پیچ های ضد زنگ روی مهره های آلومینیومی و رزوه ای: راهنمای کامل بستن

انتخاب ترکیب اتصال دهنده مناسب در هر پروژه ساخت یا مونتاژ بسیار مهم است. دو موضوعی که به طور مداوم در فلزکاری، ساخت خودرو و کاربردهای سازه مطرح می‌شود، استفاده از پیچ‌های فولادی ضد زنگ بر روی آلومینیوم و نصب مهره‌های رزوه‌دار است. هر دو موضوع شامل علم مواد مهم و اصول نصب است که مستقیماً بر استحکام، طول عمر و مقاومت در برابر خوردگی تأثیر می گذارد. این راهنما هر دو را به طور کامل پوشش می دهد - توضیح خطرات و راه حل های مربوط به اتصالات ضد زنگ روی آلومینیوم و ارائه یک نمای کلی از مهره های رزوه دار و مکان های برتر آنها.

استفاده از پیچ های ضد زنگ روی آلومینیوم: مشکل اصلی

فولاد ضد زنگ و آلومینیوم هر دو به دلیل مقاومت در برابر خوردگی به طور جداگانه مورد احترام هستند. با این حال، هنگامی که در تماس مستقیم در حضور یک الکترولیت - مانند رطوبت، آب باران یا تراکم - قرار می گیرند، یک جفت گالوانیکی را تشکیل می دهند که خوردگی فلز کمتر نجیب را تسریع می کند. در این جفت، آلومینیوم فلز کمتر نجیب است و ترجیحاً خورده می شود ، در حالی که پیچ فولاد ضد زنگ تا حد زیادی بدون تاثیر باقی می ماند.

این فرآیند به عنوان خوردگی گالوانیکی یا خوردگی دو فلزی شناخته می شود. شدت آن به سه عامل بستگی دارد: تفاوت پتانسیل الکتروشیمیایی بین دو فلز، نسبت سطح دو فلز و رسانایی الکترولیت موجود. در محیط‌های بیرونی، دریایی یا محیط‌های با رطوبت بالا، خوردگی گالوانیکی بین ضدزنگ و آلومینیوم می‌تواند در عرض چند ماه قابل مشاهده باشد، اگر اقدامات حفاظتی انجام نشود.

خطر گالوانیک چقدر جدی است؟

تفاوت پتانسیل گالوانیکی بین فولاد زنگ نزن (به ویژه گریدهای 304 و 316) و آلیاژهای آلومینیوم متوسط ​​است - به عنوان مثال، مس روی آلومینیوم زیاد نیست. در محیط های داخلی خشک، خوردگی گالوانیکی بین پیچ های ضد زنگ و آلومینیوم به ندرت یک نگرانی عملی است زیرا هیچ الکترولیتی برای تکمیل مدار الکتروشیمیایی وجود ندارد.

خطر در شرایط زیر قابل توجه است:

• سازه های فضای باز یا در معرض دید در معرض باران، شبنم یا آب ایستاده است.
• محیط های دریایی در جایی که اسپری نمک به طور چشمگیری هدایت الکترولیت را افزایش می دهد و واکنش گالوانیکی را چندین برابر در مقایسه با قرار گرفتن در معرض آب شیرین تسریع می کند.
• مناطقی که در آن استخر آب است در اطراف سرهای بست یا در سوراخ های رزوه دار، تماس طولانی مدت بین دو فلز را حفظ می کند.
• سطح بزرگ ضد زنگ نسبت به آلومینیوم - یک صفحه بزرگ ضد زنگ که با درج های آلومینیومی کوچک بسته شده است، آلومینیوم را به سرعت خورده می کند، اگرچه هندسه معکوس (پیچ ضد زنگ کوچک در یک ساختار آلومینیومی بزرگ) کمتر تهاجمی است.

نقطه نسبت سطح قابل تاکید است: یک پیچ کوچک ضد زنگ که در یک بخش آلومینیومی بزرگ رانده می‌شود، خطر گالوانیکی نسبتاً پایینی را نشان می‌دهد زیرا کاتد (ضد زنگ) نسبت به آند (آلومینیوم) کوچک است. جریان خوردگی در یک منطقه آلومینیومی بزرگ توزیع می شود و حمله موضعی را کند می کند. به همین دلیل است که پیچ‌های ضد زنگ در آلومینیوم با موفقیت در بسیاری از برنامه‌های کاربردی در فضای باز استفاده می‌شوند.

