پیچ برای آلومینیوم: مواد، نوع و راهنمای نصب

چرا آلومینیوم انتخاب اشتباه پیچ را مجازات می کند؟

دو پانل آلومینیومی که با پیچ اشتباه در کنار هم قرار گرفته اند می توانند در روز نصب کاملاً خوب به نظر برسند و هجده ماه بعد رگه های زنگ زدگی و سوراخ های سوراخ شده را نشان دهند. آلومینیوم بیشتر از هر فلز رایج دیگری باعث سردرد اتصال دهنده ها می شود و به دو مشکل جداگانه منتهی می شود که به عنوان "فقط از ضد زنگ استفاده کنید" به هم متصل می شوند.

اولین مورد، خوردگی گالوانیکی است. آلومینیوم بر روی انتهای آندی سری گالوانیکی قرار می گیرد، به این معنی که وقتی فلز نجیب تری - فولاد ضد زنگ، برنج، مس - را در مجاورت رطوبت لمس می کند، آلومینیوم خود را قربانی می کند تا از فلز دیگر محافظت کند. بررسی فنی SSINA از خوردگی گالوانیکی اشاره می‌کند که سرعت خوردگی آلومینیوم زمانی که مستقیماً با یک فلز کاتدی بیشتر همراه با الکترولیت به طور منظم جفت می‌شود، به شدت افزایش می‌یابد - دقیقاً شرایطی که توسط یک پیچ بدون روکش نشسته در یک اتصال مرطوب ایجاد می‌شود.

مشکل دوم مکانیکی است نه شیمیایی. آلومینیوم نسبت به فولاد نرم است، بنابراین یک پیچ با مشخصات رزوه اشتباه یا یک سوراخ بزرگ بزرگ قبل از اینکه اتصال بار نامی خود را ببیند، از بین می‌رود. حل برای خوردگی و حل برای strip-out نیاز به تصمیمات متفاوتی دارد، و در نظر گرفتن آنها به عنوان یک مشکل جایی است که انتخاب بیشتر پیچ ها اشتباه می شود.

تطبیق مواد پیچ با آلومینیوم

ایمن‌ترین ماده مطابقت با آلومینیوم، خود آلومینیوم است - یک پیچ آلومینیومی در یک فلز پایه آلومینیومی به هیچ وجه جفت گالوانیکی ایجاد نمی‌کند، اگرچه استحکام مورد نیاز برخی اتصالات را کاهش می‌دهد. فراتر از آن، انتخاب درست به اندازه بار به محیط بستگی دارد:

• پیچ های آلومینیومی - خطر گالوانیکی صفر، بهترین برای مجموعه های سبک وزن و کم استرس
• فولاد کربنی با روکش روی - قابل قبول برای استفاده خشک و داخلی؛ پوشش روی قبل از آلومینیوم خود را قربانی می کند، اما به مرور زمان از بین می رود
• فولاد ضد زنگ (304 یا 316) - به خودی خود قوی و مقاوم در برابر خوردگی، اما واکنش پذیر با آلومینیوم و نیاز به ایزوله در محیط های مرطوب یا خارج از منزل
• برنج یا مس - در میان تهاجمی ترین جفت ها با آلومینیوم؛ در هر گونه برنامه ای که در معرض رطوبت قرار دارد، کاملاً خودداری کنید

فولاد کربن بدون پوشش تنها ترکیبی است که به طور کامل رد می شود. آلومینیوم را از طریق عمل گالوانیکی خورده می کند و به خودی خود زنگ می زند و در هر دو جبهه به طور همزمان از کار می افتد.

پیچ های خودکشی در مقابل پیچ های ماشینی برای آلومینیوم

اینکه کدام نوع پیچ مناسب است بستگی به این دارد که آیا آلومینیوم از قبل دارای سوراخ رزوه ای است یا خیر. ورق آلومینیوم نازک، اکستروژن یا لوله بدون نخ از قبل برش خورده نیاز به پیچ های خودکاری از جنس استنلس استیل ، که در حین وارد شدن نخ خود را قطع می کنند و یک مرحله ضربه زدن جداگانه را حذف می کنند.

در جایی که قسمت آلومینیومی قبلاً دارای سوراخ ماشینکاری شده یا سوراخ شده است - محفظه های ریخته گری، پروفیل های اکسترود شده با کانال های از پیش ساخته شده، یا مجموعه هایی که نیاز به جداسازی و مونتاژ مکرر دارند - پیچ های متقاطع دستگاه برای سوراخ های آلومینیومی از قبل ضربه خورده در چرخه‌های مکرر بهتر مقاومت کنند، زیرا هر بار که نخ‌های جدید را جدا می‌کنند و دوباره نصب می‌کنند، برش نمی‌دهند.

برای مجموعه هایی که لرزش مداوم را می بینند - محفظه های نزدیک موتورها، پانل های روی تجهیزات متحرک - هر یک از انواع پیچ را با واشر فنری برای مجموعه های آلومینیومی مستعد لرزش به جای تکیه بر اصطکاک نخ به تنهایی برای محکم نگه داشتن مفصل.

