Pengenalan
DIN 7991 menetapkan skru penutup kepala benam dengan pemacu soket heksagon, yang biasanya dikenali sebagai skru soket heksagon kepala rata. Pengikat ini mempunyai kepala kon 90 darjah yang rata dengan atau di bawah permukaan bahagian yang dipadankan, memberikan profil aerodinamik yang bersih, sesuai untuk aplikasi di mana penonjolan mesti diminimumkan. Pemacu heksagon dalaman membolehkan penghantaran tork yang tinggi tanpa ciri sepana luaran, meningkatkan keselamatan dan mengurangkan risiko gangguan.
Skru ini digunakan secara meluas dalam industri kejuruteraan mekanikal, aeroangkasa, automotif dan pembuatan acuan kerana keupayaannya untuk menyediakan sambungan yang kuat dan andal di ruang terkurung. Dihasilkan melalui proses penempaan dan penguliran sejuk, ia memastikan ketepatan dan konsistensi yang tinggi. Panduan ini memperincikan dimensi standard, komposisi bahan, sifat mekanikal dan cadangan tork, berdasarkan DIN 7991 dan piawaian ISO berkaitan seperti ISO 10642, untuk membantu jurutera dalam pemilihan, pemasangan dan jaminan kualiti.
Memahami spesifikasi ini adalah penting untuk memastikan integriti struktur, kerana saiz atau tork yang tidak betul boleh mengakibatkan kegagalan sambungan di bawah beban. Faktor seperti gred bahan, pic benang dan kemasan permukaan mempengaruhi prestasi, dan pematuhan kepada piawaian meminimumkan risiko dalam pemasangan kritikal.
Dimensi dan Spesifikasi
DIN 7991 mentakrifkan toleransi dimensi yang tepat untuk skru soket heksagonal counterbenk bagi memastikan pertukaran dan kesesuaian. Parameter utama termasuk diameter nominal (d), pic (p), diameter kepala (dk), ketinggian kepala (k), saiz soket (s), dan sudut countersink (biasanya 90°-92°). Panjangnya antara pendek hingga panjang, dengan pilihan penguliran penuh atau separa. Jadual di bawah meringkaskan dimensi standard untuk saiz M3 hingga M24, berdasarkan data DIN 7991 yang disahkan. Ambil perhatian bahawa untuk saiz yang lebih besar seperti M22 dan M24, sudut countersink kekal 90°-92°, membetulkan sebarang salah tanggapan yang berpotensi daripada sumber bukan standard.
Dimensi ini memudahkan pemasangan rata, dengan kepala tenggelam sepenuhnya ke dalam lubang benam. Jurutera harus mengesahkan diameter benam sepadan dengan nilai dk maks untuk mengelakkan jurang atau gangguan. Toleransi adalah kelas 10.9 atau setaraf melainkan dinyatakan sebaliknya.
| Diameter Nominal d | M3 | M4 | M5 | M6 | M8 | M10 | M12 | M14 | M16 | M18 | M20 | M22 | M24 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pitch p | 0.5 | 0.7 | 0.8 | 1 | 1.25 | 1.5 | 1.75 | 2 | 2 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 3 | |
| Julat Panjang l | 8-40 | 8-40 | 10-60 | 12-60 | 16-100 | 20-100 | 25-100 | 25-100 | 30-100 | 30-100 | 30-100 | 35-100 | 35-100 | |
| Diameter Kepala dk | maksimum | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 | 27 | 30 | 33 | 36 | 36 | 39 |
| min | 5.7 | 7.64 | 9.64 | 11.57 | 15.57 | 19.48 | 23.48 | 26.48 | 29.48 | 32.38 | 35.38 | 35.38 | 38.38 | |
| Saiz Soket | nominal | 2 | 2.5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 10 | 12 | 12 | 14 | 14 |
| maksimum | 2.1 | 2.6 | 3.1 | 4.12 | 5.14 | 6.14 | 8.175 | 10.175 | 10.175 | 12.212 | 12.212 | 14.212 | 14.212 | |
| min | 2.02 | 2.52 | 3.02 | 4.02 | 5.02 | 6.02 | 8.025 | 10.025 | 10.025 | 12.032 | 12.032 | 14.032 | 14.032 | |
| Ketinggian Kepala k | maksimum | 1.2 | 1.8 | 2.3 | 2.5 | 3.5 | 4.4 | 4.6 | 4.8 | 5.3 | 5.5 | 5.9 | 8.8 | 10.3 |
| min | 0.95 | 1.55 | 2.05 | 2.25 | 3.2 | 4.1 | 4.3 | 4.5 | 5 | 5.2 | 5.6 | 8.44 | 9.87 | |
| Sudut Benang α | maksimum | 92° | 92° | |||||||||||
| min | 90° | 90° | ||||||||||||
Untuk spesifikasi lengkap, termasuk panjang dan toleransi benang, rujuk DIN 7991 atau ISO 10642. Ambil perhatian bahawa panjang diukur dari bahagian atas kepala hingga hujung, dan penguliran penuh adalah standard untuk panjang yang lebih pendek.
