsaus, joka opastaa tärkeimpien osioiden läpikäymisessä:
- Tekniset vaatimuksetKattaa materiaalit, metallurgiset ominaisuudet ja mekaaniset suorituskykykriteerit.
- Testausmenetelmät: Yksityiskohtaiset menetelmät metallurgista ja mekaanista testausta varten.
- Momenttiavaimen tekniset tiedotVääntömomentin testauksessa käytettävien työkalujen vaatimukset.
- Usein kysytyt kysymyksetYleisiä kysymyksiä ja ammatillisia näkemyksiä.
Tekniset vaatimukset
Standardi määrittelee tarkat vaatimukset itsekierteille ruuveille luotettavuuden varmistamiseksi kiinnityssovelluksissa. Nämä ruuvit on suunniteltu poraamiseen ja kierteittämiseen yhdellä työvaiheella, ja niitä käytetään yleisesti rakennus-, auto- ja konepajateollisuudessa.
Materiaalit
Itseporautuvien ruuvien on oltava pintakarkaistuvaa terästä tai lämpökäsiteltyä terästä. Tämä valinta varmistaa tarvittavan tasapainon ytimen venyvyyden ja pinnan kovuuden välillä, mikä on ratkaisevan tärkeää porattaessa teräksen tai alumiinin kaltaisia materiaaleja ilman esireikää.
Metallurgiset ominaisuudet
Metallurgiset ominaisuudet ovat olennaisia ruuvin suorituskyvylle rasituksen aikana. Oikea lämpökäsittely estää vikoja, kuten halkeilua tai haurautta.
Pinnan kovuus
Lämpökäsittelyn jälkeen itseporautuvien ruuvien pinnan kovuuden on oltava vähintään 530 HV 0,3. Tämä korkea pinnan kovuus mahdollistaa tehokkaan poraamisen ja kierteityksen, mikä vähentää ruuvin kärjen kulumista asennuksen aikana.
Ytimen kovuus
Ytimen kovuus käsittelyn jälkeen määritetään seuraavasti:
- 320 HV 5 - 400 HV 5 kierrekoille ≤ ST 4.2.
- 320 HV 10 - 400 HV 10 kierrekoille > ST 4.2.
Suositeltu vähimmäispäästölämpötila on 330 °C. Vältä päästöaluetta 275–315 °C minimoidaksesi päästömartensiittihaurastumisen riskin, joka voi johtaa ennenaikaiseen vikaantumiseen kuormituksen alaisena.
Kotelon syvyys
Kotelosyvyyden on oltava taulukossa 1 esitettyjen arvojen mukainen. Tämä syvyys varmistaa riittävän kovettuneen kerroksen porausta varten säilyttäen samalla ytimen sitkeyden.
| Kierteen koko | Min (mm) | Maks. (mm) |
|---|---|---|
| ST 2.9 ja ST 3.5 | 0.05 | 0.18 |
| ST 4.2 - ST 5.5 | 0.10 | 0.23 |
| ST 6.3 | 0.15 | 0.28 |
Mikrorakenne
Lämpökäsitellyssä mikrorakenteessa pintakarkaistun kerroksen ja ytimen väliin ei saa ilmestyä vyöhykkeellistä ferriittiä. Tämä varmistaa tasaisen lujuuden ja estää heikkojen alueiden muodostumisen, jotka voisivat aiheuttaa leikkausmurtuman.
Vetyhaurastuminen
Galvanoidut itseporautuvat ruuvit ovat alttiita vetyhaurastumisen aiheuttamalle murtumiselle. Valmistajien ja pinnoittajien on toteutettava toimenpiteitä, mukaan lukien GB/T 3098.17 -standardin mukaiset testaukset, tämän riskin hallitsemiseksi. Lisäksi on otettava huomioon GB/T 5267.1 -standardin mukaiset vetyhaurastumisen lievitysvaatimukset galvanoitujen kiinnikkeiden pitkäaikaisen kestävyyden parantamiseksi.
Mekaaniset ominaisuudet
Mekaaniset ominaisuudet määrittelevät ruuvin kyvyn toimia käyttöolosuhteissa, mukaan lukien poraus, kierteitys ja kuormituksen kantavuus.
