Den kompletta guiden till gängade fästelement och deras tillämpningar

Gängade fästelement är fortfarande en av mänsklighetens viktigaste uppfinningar sedan de upptäcktes för mer än 2 400 år sedan. Ända sedan Archytas av Tarentum först introducerade tekniken för att förbättra pressar för oljor och extrakt i antiken, fick skruvprincipen bakom gängade fästelement nytt liv under den industriella revolutionen och nu förlitar sig tillverkare på dessa mekaniska leder för att stödja miljontals olika tillämpningar.

På 1860-talet tillät den första standardiserade gängvinkeln och antalet gängor per tum företag att använda fabrikstillverkade gängade fästelement i alla typer av utrustning och produkter. Idag förutspår analytiker att marknaden för mekaniska och industriella fästelement kommer att nå 109 miljarder dollar år 2025, med en genomsnittlig årlig tillväxttakt (CAGR) på mer än 4 % under de kommande fem åren. Moderna gängade fästelement stöder alla branscher inom modern tillverkning, från konsumentelektronik till robust gruvutrustning och mer.

• Gängade fästelement använder skruvprincipen för att omvandla draghållfasthet till en linjär kraft

   

• Moderna gängade fästelement stöder nästan alla branscher, inklusive elektronik, flyg-, fordons- och industrisektorerna

   

• Gängade fästelement finns i alla former och storlekar, lämpliga för alla applikationer, inklusive specialdesignade konstruktioner vid behov.

   

Under årens lopp har fästelementtyper och -konstruktioner fortsatt att utvecklas och nu finns det en rad lösningar att välja mellan för just din applikation. Enligt experter på fästelement uppstår 95 % av alla fel antingen på grund av att fel gängat fästelement väljs eller på grund av felaktig installation av delen. Olika funktioner, designegenskaper, beläggningar och materialval påverkar alla fogens hållfasthet och vikten på produktens övergripande design.

Här är en praktisk guide till allt du behöver veta om moderna gängade fästelement och deras tillämpningar.

Definitionen av ett gängat fästelement är en fixtur som använder en spiralformad ramp som är utskuren ur en cylindrisk axel för att sammanfoga två eller flera materialstycken. En gäng- eller spiralramp omvandlar rotationskraft (eller vridmoment) i en linjär koppling som kan bibehålla spänning på flera begränsade material.

När gängan sitter på utsidan av den cylindriska axeln (som med bultar) kallas den för utvändig gänga och de som sitter inuti axeln (muttrar) är för invändiga gängor. När invändiga och utvändiga gängor samverkar med varandra kan spänningsegenskaperna hos ett linjärt fästelement motstå den skjuvspänning som två eller flera materialstycken som sammanfogas utövar på varandra.

Gängade fästelement använder draghållfasthet för att motstå att dras isär och förhindra att olika delar glider i förhållande till varandra. Draghållfastheten och spänningsegenskaperna gör dem idealiska för situationer där du behöver en stark, icke-permanent fog mellan alla typer av material. Gängade fästelement används bland annat inom fordons-, flyg-, tillverknings-, bygg- och jordbruksindustrin.

Designen varierar från fina till grova gängor, vilket möjliggör olika fogstyrkor för att passa den specifika applikationen. När du designar en ny produkt eller optimerar befintliga designer behöver du veta vilka gängade fästelement som finns tillgängliga för att stödja dina fogar och enheter.

Det finns idag en mängd olika mönster som passar för alla typer av sammanfognings- och fästtillämpningar. Att välja rätt design är fortfarande en viktig del av produktens övergripande specifikation, inklusive huvudtyp, gängtäthet och materialstyrka.

Beroende på tillämpning inkluderar de viktigaste typerna av gängade fästelement:

• Nötter– Vanligtvis passar en invändig gängad mutter över en bult i olika utföranden för att fästa två materialstycken tillsammans

   

• Bultar– Utvändiga gängor på utsidan av en cylinder som antingen skruvas in i en invändig gängad materialbit eller använder en mutter för att fästa material på plats

   

• Skruvar– Kräver ingen mutter och finns i nästan alla former och storlekar, med hjälp av skruvprincipen för att sammanfoga två materialstycken

   

• Brickor– Fördelar lasten jämnt vid åtdragning av skruv, bult, mutter eller gängstång

   

Typerna ovan är endast huvudkonstruktioner, med olika undertyper som sexkantsbultar, maskinskruvar, gängade fästelement i plåt och en mängd olika material och kvaliteter tillgängliga.

För specialiserade tillämpningar kan du designa gängade bultar och specialtillverkade fästelement (vanligtvis tillverkade på beställning) om en standardprodukt inte räcker till. Förankringsbultar sammanfogar konstruktionsstål med byggnadsfundament medan rörhängare och kabelrännor regelbundet behöver gängade fästelement med högre hållfasthet för att stödja industriella konstruktioner.

Gängstänger fungerar som bultar men har vanligtvis ett unikt huvud eller utgör en del av den del som har mest kraft i en koppling. Moderna tillverkare kan samarbeta med dig för att hitta det perfekta materialet, huvuddesignen och draghållfastheten för att stödja alla applikationer samtidigt som de tar hänsyn till kostnad och vikt. Gängade fästelement i plast är nu också vanliga i elektroniska produkter, vilket möjliggör snabb montering samtidigt som de kan demonteras när produkten behöver repareras.

De flesta gängade fästelement har en kodad (eller noterad) identifiering på produkten. Informationen i dessa koder hjälper dig att fatta rätt beslut när du väljer en produkt för din applikation.

Beteckningen på gängade fästelement beskriver:

• Drivtyp– Att skruva fast fästelementet kan kräva ett specialverktyg eller en specialanordning. Typiska verktyg inkluderar Phillips (skruvar), Hex Socket (muttrar), Square (skruvar eller muttrar) och Star (speciella gängade fästelement).

   

• Huvudstilen– Beskriver fästelementets huvud som kan vara av platt, runt, panoramiskt, sexkantigt eller ovalt utförande. Valet av huvudtyp beror på vilken typ av ytbehandling du vill ha för din produkt eller montering.

   

• Materialet– Materialet är en av de viktigaste faktorerna när man väljer ett gängat fästelement. Eftersom materialet avgör den totala foghållfastheten bör du se till att välja ett gängat fästelement som har tillräcklig draghållfasthet som en del av dess egenskaper.

   

• Mätningen– Varje gängat fästelement har också ett mått stämplat på produkten som vägledning. Det inkluderar diameter, gängtäthet och längd. I USA kan bultar eller skruvar mindre än 1/4 tum använda ett nummer medan metriska storlekar i resten av världen ger dig millimetermått.

   

Beteckningen på sidan eller huvudet av det gängade fästelementet ger dig all information du behöver för att avgöra om produkten passar din design.