การแนะนำ

บทความนี้กล่าวถึงมาตรฐานสมรรถนะเชิงกลสำหรับสกรูเจาะตัวเองตามที่ระบุไว้ใน GB/T 3098.11-2002 มาตรฐานเหล่านี้รับประกันความน่าเชื่อถือและการทำงานของสกรูเจาะตัวเองในการใช้งานยึดติด โดยครอบคลุมวัสดุ คุณสมบัติทางโลหะวิทยา และสมรรถนะเชิงกล สกรูเจาะตัวเองได้รับการออกแบบให้เจาะรูและสร้างเกลียวเองโดยไม่ต้องเจาะรูนำก่อน ทำให้มีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง ยานยนต์ และการผลิต

ข้อกำหนดทางเทคนิค

1.1 วัสดุ

สกรูเกลียวปล่อยแบบเจาะเองได้จะต้องผลิตจากเหล็กคาร์บูไรซิ่งหรือเหล็กอบชุบความร้อนเพื่อให้มีความแข็งและความทนทานที่จำเป็นสำหรับการเจาะและตอกเกลียว

1.2 คุณสมบัติทางโลหะวิทยา

1.2.1 ความแข็งผิว

หลังจากผ่านกระบวนการอบชุบความร้อนแล้ว ความแข็งของผิวของสกรูเกลียวปล่อยจะต้องมีอย่างน้อย 530 HV0.3

1.2.2 ความแข็งของแกนกลาง

ค่าความแข็งของแกนกลางหลังการแปรรูปจะต้องเป็น:

• 320 HV5 ถึง 400 HV5 สำหรับขนาดเกลียว ≤ ST4.2;
• 320 HV10 ถึง 400 HV10 สำหรับขนาดเกลียว > ST4.2

อุณหภูมิการอบคืนตัวขั้นต่ำที่แนะนำคือ 330°C ควรหลีกเลี่ยงอุณหภูมิการอบคืนตัวระหว่าง 275°C ถึง 315°C เพื่อลดความเสี่ยงต่อการเปราะแตกของมาร์เทนไซต์ที่ผ่านการอบคืนตัว

1.2.3 ความลึกของชั้นคาร์บอนไนซ์

ความลึกของชั้นคาร์บอนไนซ์ต้องเป็นไปตามค่าในตารางที่ 1

1.2.4 โครงสร้างจุลภาค

ในโครงสร้างจุลภาคหลังการอบชุบความร้อน จะต้องไม่มีเฟอร์ไรต์เป็นแถบปรากฏอยู่ระหว่างชั้นผิวที่แข็งตัวและแกนกลาง

1.2.5 การเปราะตัวเนื่องจากไฮโดรเจน

สกรูเกลียวปล่อยชุบไฟฟ้ามีความเสี่ยงต่อการแตกหักเนื่องจากปรากฏการณ์เปราะตัวจากไฮโดรเจน ผู้ผลิตและ/หรือผู้ชุบจะต้องดำเนินมาตรการต่างๆ รวมถึงการทดสอบตามมาตรฐาน GB/T 3098.17 เพื่อควบคุมความเสี่ยงนี้ นอกจากนี้ ควรพิจารณาข้อกำหนดสำหรับการกำจัดปรากฏการณ์เปราะตัวจากไฮโดรเจนในตัวยึดชุบไฟฟ้าตามมาตรฐาน GB/T 5267.1 ด้วย

1.3 คุณสมบัติทางกล

1.3.1 ประสิทธิภาพการเจาะ

ส่วนที่ใช้เจาะของสกรูจะต้องเจาะรูที่เตรียมไว้ล่วงหน้าซึ่งเหมาะสมสำหรับการขึ้นรูปเกลียวภายในที่เข้ากันได้ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่ระบุไว้ในส่วนที่ 2.2.1

1.3.2 ประสิทธิภาพการขึ้นรูปเกลียว

ในรูที่เจาะไว้ล่วงหน้าตามหัวข้อ 2.2.1 สกรูเกลียวปล่อยแบบเจาะเองจะต้องสร้างเกลียวภายในที่เข้ากันได้โดยไม่เสียรูปทรงเมื่อขันเข้าไปในแผ่นทดสอบที่ระบุในหัวข้อ 2.2.1.1

