A lanka kierre sisäosa on kierteisesti kierretty kiinnityslaite, joka on valmistettu erittäin lujasta ruostumattomasta teräslangasta (tyypillisesti tyyppi 304 tai 316), jonka poikkileikkaus on vinoneliön muotoinen. Se työnnetään esikierteitettyyn reikään pysyvän, kulutusta kestävän sisäkierteen luomiseksi, joka ylittää useimpien perusmateriaalien lujuuden. Sisäosan jousimainen rakenne mahdollistaa kuormien jakamisen tasaisesti koko kierteen pituudelle, mikä muuttaa leikkauskuormituksen säteittäiseksi "vannerasitukseksi", mikä takaa erinomaisen liitoksen eheyden.
Alun perin ilmailu- ja autoteollisuuden sovelluksiin kehitetyillä lankakierteillä on kaksi päätehtävää: vaurioituneiden tai irronneiden kierteiden korjaaminen ja vahvikelangat pehmeissä materiaaleissa kuten alumiini, magnesium ja komposiitit. Valmis pinta (8-16 mikrotuumaa) on poikkeuksellisen sileä, eliminoi käytännössä kitkan aiheuttaman kierteen eroosion ja tarjoaa korroosionkestävyyden.
Lankakierresisäkkeiden päätyypit
Lankakierteet luokitellaan niiden lukitusmekanismin ja asennustavan peruterästäla. Neljä ensisijaista tyyppiä ovat:
Vapaasti juoksevat (vakio) lisäosat
Nämä ovat yleisin tyyppi – pääasiassa kierrejouset, jotka luovat pultin kokoa vastaavat sisäkierteet. Ne tarjoavat sileät, vapaasti kulkevat kierteet ilman lukitusominaisuutta. Paras: Yleiskäyttöiset sovellukset, joissa vaaditaan usein kokoamista/purkamista ja joissa tärinä on vähäistä.
Ruuvilukittavat sisäosat
Näissä sisäosissa on yksi tai useampi monikulmainen pitokela, jotka kohdistavat säteittäistä painetta ulkokierteeseen luoden vallitsevan vääntömomentin tärinän tai törmäyksen aiheuttaman löystymisen estämiseksi. Ne poistavat ylimääräisten lukitusmekanismien, kuten lukkoaluslevyjen tai kierrelukitusseosten, tarpeen. Paras: Tärinäpitoiset ympäristöt, kuten moottorit, koneet ja ilmailusovellukset.
Tanged lisäosat
Alkuperäinen malli, jossa on pieni tappi (asennuskahva) kelan toisessa päässä. Kiila kiinnittyy asennustyökaluun ja se on irrotettava asennuksen jälkeen. Edut: Halvemmat kustannukset, vakiintunut luotettavuus. Haitat: Rikkoutuneen tangon aiheuttaman vierasesinejätteen (FOD) vaara, joka vaatii poistoa umpirei'istä.
Sekava insertit
Moderni innovaatio, jonka molemmissa päissä on veto lovet tangin sijaan. Nämä sisäosat voidaan asentaa ja irrottaa rikkomatta yhtään kappaletta, mikä eliminoi FOD-riskit kokonaan. Edut: Uudelleenkäytettävä, nopeampi asennus, ei vaadi hankausta, ihanteellinen kriittisiin ilmailu- ja puhdastilasovelluksiin. Saatavilla: Sekä vapaasti liikkuvat että ruuvilukituskokoonpanot.
| Kirjoita | Lukitusominaisuus | Asennus | FOD-riski | Paras sovellus |
|---|---|---|---|---|
| Vapaa juoksu | Ei mitään | Tanged tai Tangless | Matala-Keskitaso | Yleiskokous |
| Ruuvilukko | Radiaaliset pitokelat | Tanged tai Tangless | Matala-Keskitaso | Korkeavärinäiset ympäristöt |
| Tanged | Vaihtelee | Vaatii katkaisun | Keskikorkea | Kustannusherkät sovellukset |
| Tangless | Vaihtelee | Ei vaadi katkaisua | Ei mitään | Ilmailu, kriittiset järjestelmät |
Kuinka valita sopiva malli
Oikean lankakierresisäkkeen valitseminen edellyttää neljän keskeisen parametrin huomioon ottamista:
Langan koko ja nousu
Yhdistä sisäosa pulttimäärittelysi mukaan (metrinen: M2–M39; brittiläinen: UNC/UNF #2 - 1/2" ja suurempi). Sisäkkeen on vastattava sekä kiinnittimen nimellishalkaisijaa että kierteen nousua (karkea tai hieno).
