Verriegelungsprobleme und Lösungen für Schrauben aus rostfreiem Stahl

Was bedeutet Lockout? Lockout, auch bekannt als Biss, bezieht sich auf die Schraube und die Mutter in den Befestigungsprozess tritt Biss halten Phänomen, tritt in der Regel zwischen dem Edelstahl-Bolzen und Edelstahl-Mutter, so auch bekannt als Edelstahl-Schraube Lockout oder Edelstahl-Schraube Biss.

Was passiert, wenn eine Verriegelung auftritt

1.elektrische (oder pneumatische) Werkzeuginstallation

1. schnelle Montage mit Elektrowerkzeugen (oder Druckluftwerkzeugen, siehe unten).
Selbst in freiem Zustand (d. h. ohne Druck) kann es bei der schnellen Montage von 304er-Schrauben mit 304er-Muttern (oder 316er-Schrauben mit 316er-Muttern) mit Elektrowerkzeugen zwangsläufig zu einer Verklemmung kommen. Was die Wahrscheinlichkeit einer Verriegelung und die Geschwindigkeit des Elektrowerkzeugs betrifft, so ist die Wahrscheinlichkeit einer Verriegelung umso höher, je höher die Geschwindigkeit ist, und je langsamer die Geschwindigkeit ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit. In einigen extremen Fällen, wie z. B. bei Elektrowerkzeugen, die wiederholt und schnell ein- und ausgeschraubt werden, und bei Elektrowerkzeugen zur Installation von Sicherungsmuttern (einschließlich Nylonsicherungen, Metallsicherungen, abflachenden Sicherungsmuttern usw.), kann die Verriegelung bis zu 100 % betragen. (Dies ist ein Beispiel für die Verriegelung eines Elektrowerkzeugs mit einer Nylonsicherungsmutter aus rostfreiem Stahl auf einer Schraube aus rostfreiem Stahl)

Bei der manuellen Installation gibt es jedoch kein Problem mit der Verriegelung, was auch den Zusammenhang zwischen der Installation von Elektrowerkzeugen und dem Auftreten von Verriegelungen zeigt.

2. Hochfeste Torsions-, Unwucht-, Kipp- und außermittige Montage

Ein typisches Beispiel für eine hochfeste Torsions- und Unwuchtmontage ist die Montage von Flanschen.

Der Flansch hat als wichtiges Trägerteil für die Ausrüstung eine große Montagekraft. Unabhängig davon, ob es eine Betriebsanleitung gibt oder nicht, habe ich zu viele Arbeiter gesehen, die immer so lange schrauben, bis sie nicht mehr können; gleichzeitig wird der Flansch entlang der Flanschkante montiert, und es besteht eine Unwucht beim Anziehen der Schrauben, die beiden oben genannten Punkte führen zu einer entsprechend größeren Wahrscheinlichkeit des Festklemmens
Der Flansch ist ein repräsentativer Fall von Festklemmen, es gibt ähnliche versteckte Gefahren in der Montageumgebung wie
Schrägmontage.
Das Schraubenmaul und die Mutter sind nicht richtig ausgerichtet (d. h.: unterschiedliche Zentren.).

Was ist der Grund dafür?

Die Hauptgründe sind zweierlei.
1.Klebrigkeit
2.Hitze
Der erste Punkt ist, dass "Klebrigkeit" eine einzigartige Eigenschaft von 304 (und 316) Edelstahl ist, wie das Konzept der "Klebrigkeit" zu verstehen ist, können wir uns vorstellen und einen guten Teig mit einem Stein vergleichen, es ist offensichtlich, dass der Teig klebrig ist.

Physikalische Parameter: Duktilität (Duktilität ist eine mechanische Eigenschaft eines Stoffes, die die Fähigkeit eines Materials angibt, sich plastisch zu verformen, bevor es einer Kraft ausgesetzt wird, die einen Bruch verursacht). Nachfolgend finden Sie einen Screenshot einer Tabelle mit der chemischen Zusammensetzung von Edelstahl 304.

Zum Vergleich wurde das am häufigsten verwendete Material für die Herstellung von Verbindungselementen aus Kohlenstoffstahl ausgewählt: 10B21. Hier ist ein Screenshot der Zusammensetzungstabelle für 10B21.

Ich habe sie rot markiert. Ich habe sie in der folgenden Vergleichstabelle zusammengestellt (Duktilität von Edelstahl 304 gegenüber 10B21).

Die obige Tabelle zeigt, dass nichtrostender Stahl 304 viel dehnbarer ist als Kohlenstoffstahl 10B21. Wir müssen das nicht lernen, sondern können es mit unserem gesunden Menschenverstand abschätzen: Von den uns bekannten Metallen haben Gold, Silber und Kupfer (vor allem reines Kupfer) eine hohe Duktilität, während die Duktilität von Wolframstahl und Schnellarbeitsstahl definitiv niedrig ist.
Liegt der Schluss nahe, dass ein Metall umso weniger duktil ist, je härter es ist, und umso weicher, je duktiler es ist? Es gibt einen Zusammenhang, aber nicht ganz, was natürlich ein Thema für einen anderen Tag ist und hier nicht diskutiert werden soll. Auf jeden Fall ist 304 dehnbarer.