1.3.3 ความแข็งแรงต่อแรงบิด

เมื่อทำการทดสอบตามหัวข้อ 2.2.3 ความแข็งแรงต่อแรงบิดจะต้องทำให้แรงบิดที่ทำให้เกิดการแตกหักมีค่าเท่ากับหรือมากกว่าค่าในตารางที่ 4

วิธีการทดสอบ

2.1 การทดสอบคุณสมบัติทางโลหะวิทยา

2.1.1 การทดสอบความแข็งผิว

การทดสอบความแข็งผิวต้องดำเนินการตามมาตรฐาน GB/T 4340.1 โดยควรทำการกดรอยบนพื้นผิวเรียบ โดยควรทำบนหัวสกรูจะดีที่สุด

2.1.2 การทดสอบความแข็งของแกนกลาง

การทดสอบความแข็งของแกนกลางจะต้องดำเนินการตามมาตรฐาน GB/T 4340.1 บนหน้าตัดตามขวาง

2.1.3 การวัดความลึกของชั้นคาร์บอนไนซ์

ความลึกของชั้นคาร์บอนไนซ์จะต้องวัดโดยใช้กล้องจุลทรรศน์บนหน้าตัดตามยาวที่ด้านข้างกึ่งกลางระหว่างยอดและโคน หรือที่โคนสำหรับสกรูที่มีความแข็ง ≤ ST4.2 สำหรับการตัดสินชี้ขาด ให้ใช้ความแข็งแบบไมโคร-วิคเกอร์ส โดยใช้แรงทดสอบ 300 กรัมบนโปรไฟล์เกลียว คำนวณความลึกจากจุดที่ความแข็งเกินค่าแกนกลาง 30 HV

2.1.4 การทดสอบโครงสร้างจุลภาค

การทดสอบโครงสร้างจุลภาคจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานการตรวจสอบทางโลหะวิทยาที่เกี่ยวข้อง

2.2 การทดสอบคุณสมบัติเชิงกล

2.2.1 การทดสอบการเจาะและการตอกเกลียว

2.2.1.1 อุปกรณ์ทดสอบ

แผ่นทดสอบต้องทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่มีปริมาณคาร์บอน ≤ 0.23% และความแข็ง 110 HV30 ถึง 165 HV30 (ตามมาตรฐาน GB/T 4340.1) ความหนาของแผ่นต้องเป็นไปตามตารางที่ 2 อุปกรณ์ทดสอบแสดงตัวอย่างในรูปที่ 1 (ไม่ได้แสดงในที่นี้ โปรดดูแผนภาพในมาตรฐาน)

หมายเหตุ: ความหนาของแผ่นทดสอบอาจประกอบด้วยแผ่นเหล็กสองแผ่น ค่าเหล่านี้ใช้สำหรับการตรวจสอบเพื่อการยอมรับเท่านั้น

2.2.1.2 ขั้นตอนการทดสอบ

ขันสกรูเคลือบหรือไม่เคลือบ (ตามการใช้งาน) เข้ากับแผ่นทดสอบจนกระทั่งเกลียวทะลุไปหนึ่งรอบเต็ม แรงตามแนวแกนและความเร็วรอบของสกรูจากตารางที่ 2 ใช้ได้กับทั้งการเจาะและการตอกเกลียว

2.2.2 การตรวจสอบการเจาะ

ตามข้อตกลง อาจมีการตรวจสอบการเจาะได้ แผ่นทดสอบตามข้อ 2.2.1.1 ความหนาตามตารางที่ 3 เจาะรูนำร่องก่อน หลังจากเจาะทะลุแล้ว ขนาดรูสูงสุดต้องไม่เกินขีดจำกัดในตารางที่ 3 อุปกรณ์จับยึดในรูปที่ 2 (ไม่ได้แสดงในรูป โปรดดูมาตรฐาน) เป็นส่วนเสริมของรูปที่ 1 โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของปลอกใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางหลักของเกลียวประมาณ 0.25 มม. ความยาวของปลอกช่วยให้ปลายดอกสว่านยืดออกได้ แรงตามแนวแกนจากตารางที่ 2 เป็นแนวทางในการติดตั้ง การเกินแรงดังกล่าวอาจทำให้ปลายดอกสว่านแตกหรือร้อนเกินไป

