สกรูสำหรับอะลูมิเนียม: วัสดุ ประเภท และคู่มือการติดตั้ง

เหตุใดอะลูมิเนียมจึงลงโทษตัวเลือกสกรูที่ไม่ถูกต้อง

แผงอะลูมิเนียมสองแผงที่ยึดไว้ด้วยสกรูที่ไม่ถูกต้องอาจดูดีได้อย่างสมบูรณ์แบบในวันติดตั้ง และแสดงรอยสนิมและรูที่เป็นหลุมในอีกสิบแปดเดือนต่อมา อะลูมิเนียมทำให้เกิดปัญหาเรื่องตัวยึดมากกว่าโลหะทั่วไปอื่นๆ เกือบทั้งหมด และมาจากปัญหา 2 ประการที่แยกจากกันซึ่งรวมเข้าด้วยกันเป็น "แค่ใช้สเตนเลส"

ประการแรกคือการกัดกร่อนของกัลวานิก อะลูมิเนียมตั้งอยู่บริเวณปลายขั้วบวกของซีรีส์กัลวานิกสูง ซึ่งหมายความว่าเมื่อสัมผัสกับโลหะที่มีตระกูลมากกว่า เช่น สแตนเลส ทองเหลือง และทองแดง เมื่อมีความชื้น อลูมิเนียมจะเสียสละตัวเองเพื่อปกป้องโลหะอีกชิ้นหนึ่ง ภาพรวมทางเทคนิคของ SSINA เกี่ยวกับการกัดกร่อนของกัลวานิก ตั้งข้อสังเกตว่าอัตราการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมจะเร่งเร็วขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเชื่อมต่อโดยตรงกับโลหะแคโทดที่มีอิเล็กโทรไลต์อยู่เป็นประจำ ซึ่งเป็นสภาวะที่เกิดขึ้นจากสกรูที่ไม่เคลือบผิวที่วางอยู่ในข้อต่อที่ชื้น

ปัญหาที่สองคือเรื่องกลไก ไม่ใช่สารเคมี อะลูมิเนียมมีความอ่อนเมื่อเทียบกับเหล็ก ดังนั้นสกรูที่มีโปรไฟล์เกลียวผิดหรือมีรูนำขนาดใหญ่เกินไปจะดึงออกก่อนที่ข้อต่อจะมองเห็นการรับน้ำหนักที่กำหนด การแก้ปัญหาการกัดกร่อนและการแก้ปัญหาการลอกออกจำเป็นต้องมีการตัดสินใจที่แตกต่างกัน และการมองว่าปัญหาเหล่านี้เป็นปัญหาหนึ่งคือการเลือกสกรูส่วนใหญ่ผิดพลาด

จับคู่วัสดุสกรูกับอลูมิเนียม

วัสดุที่ปลอดภัยที่สุดสำหรับอะลูมิเนียมก็คือตัวอะลูมิเนียมเอง — สกรูอะลูมิเนียมในโลหะฐานอะลูมิเนียมจะไม่สร้างคู่กัลวานิกเลย แม้ว่าจะแลกความแข็งแรงที่ข้อต่อบางอย่างต้องการก็ตาม นอกเหนือจากนั้น ตัวเลือกที่เหมาะสมยังขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมพอๆ กับโหลด:

• สกรูอะลูมิเนียม — ความเสี่ยงด้านไฟฟ้าเป็นศูนย์ เหมาะที่สุดสำหรับการประกอบน้ำหนักเบาและมีความเครียดต่ำ
• เหล็กคาร์บอนชุบสังกะสี — ยอมรับได้สำหรับการใช้งานที่แห้งภายในอาคาร การเคลือบสังกะสีจะเสียสละตัวเองก่อนที่อะลูมิเนียมจะสลาย แต่จะสึกหรอเมื่อเวลาผ่านไป
• สแตนเลส (304 หรือ 316) — แข็งแรงและทนทานต่อการกัดกร่อนในตัวเอง แต่ทำปฏิกิริยากับอะลูมิเนียมได้ และจำเป็นต้องแยกออกจากกันในสภาพแวดล้อมที่เปียกหรือกลางแจ้ง
• ทองเหลืองหรือทองแดง — ในบรรดาการจับคู่ที่ดุดันที่สุดกับอะลูมิเนียม หลีกเลี่ยงการใช้งานใดๆ ที่สัมผัสกับความชื้นโดยทันที

