Cum să utilizați șuruburile autofiletante și autoforante în metal și metal pe lemn

Auto-tapare vs. Șuruburi autoforante : Înțelegerea diferenței înainte de a începe

Termenii „autofiletare” și „autoforare” sunt adesea folosiți în mod interschimbabil, dar descriu două modele distincte de șuruburi cu cerințe de instalare diferite. Știind ce tip aveți determină dacă trebuie să preforați o gaură pilot.

• Șuruburi autofiletante au un vârf ascuțit, ascuțit și fire întărite care taie firele de împerechere într-un orificiu pilot pre-găurit pe măsură ce șurubul este antrenat. Ei nu își forează singuri gaura — orificiul pilot trebuie făcut mai întâi. Șuruburile autofiletante sunt alegerea corectă pentru metalele mai dure (oțel moale, oțel inoxidabil, aluminiu cu grosimea de peste 3 mm) unde forțarea unui punct prin material solid fără ghidare ar devia sau rupe șurubul.
• Șuruburi autoforante (numite și șuruburi Tek sau șuruburi cu vârf de găurit) au un vârf canelat, în formă de burghiu, care găzduiește materialul și filetează într-o singură operație - nu este nevoie de orificiu pilot. Sunt proiectate pentru oțel ușor (de obicei până la Calibrul 12–14 / 2,5–3,0 mm în funcție de dimensiunea șurubului) și aluminiu subțire. Numărul punctului de foraj ștanțat pe ambalaj (Tek 1 până la Tek 5) indică capacitatea maximă de grosime a materialului.

O verificare rapidă pe teren: dacă vârful arată ca un burghiu minuscul cu două caneluri de tăiere, este auto-găurit. Dacă se termină într-un vârf conic ascuțit, fără caneluri, este autofiletant și necesită o gaură pilot în metal.

Cum să utilizați șuruburile autofiletante în metal: pas cu pas

Instalarea corectă a șuruburilor autofiletante în metal necesită o dimensiune adecvată a găurii pilot, viteza corectă de găurire și o tehnică de conducere consecventă. Omiterea sau accelerarea oricăruia dintre acești pași provoacă fire dezlipite, șuruburi rupte sau elemente de fixare slăbite.

1. Selectați diametrul corect al găurii pilot. Orificiul pilot trebuie să fie puțin mai mic decât diametrul filetului principal (exterior) al șurubului, astfel încât filetele să aibă material în care să se taie. O gaură prea mare nu produce cuplarea firului; prea mic face ca șurubul să se rupă sub cuplu. Ca punct de pornire de încredere, utilizați o gaură pilot 75–85% din diametrul major al șurubului . Pentru dimensiuni obișnuite: un șurub #8 (4,2 mm diametru major) necesită un orificiu pilot de 3,3–3,5 mm; un #10 (4,8 mm) necesită o gaură pilot de 3,8–4,0 mm; un #12 (5,5 mm) necesită un orificiu pilot de 4,3–4,5 mm.
2. Găuriți orificiul pilot în mod curat. Utilizați un burghiu ascuțit HSS (oțel de mare viteză) sau cobalt pentru oțel moale sau un burghiu acoperit cu TiN pentru oțel inoxidabil și aliaje călite. Găuriți la viteză moderată cu o presiune fermă și constantă - viteza mare cu o presiune ușoară face ca burghiul să patineze și să se supraîncălzească, mai degrabă decât să se taie. Scoateți bitul înainte ca chipsurile să se împacheteze în fluturi. Debavurați marginea găurii cu o scutură sau colțul unui burghiu mai mare; o bavură ridicată în jurul găurii împiedică piesele de prelucrat să se așeze la nivel.
3. Aliniați piesele și prindeți-le sau țineți-le bine. Panourile metalice se schimbă ușor în timpul conducerii. Utilizați cleme C, clești de blocare (Vise-Grips) sau un ajutor pentru a ține stiva strâns înainte de a introduce șurubul. Orice spațiu între straturi în momentul filetării va rămâne ca un spațiu permanent odată ce șurubul se așează.
4. Porniți șurubul manual sau cu viteză mică. Introduceți șurubul în orificiul pilot și rotiți-l încet - cu mâna, dacă este posibil, pentru primele câteva ture - până când simțiți că se prinde și începeți să se înfileteze în metal. Pornirea sub putere cu un cuplu ridicat înainte ca firele să se cupleze scoate imediat orificiul.
5. Conduceți la viteză mică până la medie cu cuplu controlat. Setați burghiul sau șoferul cu impact la setarea de ambreiaj cu cel mai mic cuplu care încă antrenează șurubul. Pe măsură ce șurubul se așează, înapoiați mai mult setarea cuplului. Strângerea excesivă îndepărtează firele de metal moale pe care șurubul tocmai le-a tăiat. Șurubul este fixat corect atunci când capul este strâns pe suprafață, fără spațiu și fără deformare vizibilă a materialului în jurul acestuia.
6. Utilizați lubrifiant pentru metale groase sau dure. O cantitate mică de ulei de tăiere, ceară de albine sau chiar pastă de ceară pe filetele șuruburilor reduce căldura de frecare și prelungește semnificativ durata de viață a filetului atunci când fixați oțel mai gros de 3 mm sau oțel inoxidabil de orice grosime.