Aseta pituus
Sisäosan pituus määritetään kierteen halkaisijan (D) kerrannaisena:
- 1.0D: Minimaalinen kiinnitys, sopii ahtaisiin tiloihin
- 1.5D: Vakiopituus useimpiin sovelluksiin
- 2.0D–3.0D: Suurin lujuus suuriin tai kriittisiin sovelluksiin
Materiaalin valinta
Vakioterät valmistetaan 304 ruostumatonta terästä (AISI 304, työkarkaistu 200 000 psi:n vetolujuuteen). Erikoissovelluksiin:
- 316 ruostumaton teräs: Parannettu korroosionkestävyys meri-/kemiallisiin ympäristöihin
- Inconel X-750: Korkeiden lämpötilojen sovellukset (jopa 550 °C/1022 °F)
- Fosforipronssi: Sovellukset, jotka vaativat vähentynyttä kipinänkestävyyttä
Pintakäsittely
Valinnaiset pinnoitteet parantavat suorituskykyä tietyissä olosuhteissa:
- Kuivakalvovoiteluaine (MolyLube): Vähentää kitkaa korkean vääntömomentin sovelluksissa, kestää korkeita lämpötiloja
- Kadmium- tai nikkelipinnoitus: Ylivoimainen korroosionkestävyys, ehkäisee ruskistumista asennuksen aikana
- Hopeapinnoitus: Äärimmäisten lämpötilojen sovellukset vähentävät kierteiden hilseilyä
Tarvittavat asennustyökalut
Täydellinen lankakierreasennus vaatii seuraavat erikoistyökalut:
| Työkalu | Toiminto | Tekniset tiedot |
|---|---|---|
| STI (Screw Thread Insert) Tap | Luo sisäkierteet lisäystä varten | Suurempi nousuhalkaisija kuin tavallinen hana; on vastattava täsmälleen lisäkkeen kokoa |
| Ydinreiän poranterä | Poraa ohjausreiän ennen kierteitystä | Sisäosan kokokohtainen halkaisija; toleransseja ei sallita |
| Lisäystyökalu (esirullaus) | Tuulet työnnetään kierteitettyyn reikään | Manuaalinen, sähköinen tai pneumaattinen; vankeudessa tai ei-vankeudessa käytettävät karatyypit |
| Tang Break -työkalu | Poistaa tahran asennuksen jälkeen | Rei'itys ja vasara (200g) pienille kokoille; erikoistyökalut suurempiin |
| Upotusallas | Luo sisäänvientiviisteen | Syvyys ≤ 0,4 × jako; estää sisäkierteen ylityksen |
| Kierretulpan mittari | Tarkistaa valmiin langan tarkkuuden | Go/No-Go-mittari laadunvalvontaan |
| Poistotyökalu | Poistaa vaurioituneet sisäosat | Vaaditaan korjaus- tai vaihtoskenaarioissa |
Sähkötyökalun vaihtoehdot: Suuren volyymin tuotannossa pneumaattiset tai sähköiset asennustyökalut tarjoavat tasaisen asennussyvyyden säädettävien syvyysrajojen ja automaattisen peruutuksen ansiosta.
Oikea asennusmenettely
Oikea asennus seuraa tarkkaa viisivaiheinen sekvenssi . Poikkeamat tästä menettelystä ovat ensisijainen syy insertin epäonnistumiseen.
Vaihe 1: Poraus
Poraa reikä oikeaan halkaisijaan ja syvyyteen käyttämällä määritettyä STI-poranterää. Kriittiset vaatimukset: Poraussyvyyden tulee ylittää terän asennussyvyys vähintään 1-2 kierteellä; reikä ei saa olla kapeneva; lastut on poistettava kokonaan – varsinkin umpireikien kohdalla.
Vaihe 2: Upotus
Kiinnitä upotus reiän sisääntuloon kierteiden ristikkäisyyden estämiseksi ja anna sisäänvienti sisälle. Suurin upotussyvyys: 0,4 × jako. Liiallinen uppoaminen vaarantaa terän pysyvyyden.