เหล็กกล้าคาร์บอนที่ไม่เคลือบผิวเป็นส่วนผสมเดียวที่จะขจัดออกไปโดยสิ้นเชิง มันกัดกร่อนอะลูมิเนียมด้วยปฏิกิริยากัลวานิคและเป็นสนิมในตัวเอง ทำให้เสียหายทั้งสองด้านในคราวเดียว

สกรูเกลียวปล่อยเทียบกับสกรูเกลียวปล่อยสำหรับอะลูมิเนียม

สกรูชนิดใดที่เหมาะกับนั้นขึ้นอยู่กับว่าอะลูมิเนียมมีรูเกลียวอยู่แล้วหรือไม่ แผ่นอะลูมิเนียมบาง การอัดขึ้นรูป หรือท่อโดยไม่ต้องมีการตัดด้ายล่วงหน้า สกรูเกลียวปล่อยสแตนเลส ซึ่งตัดเกลียวของตัวเองขณะขับเคลื่อน และลดขั้นตอนการต๊าปแยกกัน

ในกรณีที่ชิ้นส่วนอะลูมิเนียมมีรูที่กลึงหรือเจาะรูอยู่แล้ว เช่น ตัวเรือนหล่อ โปรไฟล์อัดขึ้นรูปพร้อมช่องที่ขึ้นรูปล่วงหน้า หรือชุดประกอบที่ต้องถอดประกอบและประกอบใหม่ซ้ำๆ — สกรูเครื่องจักรแบบฝังขวางสำหรับรูอะลูมิเนียมที่เจาะรูไว้ล่วงหน้า ทนทานต่อรอบการทำซ้ำได้ดีกว่า เนื่องจากไม่ได้ตัดวัสดุด้ายใหม่ทุกครั้งที่ถอดและติดตั้งใหม่

สำหรับส่วนประกอบที่มีการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่อง — กรอบใกล้กับมอเตอร์ แผงบนอุปกรณ์เคลื่อนที่ — จับคู่สกรูประเภทใดประเภทหนึ่งด้วย แหวนรองสปริงสำหรับชุดอะลูมิเนียมที่มีแนวโน้มการสั่นสะเทือน แทนที่จะอาศัยการเสียดสีของด้ายเพียงอย่างเดียวเพื่อให้ข้อต่อแน่น

เทคนิคการกำหนดขนาดและการติดตั้งรูนำร่อง

รูนำที่เจาะเล็กเกินไปจะทำให้เกลียวอลูมิเนียมในการติดตั้งครั้งแรก เจาะใหญ่เกินไป และสกรูไม่พัฒนาแรงยึดที่เหมาะสม เป้าหมายทั่วไปคือ 85 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของเส้นผ่านศูนย์กลางรองของสกรูสำหรับสกรูเกลียวปล่อยในอะลูมิเนียม ซึ่งน้อยกว่าอัตราส่วนที่ใช้กับเหล็ก เนื่องจากความต้านทานแรงเฉือนที่ต่ำกว่าของอะลูมิเนียมหมายความว่าต้องมีระยะห่างเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวรอบๆ รู

เทคนิคการขับขี่มีความสำคัญพอๆ กับขนาดรู ไดรเวอร์ควบคุมความเร็วต่ำและควบคุมสูงพร้อมลิมิตเตอร์แรงบิดป้องกันความล้มเหลวในการติดตั้งที่พบบ่อยที่สุดสองประการ: การกลึงเกลียวเพื่อไม่ให้ขับเร็วเกินไป และเกลียวที่หลุดจากการบิดเกินเกินจุดที่อะลูมิเนียมจะยึดได้ ตามหลักการทั่วไป ให้จับอย่างน้อย 1.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรูในความลึกของเกลียว เพื่อให้มีแรงต้านการดึงที่เพียงพอจากโลหะที่อ่อนขนาดนี้

การแยกตัวยึดเพื่อป้องกันการกัดกร่อนของกัลวานิก

เมื่อสกรูสแตนเลสเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมในด้านความแข็งแกร่ง แต่ไม่สามารถเปลี่ยนอลูมิเนียมได้ การแยกส่วนจะปิดช่องว่าง แหวนรองสเตนเลสสตีลเพื่อแยกโลหะที่ไม่เหมือนกัน — จับคู่กับปลอกไนลอนหรือยาง ไม่ได้ใช้เพียงอย่างเดียว — ทำลายหน้าสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะโดยตรงที่ทำให้เกิดเซลล์กัลวานิกตั้งแต่แรก

