परिचय
यह लेख जीबी/टी 3098.11-2002 में उल्लिखित स्व-ड्रिलिंग टैपिंग स्क्रू के यांत्रिक प्रदर्शन मानकों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। ये मानक सामग्री, धातुकर्म गुणों और यांत्रिक प्रदर्शन को शामिल करते हुए, कसने के अनुप्रयोगों में स्व-ड्रिलिंग स्क्रू की विश्वसनीयता और कार्यक्षमता सुनिश्चित करते हैं। स्व-ड्रिलिंग स्क्रू को बिना पूर्व-ड्रिलिंग के स्वयं छेद करने और मिलान वाले धागे बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो उन्हें निर्माण, ऑटोमोटिव और विनिर्माण उद्योगों में आवश्यक बनाता है।
तकनीकी आवश्यकताएं
1.1 सामग्री
ड्रिलिंग और टैपिंग कार्यों के लिए आवश्यक कठोरता और स्थायित्व प्रदान करने के लिए सेल्फ-ड्रिलिंग टैपिंग स्क्रू का निर्माण कार्बराइजिंग स्टील या हीट-ट्रीटेड स्टील से किया जाएगा।
1.2 धातुकर्म संबंधी गुणधर्म
1.2.1 सतह की कठोरता
ऊष्मा उपचार के बाद, स्व-ड्रिलिंग टैपिंग स्क्रू की सतह की कठोरता कम से कम 530 HV0.3 होनी चाहिए।
1.2.2 कोर कठोरता
उपचार के बाद कोर की कठोरता निम्न होगी:
- थ्रेड साइज ≤ ST4.2 के लिए 320 HV5 से 400 HV5 तक;
- थ्रेड साइज > ST4.2 के लिए 320 HV10 से 400 HV10 तक।
अनुशंसित न्यूनतम टेम्परिंग तापमान 330°C है। टेम्परिंग के बाद मार्टेन्साइट के भंगुर होने के जोखिम को कम करने के लिए 275°C और 315°C के बीच के तापमान से बचना चाहिए।
1.2.3 कार्बराइज्ड परत की गहराई
कार्बराइज्ड परत की गहराई तालिका 1 में दिए गए मानों के अनुरूप होनी चाहिए।
| धागे का आकार | न्यूनतम | अधिकतम |
|---|---|---|
| ST2.9 और ST3.5 | 0.05 | 0.18 |
| ST4.2 से ST5.5 | 0.10 | 0.23 |
| एसटी6.3 | 0.15 | 0.28 |
1.2.4 सूक्ष्म संरचना
ऊष्मा उपचार के बाद सूक्ष्म संरचना में, सतह की कठोर परत और कोर के बीच कोई बैंडेड फेराइट दिखाई नहीं देगा।
1.2.5 हाइड्रोजन भंगुरता
इलेक्ट्रोप्लेटेड सेल्फ-ड्रिलिंग टैपिंग स्क्रू में हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट के कारण टूटने का खतरा होता है। निर्माता और/या प्लेटिंग करने वाले को इस जोखिम को नियंत्रित करने के लिए उपाय करने चाहिए, जिनमें जीबी/टी 3098.17 के अनुसार परीक्षण करना शामिल है। जीबी/टी 5267.1 के अनुसार इलेक्ट्रोप्लेटेड फास्टनरों में हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट को समाप्त करने की आवश्यकताओं पर भी विचार किया जाना चाहिए।
1.3 यांत्रिक गुणधर्म
1.3.1 ड्रिलिंग प्रदर्शन
पेंच का ड्रिलिंग भाग, धारा 2.2.1 में निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत मिलान करने वाले आंतरिक धागों को बाहर निकालने के लिए उपयुक्त पूर्वनिर्मित छेद को ड्रिल करेगा।
1.3.2 थ्रेड बनाने का प्रदर्शन
धारा 2.2.1 के अनुसार ड्रिल किए गए पूर्वनिर्मित छेद में, स्व-ड्रिलिंग टैपिंग स्क्रू को धारा 2.2.1.1 में निर्दिष्ट परीक्षण प्लेट में पेंच करने पर विरूपण के बिना मिलान वाले आंतरिक धागे को बाहर निकालना चाहिए।
1.3.3 मरोड़ शक्ति