Wer sich mit der Bearbeitung von nichtrostenden Stählen befasst, muss diese Erfahrung machen: Gerade wegen seiner zähflüssigen und duktilen Eigenschaften werden 304/316-Werkstoffe mit extrudierten, zerknitterten oder federartigen Spänen bearbeitet, während andere Werkstoffe wie Messing oder Kohlenstoffstahl während des Drehprozesses bröckelige oder fadenförmige Späne aufweisen. Hier fertigen wir eine Mutter aus rostfreiem Stahl (der Ölstrahl wurde für das Foto entfernt):

Die Späne lassen sich nicht so leicht entfernen, und die Bearbeitung erfordert sogar spezielles Personal, um die Späne zu beseitigen.
Nachdem wir über die Duktilität gesprochen haben, wollen wir einen Blick auf die Wärmeleitfähigkeit von nichtrostendem Stahl werfen. Hier ist eine Vergleichstabelle der Wärmeleitfähigkeit von Edelstahl, Kohlenstoffstahl und Kupfer:

Die obige Tabelle zeigt, dass nichtrostender Stahl eine schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweist, Kupfer eine gute und Kohlenstoffstahl die zweitbeste.
Wenn Sie die Haftung und die Wärmeleitfähigkeit von nichtrostendem Stahl verstehen, haben Sie im Grunde den Grund für das Festklemmen erraten:
Die Klebrigkeit des nichtrostenden Stahls selbst sorgt dafür, dass sich die Schrauben und Muttern leicht ineinander verhaken, und die durch Reibung erzeugte Wärme fördert dieses Phänomen. Der ganze Prozess läuft sofort folgendermaßen ab:

Wenn ein Verbindungselement aus rostfreiem Stahl eingeklemmt wird

Der Druck und die Wärme, die zwischen den Zähnen erzeugt werden, zerstören die Chromoxidschicht zwischen den Zähnen und löschen sie aus.

Direktes Blockieren und Abscheren an einem der Kontaktpunkte der Riffelung

Es kommt zur Adhäsion

Die Haftung erfolgt kontinuierlich (normalerweise innerhalb einer vollen Umdrehung des Zahndurchmessers) und bildet eine Fläche

Verbindungselemente aus rostfreiem Stahl werden vollständig verriegelt

Es kann nicht mehr entfernt oder verriegelt werden.

Die Lösung
Die Lösung für den Biss von Edelstahlschrauben ist nicht nur ein einseitiges Bedürfnis des Befestigungsherstellers, sondern bedarf zweifellos des Hinweises und der Verbesserung durch den Anwender.
Als Anbieter.
1. Die derzeit gängige Lösung ist die Wärmeleitfähigkeit und die Schmierbehandlung. Die Oberfläche des Gewindes wird mit wärmeleitendem Öl und Schmiermittel beschichtet und getrocknet, um die Wärmeableitung zu beschleunigen und die durch Reibung erzeugte Wärme zu reduzieren.
2 Einige Unternehmen tragen eine Wachsschicht auf die Oberfläche auf, das Prinzip ist das gleiche.

Als Benutzer.
1. ist es notwendig, die Durchführbarkeit von Elektrowerkzeugen zu überdenken, um ein Gleichgewicht zwischen der Gewährleistung einer effizienten Installation und der Verringerung des Risikos des Festklemmens zu finden. Die Geschwindigkeit des Elektrowerkzeugs zu verringern, ist vielleicht die intuitivste Art, dies zu tun.
Dies wird im Allgemeinen auf Schrauben und Muttern für hochfeste Installationen angewandt, wie die oben erwähnten Flanschverbindungen, aber natürlich wird diese Lösung Öl auf der Gewindeoberfläche haben.
3. Natürlich ist es auch notwendig, eine grobe Installation zu vermeiden, wie oben erwähnt, ist "zu Tode schrauben" niemals akzeptabel, mit einem Drehmomentschlüssel, um eine Überbeanspruchung zu verhindern.

Kupfer-, Aluminium-, Titan-Schrauben Verriegelung
In der Tat, Kupfer-Schrauben sind auch leicht zu verschließen, nur im Vergleich zu Edelstahl-Schrauben ist nicht so prominent, desto besser die Qualität der Kupfer-Schrauben, desto leichter ist es zu verschließen, oft, weil gute Qualität Kupfer Muttern als andere hohe Kupfergehalt, und einige schlechte Qualität Kupferschrauben mit hohem Bleigehalt und weniger Kupfergehalt. Die hohe Duktilität von Kupfer bewirkt, dass es zu sperren Phänomen, aber Kupfer hat einen großen Vorteil, seine Wärmeleitfähigkeit ist sehr gut, kann rechtzeitige Wärmeableitung, so dass ein hohes Maß an Unterwerfung und vermeiden die Verriegelung
Aluminium und Titan Schrauben haben auch dieses Problem
Aber Kohlenstoffstahl Schrauben nicht sperren. Der Grund dafür, dass Schrauben aus Kohlenstoffstahl sofort brechen, aber nicht blockieren, liegt darin, dass Kohlenstoffstahl viel weniger dehnbar ist als rostfreier Stahl.
Ist Duktilität also ein Vorteil oder ein Nachteil? Als mechanische Eigenschaft ist sie zweifelsohne ein Vorteil. Kurz gesagt: Solange der Schwellenwert nicht überschritten wird, kann nichtrostender Stahl größeren Dehnungen standhalten, was in vibrierenden Umgebungen zweifellos besser ist, und eine längere Ermüdungslebensdauer aufweisen. Nur bei der Verriegelung ist diese Eigenschaft zu bemängeln.