นอกเหนือจากแหวนรองแล้ว สารป้องกันการยึดติดหรือการเคลือบไดอิเล็กทริกบนเกลียวของสกรูยังช่วยเพิ่มสิ่งกีดขวางที่สอง และให้ผลตอบแทนสองเท่า: ช่วยชะลอการกัดกร่อนและป้องกันไม่ให้สกรูสแตนเลสเกิดการครูดในเกลียวอะลูมิเนียม ปัญหาอีกประการหนึ่งที่ไม่เกี่ยวข้องกับเคมีไฟฟ้าและทุกประการที่เกี่ยวข้องกับแนวโน้มของสแตนเลสที่จะยึดติดภายใต้แรงเสียดทาน ความเข้ากันได้ของตัวยึดและการอ้างอิงการชุบของ Fastenal กำหนดว่าการผสมการเคลือบแบบใดที่ยึดเกาะได้ดีที่สุดกับการจับคู่โลหะทั่วไป ของเรา คำแนะนำเกี่ยวกับแหวนรองสเตนเลสสตีลและการป้องกันการกัดกร่อนของกัลวานิก ครอบคลุมการเลือกและการติดตั้งเครื่องซักผ้าอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น

การเลือกระหว่าง 304 ถึง 316 สำหรับการประกอบอะลูมิเนียมกลางแจ้ง

เมื่อจัดการการแยกส่วนแล้ว การตัดสินใจที่เหลือคือเกรดสเตนเลสที่จะระบุ 304 ครอบคลุมการใช้งานทั่วไปภายในอาคารและมีความชื้นเล็กน้อยด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า แต่ความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนที่เกิดจากคลอไรด์นั้นมีจำกัด 316 เพิ่มโมลิบดีนัมให้กับโลหะผสม ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการสัมผัสเกลือได้อย่างมีนัยสำคัญ และทำให้เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับสภาพแวดล้อมชายฝั่งทะเล ในทะเล หรือการแยกเกลือออกจากน้ำแข็ง

ความแตกต่างมีความสำคัญกับอลูมิเนียมในภาพมากกว่าข้อต่อระหว่างเหล็กกับเหล็ก เนื่องจากสกรู 304 แบบหลุมจะพัฒนาพื้นผิวที่หยาบกว่าและมีปฏิกิริยามากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งจะช่วยเร่งกระบวนการกัลวานิกตามมาตรการแยกส่วนที่มีไว้เพื่อควบคุม ของเรา การเปรียบเทียบรายละเอียดของตัวยึดสแตนเลส 304 กับ 316 แจกแจงความแตกต่างของโลหะผสมและตำแหน่งที่แต่ละเกรดยังคงอยู่

ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ทำให้ข้อต่ออะลูมิเนียมลอกหรือกัดกร่อน

• การเจาะรูนำขนาดเล็กสำหรับสกรู ซึ่งจะดึงเกลียวอะลูมิเนียมแบบอ่อนออกในการติดตั้งครั้งแรก
• การใช้สเตนเลสหรือเหล็กกล้าคาร์บอนที่ไม่เคลือบผิวโดยตรงกับอะลูมิเนียมในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งหรือในที่ชื้น
• สกรูเกลียวปล่อยแรงบิดเกินที่ผ่านจุดที่เกลียวอลูมิเนียมสามารถยึดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ตัวขับกำลังที่การตั้งค่าแรงบิดสูง
• ข้ามเครื่องซักผ้าแบบแยกส่วนเนื่องจากข้อต่อ "ไม่ได้อยู่ใกล้น้ำ" โดยไม่สนใจความชื้นโดยรอบเนื่องจากอิเล็กโทรไลต์เพียงพอ
• การใช้สกรูเกลียวปล่อยซ้ำในรูเดิมหลังการถอดชิ้นส่วน เมื่อเกลียวเดิมถูกตัดออกไปแล้ว และไม่สามารถขันกลับเข้าไปใหม่ได้อย่างหมดจด

ความล้มเหลวในการยึดอะลูมิเนียมส่วนใหญ่จะย้อนกลับไปที่หนึ่งในนั้น แทนที่จะเลือกวัสดุที่ผิดโดยพื้นฐาน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการได้รูนำ แรงบิด และการแยกส่วนที่ถูกต้อง มักจะมีความสำคัญมากกว่าการถกเถียงเรื่องเกรดสเตนเลสเพียงอย่างเดียว