Пластмассовое прямое винтовое соединение использовалось в области технологии механических соединений более 30 лет. Существует почти неуправляемое количество публикаций, руководств и работ различных организаций. Таким образом, интерпретация проста, можно подумать.
Тем не менее, на практике всегда имеются треугольные или многоугольные отверстия с сердечником, длина ввинчивания в диапазоне 1 × d, слишком высокие моменты затяжки и разрывные ввинчиваемые купола. Существуют также правила скорости, которые не учитывают используемый материал, а также недоступные точки винтов. Существуют ложные ожидания относительно количества и долговечности предварительной нагрузки и остаточной силы зажима, рабочие места плохо настроены, а компоненты выходят из строя под воздействием нагрузки. Эту серию можно продолжить. Итак, почему ошибки появляются с этой, казалось бы, простой техникой и как вы можете их предотвратить?
Картинная галерея
Какие свойства материала достигают пластмассы, зависит от метода последующей обработки. По сравнению с металлическими винтовыми соединениями сила предварительной нагрузки для термопластов, по существу, возникает не в результате удлинения винта, а в результате деформации пластика. Это означает: имеет смысл ознакомиться с технологией обработки, спецификациями конструкции и свойствами материала, подлежащего завинчиванию.
Влияет на предварительную нагрузку
В центре внимания винтового соединения находится, с одной стороны, достижимая сила предварительного натяжения или усилие зажима, с другой стороны, поддержание максимально возможной остаточной силы зажима, в лучшем случае в течение всего срока службы. Конечно, это подразумевает, что винт не ослабляется, если это возможно, и, в худшем случае, ослабляет. Установление самого соединения не является критичным в соответствии с современным уровнем техники. Однако следует отметить, что только сборка не является решающим фактором.
Ниже приведены некоторые примеры различных влияний на целевой размер силы предварительной нагрузки: вязкоупругое поведение термопластичных материалов требует переосмысления по сравнению с металлическими фитингами в отношении величины силы предварительной нагрузки, которая будет выбрана, и результирующей остаточной силы зажима. «Как можно выше» можно приравнять к «чуть выше подголовника». Эмпирическое правило «момент затяжки = избыточный крутящий момент × 0,7 / 0,8» в этом контексте означает, что соединение может разорваться очень быстро, но, по крайней мере, усилие зажима очень быстро падает в течение нескольких минут.
Различные результаты завинчивания для прототипа и серийной детали
Проектирование точек соединения на компоненте (ввинчиваемые купола) обычно выполняется в соответствии со спецификациями производителя винта, внутренними стандартами компании или уже упомянутыми документами. Валидация проводится во многих местах на испытательном образце или компоненте из предварительной серии.
Как уже упоминалось, различные методы обработки оказывают огромное влияние на достижимые свойства материала. Например, ввинчиваемый канал прототипа, изготовленный из неохлаждаемого алюминиевого инструмента для литья под давлением, значительно отличается от стандартной детали: с точки зрения соединения, прочности линии сварки, содержания волокна и распределения. Разница в результате завинчивания - от прототипа до серийной детали - очевидна, устранение неисправностей в этом случае часто очень затратно, если необходимо заменить инструмент.
Защита от коррозии
Цинковое покрытие: защита от коррозии для особых случаев
СОВЕТ ПО СЕМИНАРУ Семинар «Легкие материалы в строительстве» знакомит с методами, принципами проектирования и методами строительства легких конструкций. Участники получают обзор различных легких материалов, изучают критерии выбора материалов и узнают о преимуществах, недостатках и рисках различных материалов.
Следующая информация
Ключевое слово линия сварки
Нельзя избежать сварочных швов, если вы хотите в полной мере использовать разнообразие и свободу изготовления пластмасс. Конструкция должна обеспечить достаточную прочность этой «заданной точки разрыва». Это начинается с выбора правильной точки впрыска и формы литника. Производственная среда оказывает существенное влияние на связь. Например, низкие скорости и многоступенчатые процессы завинчивания конкурируют со временем цикла.
Кроме того, в производственном процессе должно быть четко разграничено, в какой точке находится сборка: конструкция кондиционированного гидрофильного пластика требует определенной степени влажности, чтобы позволить куполу расширяться. В этом случае только что завинченное винтовое соединение должно быть исключено.
Взаимодействие дизайна, выбора материалов и производственных процессов
Успешный компонент является результатом правильного взаимодействия продуманного дизайна, тщательного выбора материалов и подходящего производственного процесса. Поэтому технология соединения пластмасс тесно связана со всем развитием продукта. Все необходимые технологические этапы должны быть согласованы со свойствами материала, формой и сборкой уже на этапе проектирования.
