Technické informace - Šroubové spoje v tenkostěnných materiálech

Šroubové a maticové spoje byly speciálně vyvinuty pro vzájemné spojení komponentů a plechů, které je následně možno demontovat.Protože uvolněné matice a podložky zpomalují výrobní proces a během provozu se ztrácí nebo mohou spadnout do výrobku, mají se tam, kde je to možné, integrovat závity do materiálu neztratným způsobem. Šroubové spoje se mohou k nosnému materiálu upevnit různým způsobem. V souvislosti s neustálou poptávkou na snížení nákladů, stále přísnější ochranou životního prostředí a zákony bezpečnosti práce, má mechanická integrace šroubových spojů přednost.

Výhody mechanické montáže závitu do tenkostěnného materiálu:

  • Montáž do vyvrtaného, laserem vypáleného či vyraženého otvoru zabezpečuje precizní umístění upevňovacího prostředku.
  • Čistý produkční proces, žádné kapky kovu a výpary při svařování nebo zkřivení díky působení tepla.
  • Nízká spotřeba energie.
  • Vizuální kontrola kvality.
  • Spojované materiály není třeba čistit či jakkoliv jinak předem ošetřit.
  • Povrchová úprava obrobku (např. zinková nebo lakovaná vrstva) není narušena.
  • Není třeba dalšího ošetření. Pozinkované matice mohou být totiž nasazeny do pozinkovaného plechu.
  • Silné spojení s dostačujícími závity a třídy pevnosti dle vašeho výběru.

Upevňovací systémy slepého nýtování
Pro jednostrannou (z jedné jediné strany) montáž závitu do obrobku byly vyvinuty různé typy nosičů závitu. Každý z nich má speciální vlastnosti. Jednostranná montáž se upřednostňuje tehdy, je-li produkt přístupný pouze z jedné strany nebo je velmi velký a nedá se umístnit pod lis. Při montáži šroubových spojení této formy je potřeba přístupu k obrobku pouze z jedné strany.

Upevňovací systémy slepého nýtováníje možno namontovat i po povrchové úpravě obrobku. Slepé nýtovací matice z hliníku lze například namontovat do hliníkových profilů (Extruze), aniž by došlo k výskytu kontaktní koroze (viz. obr. 6). Vysokovýkonné slepé nýtovací prvky jsou ideální pro montáž do kulatých trubek. Díky speciálnímu postupu montáže je zde docíleno vysoké ochrany proti protočení.

           


Požadavky
Důležitým bodem při výběru nosiče závitu je zvážení možnosti a omezení jednotlivých systémů. Před samotným výběrem je nutné důkladně formulovat všechny požadavky. Tyto požadavky by měli odpovídat funkčním a výrobně-technickým požadavkům a přáním. Funkční požadavky mohou být:

  • Typ spojovaného materiálu
  • Síly, které působí na spoj jako vytahovací síla, mez protáčení a utahovací moment
  • Odolnost vůči korozi

Výrobně-technické požadavky:

  • Automatizace
  • Dostupnost (jednostranně, oboustranně)
  • Vzdálenost od kraje
  • Rozměry otvorů
  • Rychlost při zpracování (počet spojů za jednotku času)

Často se podceňují důsledky jedné výrobně-technické volby, ačkoliv jsou rozhodující pro efektivitu výroby a souvisejících nákladů na výrobek. Pro dosažení nejlepší volby, je nutná analýza celého montážního procesu.

Pevnost
Pevnost šroubových spojů není závislá pouze na kvalitě materiálů zvoleného nosiče závitu. Závisí i na samotném spoji nosiče závitu s materiálem obrobku. Vytahovací síla a mez protáčení (obr. 9 a 10) slouží jako spolehlivé vodítkopro zjištění potřebné síly spoje. Na následujících stránkách budou uvedeny specifické hodnoty vytahovací síly a meze protáčení pro jednotlivé nosiče závitů. Tyto hodnoty jsou pouze orientační. Mimo jiné jsou závislé na tvrdosti materiálu, tloušťce spojovaných dílů, rozměrech otvorů, vzdálenosti od kraje a montážní síle.

Vytahovací síla: síla, kterou je zapotřebí vyvinout, aby byla nýtovací matice / šroub vytažen z materiálu, ve kterém je nainstalován. Během měření je materiál přidržován přídržným kroužkem, jehož průměr se rovná trojnásobku průměru slepé nýtovací matice / šroubu.