Referință pentru dimensiunea găurii pilot pentru șuruburi autofiletante din metal

Cum se instalează șuruburi metalice autoforante (nu este nevoie de orificiu pilot)

Șuruburile autoforante simplifică instalarea în oțel ușor, combinând etapele de găurire și filetare, dar necesită o tehnică diferită față de șuruburile autofiletante pentru a funcționa corect. Punctul de foraj funcționează corect numai într-un interval îngust de viteză și presiune.

1. Verificați punctul de găurire al șurubului în raport cu grosimea materialului dvs. Punctele Tek 1 și Tek 2 manipulează material cu o grosime totală a stivei de până la aproximativ 3 mm. Tek 3 manere de pana la 6 mm; Tek 4 și Tek 5 tratează oțel structural mai greu de până la 12–16 mm. Folosirea unui vârf subdimensionat pe oțel gros face ca vârful să se tocească înainte de a se sparge, lăsând șurubul să se rotească într-o gaură pe jumătate.
2. Folosiți un burghiu sau un șofer cu impact setat la viteză medie-mare. Au nevoie de șuruburi autoforante 2.000–2.500 RPM în timpul fazei de găurire pentru a tăia eficient. Prea lent și vârful se freacă fără tăiere; prea repede generează exces de căldură care tocește prematur vârful burghiului. Spre deosebire de șuruburile autofiletante, doriți viteză la început și apoi cuplu redus pe măsură ce filetele se cuplează.
3. Aplicați o presiune axială fermă și constantă direct în suprafață. Țineți burghiul perpendicular pe piesa de prelucrat și apăsați cu o forță constantă pe măsură ce punctul pătrunde. Balanțarea sau înclinarea șurubului în timpul găuririi mărește gaura în mod neuniform și produce o cuplare a filetului liber, în unghi.
4. Menține presiunea până când punctul de foraj iese complet din partea din spate. Există o schimbare distinctă a rezistenței pe măsură ce punctul sparge - continuați să apăsați prin această tranziție fără a ceda, sau șurubul se va bloca chiar înainte de străpungere, cu punctul încă parțial angajat în peretele găurii.
5. Reduceți viteza și cuplul pe măsură ce firele se cuplează. Odată ce punctul de găurire a trecut și firele încep să tragă șurubul înainte, retrageți presiunea și reduceți cuplul pentru a evita supraîncărcarea. Capul trebuie să se așeze perfect pe materialul superior cu șaiba (dacă există) comprimată uniform în jurul circumferinței.
6. Verificați așezarea corectă. Un șurub autoforant instalat corect are capul așezat plat, fără spațiu pe o parte (ceea ce indică o instalare în unghi) și nicio cupolă ridicată de metal deformat în jurul capului (ceea ce indică suprastrângere).

Șuruburi autofiletante metal-lemn: instalare și considerații cheie

Șuruburile autofiletante metal-lemn fixează o componentă metalică - tabliță din tablă, un suport de oțel, un canal metalic - pe un substrat de lemn dedesubt. Au un design hibrid: tija superioară și pasul filetului sunt optimizate pentru stratul de metal, în timp ce forma inferioară a firului prinde fibra de lemn. Această stivă cu două materiale creează provocări de instalare pe care nu le face fixarea pur metal pe metal sau lemn pe lemn.

Strategia de gaură pilot pentru metal-lemn

Cerința găurii pilot diferă între cele două straturi:

• Prin stratul metalic: găuriți un orificiu pilot dimensionat la diametrul major al șurubului (o gaură de joc), nu o gaură de filet. Stratul de metal trebuie să se prindă - nu filet - de tija șurubului, astfel încât cele două materiale să fie trase ferm împreună, pe măsură ce șuruburile se înfiletează în lemnul de dedesubt.
• În stratul de lemn: utilizați o gaură pilot 70–75% din diametrul major al șurubului în lemn de esență tare (stejar, arțar, pin tare) pentru a preveni despicarea lângă margine. La rasinoase (molid, brad, pin) la mai putin de 50 mm fata de granulatia finala, se foreaza in prealabil la 60–70% pentru a evita despicarea. În cheresteaua de dimensiuni groase (2× stoc sau mai mult) spre centrul plăcii, lemnul de rășinoase poate fi introdus fără orificiu pilot dacă șurubul este #10 sau mai mic.