Дополнительная информация о предмете процесса KoALa
KoALa обозначает обнаружение опоры головки винта. Во время процесса сборки с помощью винтового инструмента с электронным управлением кривая завинчивания анализируется и определяется время упора головки. В зависимости от требования, винт затем поворачивается на определенный угол поворота или затягивается до определенного момента. Это приводит к надежной сборке саморезов.
Винтовые точки должны быть легко доступны, чтобы работникам не приходилось выполнять ненужные движения. Винтовые резьбы для прямого навинчивания пластмассы обычно имеют такую форму, чтобы в резьбовой гайке с канавкой оставалось достаточное количество пластика для обеспечения необходимой прочности анкеровки. Настройка скорости и цикла затяжки, по крайней мере, соответствует тепловым и механическим свойствам выбранного пластика. Компоненты должны быть сконструированы в соответствии с материалом, чтобы обеспечить постоянные результаты завинчивания на всех куполах отлитой детали. Установщики должны иметь четкое представление о технологии завинчивания и освоить инструменты.
Таким образом, можно сказать, что успешное соединение пластмасс требует глубокого базового понимания всех этапов процесса. Индивидуальное рассмотрение только одного винта или системы завинчивания не всегда приводит к желаемому результату.
СОВЕТ ПО СЕМИНАРУ Серия вебинаров «Базовые знания о практическом использовании пластмасс» проясняет фундаментальные вопросы, касающиеся темы пластмасс и их использования.
Следующая информация
Правильный выбор инструмента для пластикового прямого винтового соединения
Надежный процесс завинчивания в основном связан с воспроизводимостью результатов завинчивания и точностью отвертки. Это требует подходящего выбора инструмента и места установки.
Выбор системы завинчивания в первую очередь основан на требованиях к соединению. Принимая во внимание вопрос «Что произойдет, если винтовое соединение выйдет из строя?», Каждый случай завинчивания следует классифицировать в соответствии с оценкой риска. Например, классификация завинчивания согласно VDI / VDE 2862 на классы A, B или C (A = критический для безопасности, B = функциональный, C = некритический). Режим отказа и анализ влияния (FMEA) является полезным инструментом для принятия решений. Различают также степень автоматизации - от ручной затяжки до полностью автоматизированных многошпиндельных систем.
Дессоутер советует против ручного завинчивания
В случае прямого завинчивания термические свойства термопластичных материалов используются для формирования резьбы гайки с низким напряжением и без трещин. Dessouter не советует завинчивать вручную, потому что это не происходит постоянно и на слишком низкой скорости. В зависимости от класса завинчивания и типа костюма, инструменты должны иметь возможность измерять управляющие и / или управляющие переменные прямо или косвенно. Чем выше класс завинчивания и степень автоматизации, тем выше требования к используемому инструменту и возможности документирования.
В соответствии с DSV RL 2241-1 (руководство по прямому завинчиванию литых деталей из пластмасс) момент затяжки следует приближать с низкой скорости, чтобы избежать перерегулирования. Из-за низкой прочности и температурной чувствительности многих пластиков, точность отключения и размер выбранного инструмента также играют важную роль.
Пластиковое прямое винтовое соединение является распространенным методом адаптивного соединения литых деталей из пластика. Стоит взглянуть на весь процесс и за его пределы VDI 2230. Кроме того, специалисты по винту должны быть вовлечены в разработку на ранней стадии. (Ш)
Дополнительная информация по теме исследований и разработок по прямому завинчиванию пластмасс
Многочисленные публикации и диссертации предполагают, что прямое винтовое соединение пластмасс было достаточно исследовано. Но требования, предъявляемые к технологии завинчивания, продолжают расти, потенциал легкой конструкции все чаще используется, термореактивные материалы переживают так называемый ренессанс и устаревшие, все еще распространенные шрифты используются.
Разработки в области пластиковых прямых резьбовых соединений еще не исчерпаны. Например, потеря предварительной нагрузки при завинчивании термореактивных деталей в настоящее время рассматривается более подробно. Другой университетский проект посвящен долгосрочным исследованиям термопластичных материалов и анализу существующих требований. Исследовательский центр также занимается комбинацией различных соединительных систем (винт и пластиковая гайка с заклепками). В рекомендации по проектированию от ведущего производителя полимерных материалов, включая диаметр шнека, скорости не описаны, но требуется периферийная скорость от 2 м / с до 6 м / с. Это появляется в отношении обычной рекомендации, что при 500 мин -1это возможно без учета диаметра винта. Это можно проверить как часть исследования параметров.