چگونه از خوردگی گالوانیکی بین ضد زنگ و آلومینیوم جلوگیری کنیم

در اکثر شرایط عملی، پیچ های ضد زنگ روی آلومینیوم با اقدامات حفاظتی مناسب قابل کنترل هستند. هدف شکستن مدار الکتروشیمیایی با جلوگیری از تماس مستقیم فلز به فلز یا حذف کامل الکترولیت است.

از یک مانع جداکننده استفاده کنید

موثرترین روش جداسازی الکتریکی دو فلز با استفاده از یک ماده نارسانا است. گزینه ها شامل واشرهای نایلونی یا پلاستیکی قرار داده شده در زیر سر پیچ، نوار PTFE پیچیده شده در اطراف رزوه های پیچ، واشرهای نئوپرن یا لاستیکی بین سطوح جفت، و ترکیبات ضد گیر غیر رسانا که قبل از نصب روی رزوه ها اعمال می شود. هر یک از اینها مدار گالوانیکی را می شکند حتی اگر رطوبت وجود داشته باشد.

از یک ترکیب بازدارنده خوردگی استفاده کنید

بازدارنده‌های خوردگی مبتنی بر روی یا لانولین که روی رزوه‌های پیچ و زیر سر اعمال می‌شوند، یک سد رطوبتی ایجاد می‌کنند که به طور قابل‌توجهی فعالیت گالوانیکی را کاهش می‌دهد. محصولاتی که به طور خاص برای اتصالات دو فلزی فرموله شده اند در دسترس هستند و به طور گسترده در کاربردهای هوافضا، دریایی و خودرو استفاده می شوند. درخواست مجدد معمولاً هر چند سال یکبار مورد نیاز است در محیط های بیرونی خشن

پیچ های آلومینیومی یا اتصال دهنده های روکش دار را در نظر بگیرید

در جایی که الزامات ساختاری اجازه می دهد، استفاده از پیچ های آلیاژ آلومینیوم، دیفرانسیل گالوانیکی را به طور کامل حذف می کند. برای کاربردهای با استحکام بالاتر، اتصالات فولادی با روکش روی یا بست‌های با روکش داکرومت نسبت به ضدزنگ لخت نزدیک‌تر به آلومینیوم در مقیاس گالوانیکی قرار می‌گیرند و خطر خوردگی را کاهش می‌دهند، اگرچه از بین نمی‌روند.

تله های آب را طراحی کنید

فراتر از انتخاب مواد، طراحی مفصل خوب اهمیت دارد. بست های ضد غرق که همسطح با سطح قرار می گیرند، سوراخ های زهکشی نزدیک محل اتصال دهنده ها، و درزگیرهای اعمال شده در اطراف سر پیچ ها در پانل های بیرونی، همگی باعث کاهش احتباس رطوبت در محل اتصال می شوند و مدت تماس الکترولیت را محدود می کنند.

گالینگ: خطر دیگر با ضد زنگ روی آلومینیوم

فراتر از خوردگی گالوانیکی، پیچ‌های فولادی ضد زنگ که مستقیماً در رزوه‌های آلومینیومی ضربه‌خورده رانده می‌شوند، خطر داغ شدن رزوه را به همراه دارند - نوعی سایش چسب که در آن پیچ و ماده اصلی در هنگام نصب تحت اصطکاک قرار می‌گیرند. این به این دلیل رخ می دهد که لایه اکسید روی فولاد ضد زنگ می تواند تحت گرما و فشار نخ شکسته شود و باعث جوشکاری میکرو بین دو ماده شود.

زمانی که پیچ‌ها با سرعت بالا هدایت می‌شوند، زمانی که رزوه‌ها خیلی سفت هستند یا زمانی که رزوه‌ها به اندازه کافی روغن کاری نشده‌اند، احتمال خراش‌سوزی بیشتر است. استفاده از یک روان کننده ضد گیر - به ویژه ترکیبات مبتنی بر نیکل یا مس - قبل از قرار دادن پیچ های ضد زنگ در رزوه های آلومینیومی عملاً خطر تند شدن را از بین می برد و جداسازی قطعات در آینده را بسیار آسان تر می کند.