Vaihe 3: Napauttaminen (STI Tap)
Katkaise kierteet määritellyllä STI-kierteellä, joka luo suuremman nousun halkaisijan kuin tavalliset tapit, jotta ne sopivat sisäkkeen ulkohalkaisijaan. Läpivientirei'issä hanan syvyyden on oltava suurempi kuin terän pituus. Käytä umpireikissä hallittua voimaa hanan rikkoutumisen estämiseksi. Puhdista kierteet huolellisesti käyttämällä paineilmaa (säteittäiset suuttimet umpireikille) ennen sisäosan asennusta.
Vaihe 4: Aseta asennus
Kiinnitä sisäosa asennustyökaluun kiinnittämällä kieleke (kierteitettyjen sisäosien kohdalla) tai vetolovisiin (kiinnitys). Pyöritä työkalua kelataksesi sisäkkeen kierrereikään. Pysäytä, kun sisäosa on 0,25–0,75 kierrettä pinnan alapuolella. Vältä liiallisen aksiaalivoiman käyttöä, koska se voi aiheuttaa "ristikierrettä" tai vaurioita.
Vaihe 5: Tangon poistaminen (vain naarmuuntuneet lisäosat)
Läpivientireiät varten: Aseta kielekkeen katkaisutyökalu (lävistys) tangon päälle ja lyö työkalun toiseen päähän 200g vasara leikkaamaan kiven pois. Umpireiät: Käytä pitkäkärkisiä pihtejä tai irrotustyökaluja rikkoutuneen tangon poistamiseen. Tarkista kierretulpan mittarilla, että valmis kierre täyttää vaatimukset (yleensä ISO 2/6H -toleranssi).
Yhteensopivat materiaalit
Lankakierteet ovat yhteensopivia käytännöllisesti katsoen kaikkien teknisten materiaalien kanssa, erityisesti pehmeämmille alustoille.
Pehmeät metallit (ensisijaiset sovellukset)
- Alumiiniseokset: Yleisin sovellus; estää langan irtoamisen valetussa ja muokatussa alumiinissa
- Magnesiumlejeeringit: Välttämätön kevyille ilmailu- ja autokomponenteille
- Kupari ja pronssi: Tarjoaa kulutuskestävyyden pehmeämmille ei-rautametallille
- Titaani: Yhteensopiva, mutta sitä käytetään usein kierteiden korjaukseen ensisijaisen vahvistuksen sijaan
Rautametallit
Teräksissä (jolla on riittävä kierrelujuus) käytetään harvemmin sisäosia valurautaa ja pallografiittivalurautaa kulutuskestävyyden vuoksi ja sisään steel sovellukset, jotka vaativat usein kokoamista/purkamista kierteiden kulumisen estämiseksi.
Ei-metalliset materiaalit
Tehokas sisään kestomuovit, kertamuovit ja komposiitit (hiilikuitu, lasikuitu), jossa suorat langat irtoavat helposti. Sisäosan radiaalinen paine luo mekaanisen lukituksen ilman jännityskeskittymiä, jotka aiheuttavat halkeilua hauraissa materiaaleissa.
Materiaalin kovuuden ohje: Sisäosat ovat edullisimpia, kun perusmateriaalin kovuus on alle 30 HRC (Rockwell C) . Kovemmissa materiaaleissa terät antavat korroosionkestävyyden ja pidentävät kierteen käyttöikää lujuuden lisäämisen sijaan.
Ylikiristymisen ja rikkoutumisen käsittely
Asennusvirheet vaativat järjestelmällistä korjausta säikeen eheyden palauttamiseksi.
Ylikiristyneen sisäosan irrotus
Kun sisäosa on kiristetty liikaa tai se ei ole kunnolla paikallaan, käytä erikoistyökalua poistotyökalu . Aseta työkalun kärki syöttökelaan, paina lujasti ja kierrä vastapäivään perääntyäksesi sisäkkeen. Pinttyneissä tapauksissa levitä tunkeutuvaa öljyä ja anna sen imeytyä ennen uuttamisyrityksiä.