Bahan dan Komposisi Kimia
Skru DIN 7991 biasanya diperbuat daripada gred keluli tahan karat untuk ketahanan kakisan atau keluli aloi untuk kekuatan tinggi. Bahan biasa termasuk keluli tahan karat A2 (SUS304) dan A4 (SUS316), yang menawarkan ketahanan yang sangat baik dalam persekitaran yang keras. Komposisi kimia memastikan sifat mekanikal seperti kekuatan tegangan dan kekerasan dikekalkan.
Varian keluli tahan karat memberikan sifat bukan magnet dan rintangan terhadap pengoksidaan, menjadikannya sesuai untuk pemprosesan makanan, marin dan aplikasi perubatan. Versi keluli aloi, selalunya dalam kelas sifat 8.8, 10.9 atau 12.9, dirawat haba untuk kekuatan yang dipertingkatkan dalam kegunaan struktur. Kemasan permukaan seperti oksida hitam atau penyaduran zink melindungi selanjutnya daripada haus.
| Bahan | Komposisi Kimia (%) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Mn | Si | P | S | Ni | Bulan | Cr | |
| SUS304 (A2) | ≤0.08 | ≤2.00 | ≤1.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 8.00-11.00 | – | 17.00-19.00 |
| SUS316 (A4) | ≤0.08 | ≤2.00 | ≤1.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 10.00-14.00 | 2.00-3.00 | 16.00-18.00 |
Bagi pilihan keluli karbon, komposisi berbeza mengikut gred (cth., 10.9: C 0.20-0.55%, Mn 0.40-0.90%). Pilih berdasarkan keadaan persekitaran; A4 untuk pendedahan marin disebabkan oleh kandungan molibdenum yang meningkatkan rintangan lubang.
Sifat Mekanikal
Sifat mekanikal skru DIN 7991 dikelaskan mengikut ISO 3506 untuk keluli tahan karat dan ISO 898 untuk keluli karbon. Gred keluli tahan karat A2-50, A2-70 dan A4-80 menawarkan kekuatan tegangan dari 500 hingga 800 MPa, dengan kekuatan alah pada 210-450 MPa. Ini memastikan kemuluran untuk rintangan getaran sambil memberikan kekerasan yang mencukupi (HV 150-300) untuk integriti pemacu.
Varian keluli karbon dalam kelas 8.8, 10.9 dan 12.9 mencapai kekuatan yang lebih tinggi (tegangan 800-1200 MPa), sesuai untuk aplikasi galas beban. Ciri-cirinya termasuk pemanjangan min 12% dan ketahanan impak untuk kegunaan suhu rendah. Ujian mengikut DIN EN ISO 6892-1 mengesahkan pematuhan, dengan kekerasan permukaan dikawal untuk mencegah kerapuhan hidrogen dalam skru bersalut.
Panduan utama: Padankan kelas sifat dengan tegasan aplikasi; A4-80 untuk persekitaran menghakis dengan keperluan kekuatan yang tinggi. Pemeriksaan berkala untuk retakan lesu disyorkan dalam senario pemuatan kitaran.
Piawaian Tork
Nilai tork untuk skru DIN 7991 memastikan pengapit yang betul tanpa pelucutan atau kegagalan kepala. Tork pemecahan minimum (dalam Nm, ditukar daripada kgf.cm untuk ketepatan: 1 kgf.cm ≈ 0.098 Nm) dinyatakan untuk gred keluli tahan karat. Ini adalah ujian pemusnah mengikut DIN EN ISO 3506-1, yang menunjukkan tork di mana skru gagal dalam kilasan.
Untuk pemasangan, gunakan 70-80% tork pemecah sebagai nilai tempat duduk, dilaraskan untuk pelinciran (μ=0.125 untuk polos, 0.094 untuk bersalut). Pengiraan prabeban melalui VDI 2230 memastikan keselamatan sambungan. Jadual di bawah menyenaraikan tork pemecah minimum, disahkan terhadap data standard.
| Benang | Kelas Hartanah | ||
|---|---|---|---|
| A2-50 | A2-70 | A4-80 | |
| Tork Pemecahan Min (Nm) | |||
| M1.6 | 0.15 | 0.2 | 0.24 |
| M2 | 0.3 | 0.4 | 0.48 |
| M2.5 | 0.6 | 0.9 | 0.96 |
| M3 | 1.1 | 1.6 | 1.8 |
| M4 | 2.7 | 3.8 | 4.3 |
| M5 | 5.5 | 7.8 | 8.8 |
| M6 | 9.3 | 13 | 15 |
| M8 | 23 | 32 | 37 |
| M10 | 46 | 65 | 74 |
| M12 | 80 | 110 | 130 |
| M16 | 210 | 290 | 330 |
Bagi keluli karbon, tork pengetatan yang disyorkan (MA dalam Nm) untuk kelas 10.9 adalah lebih tinggi: M3=1.4, M4=3.4, M5=6.8, M6=11, M8=28, M10=55, dsb., mengikut ISO 898-1. Gunakan sepana tork yang dikalibrasi kepada ketepatan ±4% dan pertimbangkan pekali geseran untuk pramuatan yang tepat.