ریونات های رشته ای چیست؟

مهره رزوه‌دار - که به‌عنوان مهره پرچ، مهره یا درج رزوه‌دار نیز شناخته می‌شود - اتصالی است که یک سوراخ رزوه‌دار دائمی و باربر را در مواد ورقه‌ای نازک، بخش‌های توخالی یا پانل‌هایی که دسترسی به صفحه پشتی غیرممکن یا غیرعملی است، ایجاد می‌کند. مهره از طریق یک سوراخ از پیش سوراخ شده از قسمت جلو وارد می شود، سپس با استفاده از یک ابزار تنظیم، در سمت کور فرو می ریزد یا منبسط می شود و یک لنگر مکانیکی مطمئن با یک نخ داخلی ایجاد می کند.

پس از نصب، یک ریونوت یک پیچ یا پیچ ماشین استاندارد را می‌پذیرد و به پانل‌ها و اجزای آن اجازه می‌دهد بدون آسیب رساندن به ماده اصلی، مکرراً متصل و جدا شوند. این باعث می‌شود که مهره‌ها اساساً با پیچ‌های خودکاری متفاوت باشند، که رزوه خود را مستقیماً در زیرلایه می‌برند و با هر بار برداشتن و قرار دادن مجدد به تدریج آن را ضعیف می‌کنند.

انواع ریونوت های رزوه ای

Rivnuts در چندین پیکربندی بدنه تولید می شوند تا با کاربردهای مختلف و ضخامت مواد مطابقت داشته باشند.

Rivnuts در آلومینیوم، فولاد، فولاد ضد زنگ و برنج موجود است. اندازه رزوه ها از M3 تا M12 در متریک و از 6-32 تا 3/8-16 در امپریال متغیر است که اکثریت قریب به اتفاق نیازهای مونتاژ را پوشش می دهد.

جایی که از ریونوت های رزوه ای استفاده می شود

قابلیت نصب در سمت کور ریونات ها آنها را در بسیاری از صنایع و کاربردهای DIY ضروری می کند:

• خودرو و موتور اسپرت: اتصال پانل‌ها، براکت‌ها و لوازم جانبی به بخش‌های بدنه، قفس‌های رول و ریل‌های شاسی در جایی که جوشکاری غیرعملی است.
• هوافضا و هوانوردی: مهره های آلومینیومی سبک وزن در پانل های هواپیما و سازه های داخلی که در آنها صرفه جویی در وزن بسیار مهم است.
• وسایل الکترونیکی و محفظه ها: ایجاد نقاط پیچی محکم در محفظه ابزار آلومینیمی یا فولادی نازک.
• کاربردهای دریایی: نصب تجهیزات، دستگیره ها و اتصالات به بدنه و بخش های عرشه فایبرگلاس و آلومینیوم.
• ساخت و پوشش: چسباندن پانل های نما، تابلوها و تثبیت ها به بخش های ساختاری توخالی.
• ساخت عمومی: هر موقعیتی که در حین نصب پیچ نمی توان مهره را پشت پانل نگه داشت.

نحوه نصب صحیح Rivnuts Threaded

نصب صحیح برای مهره ها برای دستیابی به مقاومت در برابر کشش و گشتاور آنها ضروری است. یک مهره ضعیف تنظیم شده آزادانه تحت بار می چرخد ​​یا از طریق پانل کشیده می شود - که هر دو حالت خرابی هستند که نیاز به سوراخ کردن و شروع مجدد دارند.