Tehnica de antrenare pentru conexiuni metal-lemn

Porniți șurubul prin stratul de metal la viteză mică până ajunge în contact cu lemnul, apoi creșteți ușor viteza pentru a pătrunde în lemn. Păstrați o presiune constantă în jos pentru a preveni zvâcnirea șurubului în orificiul de degajare din metal, ceea ce îl mărește și reduce forța de strângere. Îmbinarea este strânsă complet atunci când stratul de metal este tras strâns de lemn, fără un spațiu vizibil - nu atunci când capul șurubului atinge pur și simplu suprafața metalică.

Compatibilitate cu coroziune în aplicații metal-lemn

Acesta este aspectul cel mai trecut cu vederea al fixării metal-lemn. Nu utilizați niciodată un șurub din oțel carbon placat cu zinc sau neacoperit cu cherestea tratată cu ACQ (tratată sub presiune). Compușii de cupru din lemnul tratat cu ACQ sunt foarte corozivi pentru zinc și oțel simplu - șuruburile se pot coroda în cel puțin 2–5 ani în condiții de exterior, provocând eșecul conexiunii fără avertisment vizibil. Utilizați oțel inoxidabil galvanizat la cald (304 sau 316 pentru medii marine) sau șuruburi special acoperite cu rating ACQ pentru orice conexiune metal-lemn cu contact exterior sau cu pământ.

În mod similar, dacă stratul de metal este din aluminiu, evitați în întregime șuruburile din oțel carbon în medii umede - coroziunea galvanică dintre oțel și aluminiu accelerează la interfețele expuse la umiditate. Utilizați șuruburi din oțel inoxidabil cu panouri de aluminiu ca practică standard.

Depanarea problemelor obișnuite la introducerea șuruburilor autofiletante

Chiar și cu tehnica corectă, șuruburile autofiletante și autoforante eșuează în moduri previzibile. Identificarea rapidă a cauzei previne irosirea elementelor de fixare și deteriorarea pieselor de prelucrat.

• Șurubul se învârte liber, fără a trage (auto-filetare în metal): orificiul pilot este prea mare. Filetele șuruburilor nu au ce să se cupleze. Găuriți dimensiunea următoare pe un loc nou sau folosiți un șurub mai mare în gaura existentă.
• Înșurubare cu șuruburi la jumătatea conducerii: orificiul pilot este prea mic, generând un cuplu excesiv înainte de scaunele capului. Găuriți orificiul pilot cu 0,1–0,2 mm mai mare. De asemenea, verificați dacă nu utilizați un filet grosier de tip lemn într-o aplicație metalică - pasul mai gros generează un cuplu mult mai mare în metal decât un șurub filetat cu filet de mașină sau tablă de același calibre.
• Suruburile autoforante se blochează înainte de spargere (metal): punctul de foraj s-a tocit sau materialul este prea gros pentru evaluarea punctului. Încercați un șurub nou și verificați evaluarea Tek față de stiva dvs. de materiale. Pe oțel mai gros, utilizați un punct Tek 3 sau Tek 4, nu Tek 1.
• Capul nu se așează la același nivel - șurubul se înclină într-o parte: burghiul nu a fost ținut perpendicular în timpul instalării. Scoateți șurubul (dacă este posibil), debavurați gaura și refaceți cu burghiul ținut la 90° față de suprafață. Un șurub înclinat oferă doar o fracțiune din rezistența sa nominală la extragere.
• Panourile metalice se crapă sau se deformează în jurul capului: suprastrângerea înseamnă zdrobirea metalului. Reduceți setarea cuplului ambreiajului și utilizați un șurub cu șaibă pentru a distribui sarcina de prindere pe o suprafață mai mare a rulmentului.
• Șuruburile merg bine inițial, dar se slăbesc în timp (metal pe lemn): Ciclul de umiditate a lemnului se extinde și contractă substratul, mărind treptat zona de angajare a firului. Utilizați un șurub cu diametru mai mare sau adăugați un al doilea element de fixare în apropiere. În aplicațiile structurale, luați în considerare șuruburile cu piuliță și șaibe, în loc să vă bazați numai pe achiziționarea filetului șurubului din lemn.