روش اندازه گیری و نصب سوراخ پایلوت

یک سوراخ پایلوت که خیلی کوچک حفر شده است، نخ آلومینیوم را در اولین نصب می‌کشد. بیش از حد بزرگ سوراخ شده و پیچ هرگز نیروی نگهدارنده مناسبی ایجاد نمی کند. هدف کلی 85 تا 90 درصد از قطر کوچک پیچ برای پیچ های آلومینیومی است - کوچکتر از نسبتی که برای فولاد استفاده می شود، زیرا مقاومت برشی کمتر آلومینیوم به این معنی است که برای جلوگیری از ترک خوردن در اطراف سوراخ، به فاصله کمی بیشتری نیاز دارد.

تکنیک رانندگی به اندازه اندازه سوراخ اهمیت دارد. درایورهای با سرعت پایین و کنترل بالا با محدود کننده گشتاور از دو شکست رایج در نصب جلوگیری می کنند: رزوه های متقاطع از سرعت بیش از حد راندن، و رزوه های بدون گشتاور بیش از حد از نقطه ای که آلومینیوم می تواند نگه دارد. به عنوان یک قاعده کلی، حداقل 1.5 برابر قطر پیچ را در عمق رزوه قرار دهید تا مقاومت بیرون کشیدن کافی از فلزی به این نرمی داشته باشید.

جداسازی اتصال دهنده ها برای جلوگیری از خوردگی گالوانیکی

هنگامی که یک پیچ ضد زنگ برای استحکام انتخاب مناسبی است اما آلومینیوم قابل تعویض نیست، جداسازی شکاف را می‌بندد. واشرهای تخت فولاد ضد زنگ برای جداسازی فلزات غیر مشابه - همراه با یک آستین نایلونی یا لاستیکی، که به تنهایی استفاده نمی شود - تماس مستقیم فلز به فلز را بشکنید که در وهله اول به سلول گالوانیکی اجازه تشکیل می دهد.

فراتر از واشرها، یک ترکیب ضد گیر یا یک پوشش دی الکتریک روی رزوه های پیچ، مانع دومی را اضافه می کند، و دوبار نتیجه می دهد: خوردگی را کند می کند و از داغ شدن پیچ های ضد زنگ در رزوه های آلومینیومی جلوگیری می کند، مشکلی جداگانه که هیچ ربطی به الکتروشیمی و همه چیز مربوط به تمایل به اصطکاک به فولاد ضد زنگ ندارد. مرجع سازگاری بست و آبکاری Fastenal نشان می دهد که کدام ترکیب پوشش در جفت های فلزی رایج بهتر است. ما راهنمای واشر تخت فولاد ضد زنگ و جلوگیری از خوردگی گالوانیکی انتخاب و نصب واشر را با عمق بیشتری پوشش می دهد.

انتخاب بین 304 و 316 برای مجموعه های آلومینیومی در فضای باز

هنگامی که جداسازی انجام شد، تصمیم باقی مانده این است که کدام درجه ضد زنگ را مشخص کنید. 304 استفاده عمومی در محیط های داخلی و رطوبت ملایم را با هزینه کمتر پوشش می دهد، اما مقاومت آن در برابر خوردگی حفره ای ناشی از کلرید محدود است. 316 مولیبدن را به آلیاژ اضافه می کند که به طور معنی داری مقاومت در برابر قرار گرفتن در معرض نمک را بهبود می بخشد و آن را به گزینه استاندارد برای محیط های ساحلی، دریایی یا محیط های نمک زدا تبدیل می کند.

این تمایز در مورد آلومینیوم در تصویر بیشتر از اتصالات فولادی به فولاد اهمیت دارد، زیرا یک پیچ 304 حفره‌دار در طول زمان سطحی خشن‌تر و واکنش‌پذیرتر ایجاد می‌کند - روند بسیار گالوانیکی را که اقدامات جداسازی برای کنترل آن انجام می‌شد تسریع می‌کند. ما مقایسه دقیق بست های فولادی ضد زنگ 304 در مقابل 316 تفاوت های آلیاژ و جایی که هر درجه نگه می دارد را تجزیه می کند.

اشتباهات رایجی که مفاصل آلومینیوم را از بین می برند یا خورده می کنند

• حفاری یک سوراخ پایلوت با اندازه کمتر برای پیچ، که در اولین نصب، رزوه آلومینیوم نرم را از بین می برد.
• استفاده از فولاد ضد زنگ یا کربن بدون پوشش مستقیم در برابر آلومینیوم در هر محیط بیرونی یا مرطوب
• پیچ‌های خودکار با گشتاور بیش از حد از نقطه‌ای که رزوه آلومینیومی می‌تواند نگه دارد، بخصوص با درایورهای نیرو در تنظیمات گشتاور بالا
• نادیده گرفتن رطوبت محیط به عنوان یک الکترولیت کافی
• استفاده مجدد از پیچ های خودکار در همان سوراخ پس از جداسازی، زمانی که رزوه اصلی قبلاً بریده شده است و دوباره تمیز نمی شود

بیشتر خرابی‌های اتصالات آلومینیومی به یکی از این موارد برمی‌گردد و نه انتخاب مواد اساساً اشتباه - به همین دلیل است که درست کردن سوراخ خلبان، گشتاور و ایزولاسیون اغلب بیشتر از بحث در مورد درجه ضد زنگ به تنهایی اهمیت دارد.