1. قطر سوراخ درست را دریل کنید. هر اندازه مهره یک قطر سوراخ دقیق را مشخص می کند - معمولاً 0.1-0.3 میلی متر بزرگتر از قطر بیرونی بدنه ریونوت. یک سوراخ بزرگ باعث می شود که یقه فشرده به اندازه کافی پانل را نگیرد. همیشه به نمودار اندازه سوراخ سازنده برای ریونوت خاص مورد استفاده مراجعه کنید.
2. سوراخ را جدا کنید. یک سوراخ تمیز و بدون سوراخ باعث می شود که فلنج ریونوت روی سطح پانل همسطح شود. خراش ها می توانند باعث تکان خوردن فلنج شوند و در نتیجه باعث فروپاشی ناهموار بدنه شوند.
3. مهره ریونوت را روی سنبه ابزار تنظیم قرار دهید. مهره را کاملاً روی نخ سنبه پیچ کنید تا روی قطعه دماغه قرار گیرد. مطمئن شوید که بدنه ریونوت با ابزار مربع است.
4. ریونوت را داخل سوراخ فرو کرده و تنظیم کنید. بدنه مهره را به طور کامل از طریق سوراخ فشار دهید تا فلنج در برابر صفحه پانل قرار گیرد. دسته ابزار تنظیم را فشار دهید (برای ابزارهای دستی) یا ابزار پنوماتیک یا باتری دار را تا زمانی که بدنه کاملاً جمع شود، فعال کنید. افزایش مشخص در مقاومت نشان می دهد که مجموعه کامل شده است.
5. نخ سنبه را باز کنید. ابزار را در خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخانید تا آن را از ریونوت نصب شده جدا کنید. نکشید - برای جلوگیری از ایجاد مزاحمت در نصب تازه، باز کردن پیچ ضروری است.
6. نصب را تایید کنید. مهره باید صاف، محکم و بدون چرخش تحت گشتاور دستی باشد. اگر بچرخد، بدنه به اندازه کافی در برابر پانل جمع نشده است - آن را بردارید و با اندازه بعدی به سمت بالا جایگزین کنید یا قطر سوراخ را بررسی کنید.

ابزارهای تنظیم Rivnut: دستی در مقابل قدرت

انتخاب ابزار تنظیم به حجم نصب و ضخامت مواد بستگی دارد. برای استفاده گاه به گاه، یک ابزار اهرمی دستی با هزینه 20 تا 60 پوند برای پیچ‌های M3 تا M8 در مواد ورقه‌ای نازک کافی است. این ابزارها جمع و جور هستند و نیازی به منبع تغذیه ندارند.

برای محیط‌های تولید یا اندازه‌های ریونوت بزرگتر، ابزارهای ریونات پنوماتیک یا باتری دار به شدت توصیه می شود . اینها بدون توجه به خستگی اپراتور، نیروی تنظیم ثابت و کالیبره شده را ارائه می دهند و به طور قابل توجهی خرابی های نصب را کاهش می دهند. ابزارهایی که با باتری کار می‌کنند، به دلیل قابلیت حمل و سرعت، به انتخاب ارجح در کارگاه‌های خودروسازی و هوافضا تبدیل شده‌اند - یک اپراتور ماهر می‌تواند 200 یا بیشتر مهره در ساعت را در مقایسه با 40 تا 60 با ابزار دستی تنظیم کند.

ترکیب ریونوت ها با پیچ های ضد زنگ در پانل های آلومینیومی

یک راه حل عملی که به هر دو موضوع پرداخته شده در این راهنما می پردازد، استفاده از مهره های آلومینیومی نصب شده در ورق آلومینیومی است که با پیچ های دستگاه فولاد ضد زنگ جفت می شود. این رویکرد چندین مزیت دارد:

• بدنه آلومینیومی ریونوت خطر گالوانیکی را در رابط پانل از بین می برد، زیرا مانند فلزات در تماس هستند.
• رزوه پیچ ضد زنگ که به رزوه داخلی ریونوت می‌پیچد، تابش گالوانیکی محدودی را تجربه می‌کند - ناحیه تماس رزوه کوچک است و می‌توان با ترکیب ضد گیر از آن محافظت کرد.
• ریونوت رزوه ای تمیز و محکم را فراهم می کند که در چرخه های مکرر مونتاژ بدون فرسوده شدن مواد پانل مادر زنده می ماند.
• بار در سراسر فلنج ریونوت توزیع می شود نه اینکه بر روی یک نخ بریده شده به ورقه نازک متمرکز شود و مقاومت در برابر کشش را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.

برای محیط‌های با خوردگی بالا مانند تاسیسات دریایی یا ساحلی، مهره‌های فولادی ضد زنگ جفت شده با پیچ‌های ضد زنگ قوی‌ترین ترکیب را نشان می‌دهند - خطر گالوانیکی را به طور کامل حذف می‌کنند و در عین حال بالاترین مقاومت در برابر خوردگی را نسبت به هر جفت مواد اتصال دهنده استاندارد ارائه می‌دهند.