Porausteho
Ruuvin porattavan osan on oltava sellainen, että se soveltuu sisäkierteiden puristamiseen kohdassa 4.2.1 määritellyissä testiolosuhteissa. Tämä varmistaa tehokkaan asennuksen ilman lisätyökaluja.
Kierteenmuodostuskyky
Kohdan 3.3.1 mukaisesti poratussa esivalmistetussa reiässä ruuvin on puristettava vastakkaiset sisäkierteet ulos ilman muodonmuutosta, kun se ruuvataan testilevyyn kohdan 4.2.1.1 mukaisesti. Tämä ominaisuus on elintärkeä ohuiden materiaalien turvallisen kiinnityksen kannalta.
Vääntölujuus
Kohdan 4.2.3 mukaisesti testattaessa vääntölujuuden on varmistettava, että murtumomentti on yhtä suuri tai suurempi kuin taulukossa 4 esitetyt arvot. Suuri vääntölujuus estää murtumisen kiristyksen aikana.
Testausmenetelmät
Standardoidut testausmenetelmät varmistavat vaatimustenmukaisuuden ja tarjoavat toistettavia tuloksia laadunvarmistusta varten.
Metallurgiset suorituskykytestit
Pinnan kovuustesti
Käytä standardia GB/T 4340.1. Painaumat tulee tehdä tasaisille pinnoille, mieluiten ruuvin kantaan, jotta kovettunut kerros voidaan mitata tarkasti.
Ytimen kovuustesti
Suorita standardin GB/T 4340.1 mukainen toimenpide poikittaiselle mikroleikkaukselle sisäisen sitkeyden arvioimiseksi.
Kotelon syvyyden mittaus
Mittaa mikroskoopilla pitkittäisestä mikroleikkauksesta kyljestä harjan ja tyven puolivälistä tai tyvestä, jos ruuveilla on ≤ ST 4.2. Välimiesmenettelyssä käytä mikro-Vickers-kovuutta ja 300 g:n voimaa kierreprofiiliin, laskettuna pisteestä, joka ylittää ydinkovuuden 30 HV:lla.
Mikrostruktuuritesti
Suorita asiaankuuluvien metallografisten tarkastusstandardien mukaisesti tarkastukset vikojen puuttumisen varmistamiseksi.
Mekaaniset suorituskykytestit
Poraus- ja kierteytystesti
Testauslaitteet
Katso esimerkkijärjestely kuvasta 1. Testilevyt on valmistettu vähähiilisestä teräksestä (≤ 0,23% hiiltä), jonka kovuus on 110 HV 30 - 165 HV 30 standardin GB/T 4340.1 mukaisesti. Levyn paksuus on taulukon 2 mukainen.
| Kierteen koko | Testilevyn paksuus (mm) | Aksiaalivoima (N) | Suurin ruuvausaika (s) | Ruuvin nopeus (rpm) |
|---|---|---|---|---|
| ST 2.9 | 0.7 + 0.7 = 1.4 | 150 | 3 | 1800–2500 |
| ST 3.5 | 1 + 1 = 2 | 150 | 4 | 1800–2500 |
| ST 4.2 | 1.5 + 1.5 = 3 | 250 | 5 | 1800–2500 |
| ST 4.8 | 2 + 2 = 4 | 250 | 7 | 1800–2500 |
| ST 5.5 | 2 + 3 = 5 | 350 | 11 | 1000–1800 |
| ST 6.3 | 2 + 3 = 5 | 350 | 13 | 1000–1800 |
Testilevyn paksuus voi koostua kahdesta teräslevystä. Nämä arvot ovat vain vastaanottotarkastusta varten.
Testausmenettely
Kierrä pinnoitettua tai pinnoittamatonta näytettä testilevyyn, kunnes yksi kokonainen kierre kulkee läpi. Käytä aksiaalista voimaa ja nopeutta taulukon 2 mukaisesti porauksen ja kierteityksen aikana.