Mez protáčení: je točivý moment, který je zapotřebí vyvinout, aby se slepá nýtovací matice bez zatížení hlavy radiálně uvolnila z nosného materiálu (po montáži).

Utahovací moment: doporučený utahovací moment šroubů s pevnostní třídou 8.8.

Kvalita materiálu nosiče závitu předurčuje ve vysoké míře tažnou sílu a utahovací moment šroubového spoje. V tabulce naleznete směrodatné hodnoty utahovacího momentu pro šrouby a matice různých pevnostních tříd.

Utahovací momenty pro standardní šrouby. Uvedené hodnoty slouží jako maximální hodnoty, minimální hodnoty jsou o 7% nižší. Součinitel tření je μ=0,14. Za rozměrem závitu jsou v závorkách uvedeny hodnoty stoupání závitu, pokud se jedná o normální závit. Jednáli se o jemný závit, potom jsou tyto hodnoty uvedeny bez závorek.

Odolnost vůči korozi

Odolnost vůči korozi nabývá u nosičů závitu na důležitosti. Existují dva druhy koroze - atmosferická a galvanická. Při atmosferické korozi reaguje materiál nosiče závitu a materiál v němž je nainstalován s látkami, které se vyskytují ve vzduchu.
Při galvanické korozi reaguje materiál nosiče závitu přímo s materiálem, ve kterém je nainstalován na základě rozdílných potenciálů. Čím je tento rozdíl vyšší, tím pravděpodobnější je výskyt koroze. Nosiče závitu se dodávají z různých materiálů odolných proti korozi, např. hliník, nerezová ocel a Monel. Ocelové spojovací prvky jsou k dispozici s různými povrchovými úpravami.


Monel je slitina mědi a niklu, která má za určitých podmínek lepší odolnost proti korozi než nerezová ocel. Pokud se používají šrouby z nerezové oceli ve spojení s vysokovýkonnými nýtovacími maticemi Monel®, zabrání tento materiál "zažrání" šroubů z nerezové oceli do nosiče závitu.


Tabulka: Směrnice galvanické koroze



Šroubový závit v materiálech z umělé hmoty

Opětovná rozpojitelnost je funkční požadavek, který je zabezpečován šroubovými spoji. Ale zkoušeli jste už upevnit šroubový závit do materiálů z umělé hmoty? Není to tak jednoduché......že? V nabídce našich produktů naleznete
celou řadu řešení, která se hodí pro instalaci šroubových závitů do materiálů z umělé hmoty. Kombinací upevňovacího prvku a nářadí můžete snížit náklady a zvýšit kvalitu Vašich produktů. V následující kapitole je prezentována řada
šroubových závitů.

‘Slepé’ řešení

Inovativní vysokovýkonná technika slepého nýtování Vám nabízí řešení pro montáž šroubových závitů do materiálů z umělé hmoty. Vzhledem k tomu, že materiály z umělé hmoty (laminátu) nemají mnohdy rovnoměrnou tloušťku,
je nutné použít systém, u kterého tolerence síly materiálu nepředstavuje kritický aspekt kvality celého spoje.

Vysokovýkonné nýtovací matice a rozpěrné nýtovací matice jsou díky svému velkému rozsahu svěrné síly (Multigrip) velice flexibilní. Oproti standardním slepým nýtovacím systémům vyplňují vysokovýkonné systémy skvěle montážní
otvor a poskytují tak vysokou bezpečnost proti protočení. Montážní nářadí řízené kroutícím momentem umožňují bezpečnou, rychlou a jednoduchou montáž těchto nosičů. Odpadá obvyklé nastavování nářadí na odpovídající sílu materiálu, což ulehčuje montáž částí nýtovacích systémů do materiálů z umělé hmoty z jedné strany.

Nýtovací matice z neoprénu se skládá ze silného elastického pouzdra z neoprénu a vnitřního jádra z mosazi. Pouzdro se během utahování běžného metrického šroubu (ručním, elektrickým, pneumatickým šroubovákem) rozpíná. Tím vzniká spoj, který je díky neoprénu utěsněn před průsaky. Navíc je odolný vůči vibracím a otřesům. Při nasazení "slepých" spojů nesmí být použito žádné mazivo. Při použití maziva nastává nebezpečí protáčení jednotlivých dílů slepého montážního systému.