V mnoha výrobních linkách jsou šrouby pro tlakové nýtování tím typem součásti, kterého si všimnete pouze tehdy, když se něco pokazí.
To proto, že když pracují, jsou neviditelní. Ale když selžou, celá sestava se může zakolísat, uvolnit nebo dokonce rozpadnout.
Pro výrobce nejsou tlakové nýtovací šrouby jen dalším upevňovacím prvkem – jsou to rozhodnutí o spolehlivosti. A v odvětvích, kde záleží na vibracích, opakovaném použití nebo stísněném prostoru, je výběr špatného spojovacího prvku drahou chybou.
Co jsou tedy tlakové nýtovací šrouby?
Tlakové nýtovací šrouby jsou spojovací prvky určené ke spojování materiálů kombinací tlaku a mechanické deformace.
Představte si je jako šroub, který se zablokuje na místě stlačením a roztažením uvnitř otvoru, spíše než se spoléhat pouze na záběr závitu.
Běžně se používají, když je potřeba pevný spoj, ale materiály nebo prostor neumožňují tradiční matice, závitové vložky nebo svařování.
Jednoduše řečeno: jsou to spojovací prvky „udělejte více s méně“.
Proč na nich tolik záleží?
Protože tlakové nýtovací šrouby řeší velmi běžný výrobní problém: jak vytvořit pevné spoje v omezeném prostoru bez složitých montážních kroků.
V mnoha produktových řadách je zákazníkům jedno, jaký typ šroubu je použit – pokud je produkt pevný. Ale v zákulisí se inženýři hodně starají.
Zde je důvod:
- - Zkracují dobu montáže ve srovnání s maticemi a šrouby
- - Zlepšují odolnost proti vibracím ve srovnání se standardními šrouby
- - Vyhnou se nutnosti svařování nebo drahých vložek
- - Vytvářejí čistou povrchovou úpravu bez vyčnívajících částí
To je důvod, proč se používají ve spotřebičích, elektronice, automobilových součástech, nábytku a mnoha dalších průmyslových odvětvích.
Kdy se používají tlakové nýtovací šrouby?
Obvykle se používají, když:
- - Prostor je omezený a matice se nevejde
- - Vibrace jsou silné a uvolnění představuje riziko
- - Spoj musí být pevný, ale materiály jsou tenké
- - Vyžaduje se čistý vzhled, bez viditelných spojovacích prvků
Jedním z příkladů je tenký kovový panel spojený se silnějším rámem, kde nemůžete navléknout samotný panel. Dalším příkladem je skříň elektroniky, kde je málo místa a každý milimetr se počítá.
V mnoha případech jsou tím nejlepším řešením, když chcete sílu bez složitosti.
Jak fungují tlakové nýtovací šrouby?
Princip fungování je překvapivě jednoduchý, ale inženýrství za ním není.
Krok 1: Šroub je vložen
Šroub se umístí do předvrtaného otvoru.
V závislosti na konstrukci může být otvor těsný lisovaný nebo mírně větší, aby umožnil kontrolovanou deformaci.
Krok 2: Je aplikován tlak
Během montáže tlak nebo krouticí moment zatlačí šroub na místo.
Šroub je navržen tak, aby expandoval, deformoval nebo vytvořil uzamykací akci uvnitř materiálu.
Krok 3: Vytvoří se uzamčený spoj
Výsledkem je spoj, který odolává vytažení a uvolnění i při vibracích.
Není to jen „zašroubované“. Je mechanicky uzamčen.
To je důvod, proč se používá v aplikacích, kde by standardní spojovací prvky nakonec selhaly.
Jaké jsou kompromisy?
Žádný upevňovací prvek není dokonalý. Tlakové nýtovací šrouby přicházejí s vlastní sadou kompromisů.
Pros
- - Pevné spoje odolné proti vibracím
- - Nejsou potřeba matice ani vložky
- - Čistší vzhled a menší vyčnívání
- - V mnoha případech rychlejší montáž
Nevýhody
- - Vyžaduje přesnou velikost otvoru a kontrolu materiálu
- - Nelze snadno odstranit bez poškození
- - V některých případech vyžaduje speciální montážní zařízení
- - Nevhodné pro všechny materiály, zejména velmi tvrdé nebo velmi měkké
Stručně řečeno: jsou skvělé pro trvalé nebo polotrvalé spoje, ale nejsou ideální pro výrobky, které vyžadují časté rozebírání.
Na co by si měli výrobci dát pozor?
Z reálných výrobních zkušeností vyplývá, že nejčastější poruchy pocházejí ze stejných několika chyb.
Tolerance otvorů je kritická
Příliš utažené a šroub se může nesprávně deformovat nebo zlomit. Příliš volné a spoj bude slabý.
Výrobci potřebují přísnou kontrolu procesu, aby otvory byly konzistentní.
Na výběru materiálu záleží
Upevňovaný materiál musí podporovat deformaci. Pokud je příliš křehké, praská. Pokud je příliš měkký, svléká se nebo se vytahuje.
Proces montáže musí být stabilní
Řízení točivého momentu, nastavení tlaku a vyrovnání nástrojů ovlivňují kvalitu spoje.
Nekonzistentní montáž vede k nekonzistentní síle.
Nevýhodyider Service Life
Pokud bude výrobek vystaven vibracím, změnám teploty nebo vlhkosti, musí upevňovací prvek časem odolávat uvolnění.
Jak se mění trh?
Tlakové nýtovací šrouby jsou stále běžnější, protože výrobky jsou stále lehčí, tenčí a kompaktnější.
To znamená, že tradiční způsoby upevnění již vždy nefungují.
Výrobci se stále více obracejí k řešením, která poskytují pevné spoje bez zvýšení objemu nebo složitosti montáže.
V mnoha průmyslových odvětvích již nejsou šrouby pro tlakové nýtování okrajovou možností – stávají se standardní volbou pro moderní design.
Závěrečné myšlenky
Tlakové nýtovací šrouby nejsou okouzlující, ale jsou jednou z těch částí, které určují, zda je produkt pevný nebo levný.
Pro výrobce není klíčem jen výběr spojovacího prvku, ale výběr správného spojovacího prvku pro správnou aplikaci se správným řízením procesu.
Při správném provedení poskytují šrouby s tlakovým nýtováním pevné, spolehlivé a čisté spoje, díky nimž produkty déle fungují a zákazníci jsou šťastnější.