जब धारा 2.2.3 के अनुसार परीक्षण किया जाता है, तो मरोड़ शक्ति यह सुनिश्चित करेगी कि विफलता टॉर्क तालिका 4 में दिए गए मानों के बराबर या उससे अधिक हो।
परीक्षण विधियाँ
2.1 धातुकर्म गुण परीक्षण
2.1.1 सतह कठोरता परीक्षण
सतह की कठोरता का परीक्षण जीबी/टी 4340.1 के अनुसार किया जाएगा। समतल सतहों पर, अधिमानतः पेंच के शीर्ष पर, निशान बनाए जाने चाहिए।
2.1.2 कोर कठोरता परीक्षण
अनुप्रस्थ सूक्ष्म अनुभाग पर जीबी/टी 4340.1 के अनुसार कोर कठोरता परीक्षण किया जाएगा।
2.1.3 कार्बराइज्ड परत की गहराई का मापन
कार्बराइज्ड परत की गहराई को अनुदैर्ध्य सूक्ष्म अनुभाग पर माइक्रोस्कोप का उपयोग करके मापा जाएगा, जो कि शिखर और जड़ के बीच में स्थित पार्श्व भाग पर या ST4.2 या उससे कम कठोरता वाले स्क्रू के लिए जड़ पर स्थित होगा। मध्यस्थता के लिए, धागे के प्रोफाइल पर 300 ग्राम परीक्षण बल के साथ माइक्रो-विकर्स कठोरता का उपयोग करें, और कोर कठोरता से 30 HV अधिक होने वाले बिंदु से गहराई की गणना करें।
2.1.4 सूक्ष्म संरचना परीक्षण
सूक्ष्म संरचना परीक्षण प्रासंगिक धातु विज्ञान निरीक्षण मानकों के अनुसार किया जाएगा।
2.2 यांत्रिक गुण परीक्षण
2.2.1 ड्रिलिंग और टैपिंग परीक्षण
2.2.1.1 परीक्षण उपकरण
परीक्षण प्लेट कम कार्बन वाले इस्पात से बनी होनी चाहिए जिसमें कार्बन की मात्रा ≤ 0.23% और कठोरता 110 HV30 से 165 HV30 (GB/T 4340.1 के अनुसार) हो। प्लेट की मोटाई तालिका 2 के अनुरूप होनी चाहिए। परीक्षण उपकरण का उदाहरण चित्र 1 में दिखाया गया है (यहाँ प्रदर्शित नहीं है; आरेख के लिए मानक देखें)।
| धागे का आकार | परीक्षण प्लेट की मोटाई (मिमी) | अक्षीय बल (N) | अधिकतम पेंच कसने का समय (सेकंड में) | लोड के तहत स्क्रू की गति (r/min) |
|---|---|---|---|---|
| एसटी2.9 | 0.7 + 0.7 = 1.4 | 150 | 3 | 1800–2500 |
| एसटी3.5 | 1 + 1 = 2 | 150 | 4 | 1800–2500 |
| एसटी4.2 | 1.5 + 1.5 = 3 | 250 | 5 | 1800–2500 |
| एसटी4.8 | 2 + 2 = 4 | 250 | 7 | 1800–2500 |
| एसटी5.5 | 2 + 3 = 5 | 350 | 11 | 1000–1800 |
| एसटी6.3 | 2 + 3 = 5 | 350 | 13 | 1000–1800 |
नोट: परीक्षण प्लेट की मोटाई दो स्टील प्लेटों से मिलकर बनी हो सकती है। ये मान केवल स्वीकृति निरीक्षण के लिए हैं।
2.2.1.2 परीक्षण प्रक्रिया
परीक्षण प्लेट में लेपित या बिना लेपित पेंच (उपयोग के अनुसार) तब तक कसें जब तक कि एक पूरा धागा उसमें से न गुजर जाए। तालिका 2 में दिए गए अक्षीय बल और पेंच की गति ड्रिलिंग और टैपिंग दोनों पर लागू होते हैं।
2.2.2 ड्रिलिंग निरीक्षण
समझौते के अनुसार, ड्रिलिंग निरीक्षण किया जा सकता है। परीक्षण प्लेट 2.2.1.1 के अनुसार, मोटाई तालिका 3 के अनुसार। एक लोकेटिंग पॉइंट पहले से पंच करें। ड्रिलिंग के बाद, छेद का अधिकतम आकार तालिका 3 की सीमा से अधिक नहीं होना चाहिए। चित्र 2 में दर्शाया गया फिक्स्चर (चित्र में नहीं दिखाया गया है; मानक देखें) चित्र 1 का पूरक है, जिसमें स्लीव का आंतरिक व्यास थ्रेड के मुख्य व्यास से लगभग 0.25 मिमी अधिक है। स्लीव की लंबाई ड्रिल पॉइंट के विस्तार की अनुमति देती है। तालिका 2 में दिए गए अक्षीय बल इंस्टॉलेशन में मार्गदर्शन करते हैं; इनका अधिक होना ड्रिल पॉइंट के टूटने या अत्यधिक गर्म होने का कारण बन सकता है।