Rikkoutuneen sisäosan poisto
Jos sisäosa rikkoutuu asennuksen aikana:
- Poraa rikkoutunut sisäosa pois poranterällä hieman pienempi kuin STI-kierreporan koko välttääksesi emosäikeiden vahingoittumisen
- Käytä hananpoistolaitetta tai irrotettavaa työkalua jäljellä olevien kelan palasten poistamiseen
- Tarkasta kierrereikä vaurioiden varalta; jos kierteet ovat vaarantuneet, poraa seuraavaan suurempaan teräkokoon tai käytä kiinteää holkkisisäkettä (Keensert) korjaukseen
Ennaltaehkäisytoimenpiteet
Liiallisen kiristyksen estämiseksi:
- Käytä vääntömomenttia rajoittavia asennustyökaluja tai esiasetettuja momenttiavaimia
- Lopeta asennus, kun sisäosa on paikallaan 0,25–0,75 lankaa pinnan alla - ei koskaan huuhtele tai ulkone
- Varmista ennen asennusta, että hanan syvyys on riittävä; riittämätön syvyys aiheuttaa "pohjan poistumista" ja kelan vääristymistä
- Käytä oikeaa voitelua napautuksen aikana välttääksesi naarmuuntumista, joka voi aiheuttaa välikkeen tarttumista
Usein kysytyt kysymykset
Voidaanko lankaliitoksia käyttää uudelleen?
Tangless insertit voidaan poistaa ja käyttää uudelleen useita kertoja ilman vaurioita. Rei'itetyt sisäosat voidaan teknisesti poistaa, mutta tangon irtoaminen tekee uudelleenkäytöstä epäkäytännöllistä. Säännöllistä huoltoa vaativissa sovelluksissa on määritettävä sotkemattomat terät alusta alkaen.
Kuinka paljon vahvempi on kierrereikä, jossa on sisäosa?
Oikein asennettu lankakierresisäke tarjoaa kierteen, joka on 20 % vahvempi kuin alkuperäinen perusmateriaalilanka jännityksessä ja huomattavasti parempi leikkausvoimassa. Kuorman jakautuminen koko terän pituudelta verrattuna vakiokierrereiän 2-3 ensimmäiseen kierteeseen keskittymiseen tarjoaa ensisijaisen lujuusedun.
Vaikuttavatko sisäosat pulttien vääntömomenttiarvoihin?
Ruuvilukittavat sisäosat vaativat suurempi asennusmomentti (yleensä 1,5–2× standardi) johtuen vallitsevasta vääntömomentista kahvakeloista. Vapaasti pyörivät terät käyttävät vakiovääntömomenttiarvoja. Tarkista aina terän valmistajan tiedot, koska alikiristys voi aiheuttaa löystymistä, kun taas ylikiristys vaarantaa pultin rikkoutumisen.
Ovatko lankakierteet standardoituja?
Kyllä, useimmat lisäosat vastaavat DIN 8140 (eurooppalainen), NASM 21209 (Aerospace), tai MS21209 (Sotilasstandardi). Tämä standardisointi varmistaa valmistajien välisen yhteensopivuuden osien, tappien ja asennustyökalujen osalta, vaikkakin tarkistusta suositellaan kriittisissä sovelluksissa.
Voiko sisäosia asentaa sokeisiin reikiin?
Kyllä, sekä takkuiset että takkumattomat terät toimivat umpirei'issä. Jos umpirei'issä on silattuja teriä, varmista, että reiän syvyys vastaa koko terän pituutta ja tangon murtumisvaraa. Tangless sisäosat ovat erityisen edullisia sokeareikissä, koska ne eliminoivat riskin, että irtonaiset kierteet jäävät onteloon.
Mikä aiheuttaa välikkeen "pyörimistä" tai ulosvetoa?
Aseta pyöritys yläreikään osoittaa riittämätön radiaalinen paine , johtuu yleensä: (1) väärästä STI-kierrekoosta, joka johtaa ylimitoitettuihin kierteisiin, (2) asennus materiaaliin, joka on alle vähimmäiskovuuden/leikkauslujuuden, tai (3) liian lyhyen välikappaleen käyttämisestä kuormaa varten. Korjaus edellyttää poraamista ja suuremman sisäosan asentamista tai vaihtamista avaimella lukittavaan kiinteään sisäosaan.