Proses Pembuatan
Pengeluaran skru DIN 7991 biasanya melibatkan pengepalaan sejuk pada mesin berbilang stesen, membentuk kepala kon dan soket heksagon dalam satu atau dua lejang. Proses ini memastikan penggunaan bahan yang tinggi dan geometri yang tepat. Penguliran seterusnya dilakukan menggunakan mesin penggelek automatik, menghasilkan benang seragam dengan gerinda yang minimum.
Rawatan haba untuk keluli aloi melibatkan pelindapkejutan dan pembajaan untuk mencapai kekerasan yang diingini (contohnya, 39-44 HRC untuk 10.9). Varian keluli tahan karat menjalani penyepuhlindapan untuk kebolehkerjaan. Kawalan kualiti termasuk pemeriksaan dimensi mengikut DIN EN ISO 4759 dan tolok benang mengikut piawaian GO/NO-GO. Rawatan permukaan seperti pempasifan untuk keluli tahan karat atau penyaduran elektrik untuk keluli karbon meningkatkan rintangan kakisan.
Pembuatan termaju menggunakan CNC untuk panjang tersuai dan ciri bukan standard, memastikan kebolehkesanan melalui penomboran lot. Proses ini menghasilkan pengikat dengan prestasi yang konsisten, sekali gus mengurangkan kebolehubahan dalam pemasangan.
Aplikasi
Skru DIN 7991 cemerlang dalam senario yang memerlukan permukaan rata, seperti panel pesawat, casis automotif dan acuan ketepatan. Dalam rel berkelajuan tinggi, ia mengikat komponen tanpa seretan aerodinamik. Perhimpunan mekanikal mendapat manfaat daripada kapasiti tork yang tinggi, manakala elektronik menggunakannya untuk penutup perisai EMI.
Petua pemilihan: Gunakan gred A4 dalam persekitaran lembap; 12.9 untuk sambungan bertekanan tinggi. Gabungkan dengan lubang benam mengikut DIN 74 untuk kesesuaian optimum. Di kawasan yang mudah bergetar, gunakan pengunci ulir untuk mengekalkan pramuatan. Aplikasi ini menonjolkan fleksibiliti skru dalam mencapai pengikatan yang selamat dan estetik.
Soalan Lazim (FAQ)
- Apakah sudut countersink standard untuk skru DIN 7991?
- Sudut countersink adalah minimum 90° hingga maksimum 92° untuk semua saiz M3 hingga M24, memastikan tempat duduk yang betul dalam lubang yang sepadan tanpa penonjolan.
- Bagaimanakah saya memilih gred bahan yang sesuai?
- Pilih A2-70 untuk rintangan kakisan umum, A4-80 untuk persekitaran marin atau berasid disebabkan oleh molibdenum. Untuk kekuatan tinggi, pilih keluli karbon 10.9 atau 12.9 dengan salutan pelindung.
- Tork apakah yang perlu saya gunakan untuk pemasangan?
- Gunakan 70-80% tork pemutus minimum, dilaraskan untuk geseran. Contohnya, M6 A2-70: pasang pada 9-10 Nm. Sentiasa kalibrasi alat dan pertimbangkan pelinciran.
- Adakah skru ini sesuai untuk aplikasi getaran tinggi?
- Ya, dengan pengunci ulir atau ciri tork lazim. Reka bentuk pemacu dan siram dalaman mereka mengurangkan risiko kelonggaran dalam beban dinamik seperti jentera atau kenderaan.
- Bagaimanakah proses pembuatan mempengaruhi kualiti?
- Pengepala sejuk memastikan pembentukan kepala yang tepat; penguliran yang tidak betul boleh menyebabkan peningkatan tekanan. Pastikan pengeluar yang diperakui mematuhi DIN EN ISO 9001 untuk dimensi dan kekuatan yang konsisten.
- Bolehkah skru DIN 7991 digunakan dengan bahan bukan logam?
- Ya, dalam komposit atau plastik dengan sisipan yang sesuai, tetapi sahkan keserasian untuk mengelakkan penghancuran. Nilai tork yang lebih rendah mungkin diperlukan untuk mencegah kerosakan bahan.