Poraustarkastus
Sopimuksen mukaan poraustarkastus suoritetaan kohdan 4.2.1.1 mukaisesti taulukon 3 mukaisilla koelevyillä. Esirei'itä kohdistuspiste. Läpiporauksen jälkeen reiän enimmäiskoko ei saa ylittää taulukon 3 rajoituksia.
| Kierteen koko | Levyn paksuus (mm) | Pienin reiän halkaisija (mm) | Reiän enimmäishalkaisija (mm) |
|---|---|---|---|
| ST 2.9 | 1 | 2.2 | 2.5 |
| ST 3.5 | 1 | 2.7 | 3 |
| ST 4.2 | 2 | 3.2 | 3.6 |
| ST 4.8 | 2 | 3.7 | 4.2 |
| ST 5.5 | 2 | 4.2 | 4.8 |
| ST 6.3 | 2 | 4.8 | 5.4 |
Kuvassa 2 oleva kiinnitin täydentää kuvaa 1. Holkin sisähalkaisija on noin 0,25 mm suurempi kuin kierteen päähalkaisija. Holkin pituus mahdollistaa porakärjen pidentämisen. Aksiaalivoimat taulukon 2 oppaan asennuksen mukaan; ylitys voi aiheuttaa murtumisen tai ylikuumenemisen.
Vääntömomenttitesti
Kiinnitä ruuvi sopivaan kierreleukaan tai muuhun laitteeseen vahingoittamatta kiinnitettyä osaa. Katso asennusohjeet kuvasta 3. Kiinnityksen jälkeen vähintään kaksi täyttä kierrettä tulee ulos ja vähintään kaksi täyttä kierrettä (porakärkeä lukuun ottamatta) on kiinnitetty. Lyhyiden ruuvien tapauksessa kiinnitä koko kierre ilman kannan puristusvoimaa.
Kiristä kalibroidulla laitteella, kunnes murtuma syntyy. Ruuvin on täytettävä taulukossa 4 annetut vähimmäismurtoviritysmomentit.
| Kierteen koko | Pienin murtumismomentti (Nm) |
|---|---|
| ST 2.9 | 1.5 |
| ST 3.5 | 2.8 |
| ST 4.2 | 4.7 |
| ST 4.8 | 6.9 |
| ST 5.5 | 10.4 |
| ST 6.3 | 16.9 |
Momenttiavain
Testattavien momenttiavainten mittausvirheen on oltava ±3%:n sisällä määritellystä momenttiarvosta. Voidaan käyttää teholaitteita, joilla on vastaava tarkkuus ja momenttinäyttö. Arbitraatiotesteissä on käytettävä manuaalisia momenttiavaimia tarkkuuden ja toistettavuuden varmistamiseksi.
Usein kysytyt kysymykset
- Mitä materiaaleja suositellaan itseporautuville ruuveille tämän standardin mukaisesti?
Pintakarkaistu teräs tai lämpökäsitelty teräs, joka tarjoaa poraukseen tarvittavan pinnan kovuuden ja lujuuden edellyttämän ytimen venyvyyden. - Miten vedyn aiheuttamaa haurastumista hallitaan galvanoiduissa ruuveissa?
Murtumisriskin minimoimiseksi käytetään toimenpiteitä, kuten pinnoituksen jälkeistä paistamista ja testausta standardin GB/T 3098.17 mukaisesti sekä standardin GB/T 5267.1 mukaisia näkökohtia. - Mitä merkitystä on 275–315 °C:n päästöalueen välttämisellä?
Tämä lämpötila-alue voi aiheuttaa päästömartensiittihaurastumista, mikä johtaa hauraaseen murtumiseen; päästö ≥330 °C:ssa varmistaa paremman sitkeyden. - Miten erikokoisten ruuvien ydinkovuus tulisi testata?
Käytä HV 5 -arvoa ≤ ST 4.2 -arvoille ja HV 10 -arvoa > ST 4.2 -arvoille poikittaisissa mikroleikkauksissa standardin GB/T 4340.1 mukaisesti tarkkaa sisäisten ominaisuuksien arviointia varten. - Mitä aksiaalivoimia porauskokeiden aikana käytetään ja miksi?
Voimat vaihtelevat 150 N:sta 350 N:iin kierrekokoa kohden (taulukko 2) asennusolosuhteiden simuloimiseksi ja estävät ylikuormituksen, joka voisi vahingoittaa porakärkeä. - Miksi vääntölujuustestaus on ratkaisevan tärkeää?
Se varmistaa, että ruuvi kestää asennusvääntömomentit katkeamatta, mikä takaa luotettavuuden sovelluksissa, joissa on korkeat kiristysvaatimukset taulukon 4 mukaisesti.