| धागे का आकार | प्लेट की मोटाई | न्यूनतम छेद व्यास | अधिकतम छेद व्यास |
|---|---|---|---|
| एसटी2.9 | 1 | 2.2 | 2.5 |
| एसटी3.5 | 1 | 2.7 | 3 |
| एसटी4.2 | 2 | 3.2 | 3.6 |
| एसटी4.8 | 2 | 3.7 | 4.2 |
| एसटी5.5 | 2 | 4.2 | 4.8 |
| एसटी6.3 | 2 | 4.8 | 5.4 |
2.2.3 टॉर्क परीक्षण
स्क्रू को मिलान वाले थ्रेड स्प्लिट डाई या डिवाइस में इस तरह से क्लैंप करें कि क्लैंप किए गए हिस्से को कोई नुकसान न पहुंचे। इस उपकरण का उदाहरण चित्र 3 में दिखाया गया है (चित्र में नहीं दिखाया गया है; मानक देखें)। क्लैंप करने के बाद, कम से कम दो पूरे थ्रेड डिवाइस से बाहर निकले होने चाहिए, और कम से कम दो पूरे थ्रेड (ड्रिल पॉइंट को छोड़कर) मजबूती से क्लैंप किए जाने चाहिए। छोटे स्क्रू के लिए, हेड पर बल लगाए बिना पूरे थ्रेड को क्लैंप करें। कैलिब्रेटेड डिवाइस का उपयोग करके टॉर्क लगाएं जब तक कि स्क्रू टूट न जाए। स्क्रू को तालिका 4 में दिए गए फेलियर टॉर्क को पूरा करना होगा (इकाइयाँ: N·m)।
| धागे का आकार | न्यूनतम |
|---|---|
| एसटी2.9 | 1.5 |
| एसटी3.5 | 2.8 |
| एसटी4.2 | 4.7 |
| एसटी4.8 | 6.9 |
| एसटी5.5 | 10.4 |
| एसटी6.3 | 16.9 |
टॉर्क परीक्षण के लिए, टॉर्क रिंच द्वारा मापी गई त्रुटि निर्दिष्ट मान से ±31Ω/3Ω के भीतर होनी चाहिए। समतुल्य सटीकता वाला विद्युत उपकरण भी प्रयोग किया जा सकता है। निर्णायकता हेतु, मैनुअल टॉर्क रिंच का प्रयोग करें।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
- जीबी/टी 3098.11-2002 के अनुसार सेल्फ-ड्रिलिंग टैपिंग स्क्रू के लिए किन सामग्रियों की आवश्यकता होती है?
- निर्धारित कठोरता और कार्यक्षमता प्राप्त करने के लिए इन्हें कार्बराइजिंग स्टील या हीट-ट्रीटेड स्टील से बनाया जाना चाहिए।
- इलेक्ट्रोप्लेटेड स्क्रू में हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट को कैसे नियंत्रित किया जाता है?
- निर्माताओं और प्लेटिंग करने वालों को फ्रैक्चर के जोखिम को रोकने के लिए जीबी/टी 3098.17 के अनुसार परीक्षण सहित उपायों को लागू करना चाहिए और हाइड्रोजन हटाने के लिए जीबी/टी 5267.1 पर विचार करना चाहिए।
- इन स्क्रू के लिए न्यूनतम सतह कठोरता कितनी होनी चाहिए?
- ऊष्मा उपचार के बाद सतह की कठोरता कम से कम 530 HV0.3 होनी चाहिए।
- कुछ निश्चित तापमानों पर तापमान मापन से क्यों बचना चाहिए?
- 275°C और 315°C के बीच तापमान परिवर्तन करने से टेम्पर्ड मार्टेन्साइट के भंगुर होने का खतरा बढ़ जाता है; कम से कम 330°C तापमान की अनुशंसा की जाती है।
- ST4.8 स्क्रू के लिए मरोड़ शक्ति की क्या आवश्यकताएं हैं?
- निर्धारित विधि के अनुसार परीक्षण करने पर न्यूनतम विफलता टॉर्क 6.9 N·m है।
- मध्यस्थता के लिए कार्बराइज्ड परत की गहराई कैसे मापी जाती है?
- थ्रेड प्रोफाइल पर 300 ग्राम बल के साथ माइक्रो-विकर्स कठोरता का उपयोग करें, उस बिंदु से शुरू करें जहां कठोरता कोर से 30 एचवी अधिक हो जाती है।
