Co jsou šestihranné šrouby se závitem? Materiály, hodnocení pevnosti a průvodce nákupem

A šestihranný šroub se závitem je spojovací prvek se šestihrannou (šestihrannou) hlavou a vnějším závitem probíhajícím částečně nebo zcela podél jeho dříku, určený k utažení klíčem nebo nástrčným klíčem a spárovaný s maticí nebo závitovým otvorem pro sevření dvou nebo více součástí k sobě. Šestihranné šrouby jsou nejrozšířenějším typem upevňovacích prvků ve stavebnictví, strojírenství a konstrukční oceli, protože šestistranná hlava umožňuje použití vysokého krouticího momentu ve stísněných prostorech a zároveň odolává zaoblení lépe než alternativy se čtvercovou hlavou nebo drážkou.

Šestihranný šroub vs. šroub s vnitřním šestihranem: Hlavní rozdíl

Ačkoli se často používá zaměnitelně v běžné konverzaci, existuje technický rozdíl mezi šestihranným šroubem a šroubem s šestihrannou hlavou, který je důležitý ve technických specifikacích. Pravda šestihranný šroub má širší dosedací plochu pod hlavou a volnější tolerance těla, určené především pro použití s maticí. A šroub se šestihrannou hlavou má zkosenou hlavu, užší tolerance a podložku pod hlavou, díky čemuž je vhodná pro použití v závitovém otvoru, kde záleží na přesném lícování.

V praxi je většina spojovacích prvků komerčně prodávaných jako „šestihranné šrouby“ technicky šrouby se šestihrannou hlavou a tento rozdíl zřídka ovlivní obecnou konstrukci nebo svépomocné použití. Pro konstrukční ocel a aplikace přesných strojů však specifikujte správný typ podle ASME B18.2.1 (pro šrouby s válcovou hlavou) nebo příslušná norma pro konstrukční šrouby záleží na technické shodě.

Běžné materiály používané v šroubech se závitem

Výběr materiálu ovlivňuje pevnost, odolnost proti korozi a vhodnost pro konkrétní prostředí nebo aplikace.

316 nerezová ocel je obecně specifikován nad 304 v pobřežním nebo mořském prostředí, protože jeho přidaný obsah molybdenu poskytuje výrazně lepší odolnost proti důlkové korozi vyvolané chloridy, i když to obvykle stojí o 15 % až 25 % více než 304 nerez.

Stupně síly: imperiální (SAE) vs. metrické (třída)

Stupně pevnosti udávají pevnost v tahu a mez kluzu šroubu a jsou vyznačeny přímo na hlavě šroubu, obvykle jako vyvýšené čáry (stupně SAE) nebo čísla (metrické třídy). Záměna značek jakosti mezi imperiálními a metrickými systémy je běžnou a nebezpečnou chybou, protože systémy značek vypadají povrchně podobně, ale představují různé hodnoty pevnosti.

Třída 8 a třída 10.9 jsou zhruba ekvivalentní v pevnosti v tahu a jsou nejběžnější volbou pro vysoce zatížené konstrukční a automobilové aplikace, zatímco šrouby třídy 2 nebo třídy 8.8 jsou obecně vyhrazeny pro lehčí všeobecné montážní práce, kde není primárním požadavkem maximální pevnost.

Typy nití: Hrubé vs. jemné

Šrouby se šestihrannou hlavou jsou k dispozici s hrubým nebo jemným závitem a volba ovlivňuje rychlost instalace, pevnost držení a odolnost proti vibracím.

• Hrubé závity (UNC / metrické hrubé): Rychlejší instalace, odolnější vůči odizolování a křížení závitů, lepší výkon v měkčích materiálech
• Jemné závity (UNF / metrické jemné): Vyšší pevnost v tahu na průměr šroubu, lepší odolnost proti uvolnění při vibracích, ale náchylnější ke křížovému závitu během instalace

Hrubé závity zůstávají výchozí volbou pro většinu obecných stavebních a strojních aplikací díky jejich shovívavé montážní toleranci, zatímco jemné závity jsou běžněji specifikovány v automobilovém průmyslu a přesných aplikacích, kde je prioritou odolnost proti vibracím a maximální upínací zatížení v omezeném prostoru.