2.2.3 การทดสอบแรงบิด

หนีบสกรูเข้ากับแม่พิมพ์หรืออุปกรณ์แยกเกลียวที่เหมาะสมโดยไม่ทำให้ส่วนที่หนีบเสียหาย อุปกรณ์ดังกล่าวแสดงไว้ในรูปที่ 3 (ไม่ได้แสดงในภาพ โปรดดูในมาตรฐาน) หลังจากหนีบแล้ว เกลียวอย่างน้อยสองเกลียวเต็มจะต้องยื่นออกมาจากอุปกรณ์ และเกลียวอย่างน้อยสองเกลียวเต็ม (ไม่รวมปลายดอกสว่าน) จะต้องถูกหนีบอย่างแน่นหนา สำหรับสกรูขนาดสั้น ให้หนีบเกลียวทั้งหมดโดยไม่ต้องออกแรงที่หัวสกรู ใช้เครื่องมือที่สอบเทียบแล้วเพื่อขันให้แน่นจนกระทั่งสกรูหัก สกรูจะต้องมีแรงบิดตรงตามค่าแรงบิดที่ทำให้หักในตารางที่ 4 (หน่วย: นิวตันเมตร)

สำหรับการทดสอบแรงบิด ค่าความคลาดเคลื่อนในการวัดของประแจแรงบิดต้องอยู่ภายใน ±3% จากค่าที่กำหนด สามารถใช้เครื่องมือวัดกำลังที่มีความแม่นยำเทียบเท่าได้ สำหรับการตัดสินชี้ขาด ให้ใช้ประแจแรงบิดแบบมือหมุน

คำถามที่พบบ่อย

ตามมาตรฐาน GB/T 3098.11-2002 วัสดุที่ใช้ในการผลิตสกรูเกลียวปล่อยแบบเจาะเองมีอะไรบ้าง?

ชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องผลิตจากเหล็กคาร์บูไรซิ่งหรือเหล็กอบชุบความร้อนเพื่อให้ได้ความแข็งและประสิทธิภาพตามที่กำหนด

จะจัดการกับปัญหาการเปราะตัวเนื่องจากไฮโดรเจนในสกรูชุบไฟฟ้าได้อย่างไร?

ผู้ผลิตและผู้ชุบโลหะต้องดำเนินการตามมาตรการต่างๆ รวมถึงการทดสอบตามมาตรฐาน GB/T 3098.17 และพิจารณามาตรฐาน GB/T 5267.1 สำหรับการกำจัดไฮโดรเจน เพื่อป้องกันความเสี่ยงจากการแตกร้าว

ความแข็งผิวขั้นต่ำสำหรับสกรูเหล่านี้คือเท่าไร?

ความแข็งของพื้นผิวต้องไม่ต่ำกว่า 530 HV0.3 หลังจากการอบชุบด้วยความร้อน

เหตุใดจึงควรหลีกเลี่ยงอุณหภูมิการอบชุบความร้อนบางช่วง?

การอบชุบที่อุณหภูมิระหว่าง 275°C ถึง 315°C จะเพิ่มความเสี่ยงต่อการเปราะแตกของมาร์เทนไซต์ที่ผ่านการอบชุบ ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้อุณหภูมิอย่างน้อย 330°C

สกรู ST4.8 ต้องมีคุณสมบัติรับแรงบิดได้ตามข้อกำหนดอะไรบ้าง?

แรงบิดขั้นต่ำที่ทำให้เกิดการแตกหักคือ 6.9 นิวตันเมตร เมื่อทดสอบตามวิธีการที่ระบุไว้

ในการพิจารณาตัดสินชี้ขาดนั้น ความลึกของชั้นคาร์บอนไนซ์วัดอย่างไร?

ใช้การวัดความแข็งแบบไมโคร-วิคเกอร์ส โดยใช้แรง 300 กรัม บนหน้าตัดเกลียว เริ่มจากจุดที่ความแข็งสูงกว่าแกนกลาง 30 HV