Nátěry a ochrana proti korozi

Nátěry prodlužují životnost ve venkovním nebo korozivním prostředí a obvykle se vybírají na základě očekávané úrovně expozice a požadované životnosti.

• Zinkování (elektricky pozinkováno): Základní ochrana proti korozi pro mírné vnitřní nebo krátkodobé venkovní působení
• Žárově pozinkováno: Silnější zinkový povlak nabízející výrazně delší životnost ve venkovním prostředí, běžně vyžadovaný u konstrukční oceli vystavené povětrnostním vlivům
• Černý oxid: Mírná odolnost proti korozi s minimální změnou rozměrů, často se používá v interiéru, kde na vzhledu záleží více než na těžké ochraně
• Zinko-niklový nebo geometový povlak: Vysoce výkonný povlak používaný v automobilovém a leteckém průmyslu vyžadující odolnost proti korozi a přesnou konzistenci točivého momentu

Obvykle poskytují žárově zinkované povlaky 50 až 70 mikronů tloušťky zinku ve srovnání se zhruba 5 až 25 mikronů pro standardní galvanizované pokovování, což znamená podstatně delší životnost při přímém venkovním vystavení povětrnostním vlivům.

Normy upravující výrobu šestihranných šroubů

Několik norem definuje rozměrové a mechanické požadavky na šestihranné šrouby a určení správné normy je důležité pro shodu ve strukturálních a regulovaných aplikacích.

• ASTM A307 / A325 / A490: Řídí šrouby z uhlíkové a vysokopevnostní konstrukční oceli používané při stavbě budov a mostů
• SAE J429: Definuje britské mechanické a materiálové požadavky pro šrouby třídy 2, 5 a 8
• ISO 898-1: Definuje metrické třídy vlastností, jako je 8.8, 10.9 a 12.9
• DIN 931 / DIN 933: Definujte rozměrové normy pro metrické šrouby se šestihrannou hlavou s částečným a plně závitem

Konstrukční ocelové spoje v budovách a mostech obvykle vyžadují Šrouby ASTM A325 nebo A490 konkrétně, protože tyto normy zahrnují dodatečné požadavky na značení hlavy, zkoušení a instalační postupy, které běžné šrouby třídy 5 nebo 8 nesplňují, a to ani při srovnatelné pevnosti v tahu.

Průvodce nákupem: Co zkontrolovat před nákupem

Výběr správného šroubu se šestihrannou hlavou znamená přizpůsobení průměru, délky, třídy, typu závitu a povlaku specifickým požadavkům na spoj spíše než výchozí nastavení podle toho, co je po ruce nebo nejlevnější.

Kontrolní seznam nákupu

1. Ujistěte se, že průměr a délka odpovídá tloušťce spoje a jakékoli použitelné technické specifikaci
2. Určete požadovaný stupeň pevnosti na základě vypočteného zatížení, které musí spoj nést, s odpovídající bezpečnostní rezervou
3. Vyberte typ závitu — hrubý pro všeobecné použití a snadnou instalaci, jemný pro odolnost proti vibracím nebo maximální upínací zatížení
4. Vyberte materiál a povrchovou úpravu podle provozního prostředí — nerez nebo žárově zinkovaný pro venkovní/korozivní expozici
5. Ověřte, že označení hlavy odpovídá zamýšlenému standardu (SAE, metrická třída nebo strukturální označení ASTM), aby se předešlo smíchání nekompatibilních tříd
6. Ujistěte se, že dodávaná nebo vybraná matice a podložka odpovídají jakosti šroubu, protože vysoce kvalitní šroub spárovaný s maticí nízké kvality může selhat pod svou jmenovitou pevnost

Například spojení palubní knihy vystavené povětrnostním vlivům by obvykle vyžadovalo a žárově pozinkovaný šroub třídy 5 nebo nerezový šestihranný šroub , zatímco spojení nosníků z konstrukční oceli na komerční budově by vyžadovalo Šroub ASTM A325 instalované a napnuté podle platné specifikace konstrukční oceli, nikoli podle běžného šroubu třídy 8 v železářství bez ohledu na podobnou pevnost v tahu.