Jak dobrać odpowiedni element złączny do materiału?

W przemyśle ciężkim błędny dobór komponentów montażowych może prowadzić do uszkodzenia materiału bazowego, przyspieszonej korozji, a w skrajnych przypadkach – do osłabienia całego węzła konstrukcyjnego. Z tego powodu proces ten wymaga dokładnej analizy właściwości fizycznych i chemicznych wszystkich łączonych części. Poznaj najczęściej stosowane elementy złączne.

Zjawisko korozji galwanicznej i właściwości materiałów

Jednym z najważniejszych czynników, które należy uwzględnić przy projektowaniu połączeń, jest środowisko pracy oraz wzajemne oddziaływanie metali. W przypadku kontaktu dwóch różnych materiałów w otoczeniu przewodzącym prąd (np. w warunkach wilgoci) może dojść do przyspieszonego niszczenia jednego z nich. Aby uniknąć wspomnianej korozji galwanicznej, elementy złączne powinny być wykonane z materiału o podobnym potencjale elektrochemicznym co łączone podłoże lub posiadać odpowiednią powłokę izolującą.
Kompleksową wiedzę techniczną oraz szeroki asortyment rozwiązań montażowych oferuje firma https://norsteel.pl/, dostarczająca komponenty sprawdzające się w zróżnicowanych aplikacjach przemysłowych.

Dopasowanie do twardości i plastyczności podłoża

Właściwości mechaniczne materiału bazowego w dużej mierze determinują rodzaj zastosowanego łącznika. Każde podłoże – od miękkich tworzyw sztucznych, przez stopy aluminium, aż po wysokogatunkowe stale konstrukcyjne – reaguje inaczej na siły docisku, naprężenia oraz tarcie występujące podczas montażu. Wyróżnia się:

• materiały miękkie i ciągliwe (np. aluminium, tworzywa sztuczne) – wymagają stosowania elementów, które nie spowodują deformacji otworu ani zmiażdżenia powierzchni. Dobrze sprawdzają się tu nity zrywalne o szerokim kołnierzu, które równomiernie rozkładają siłę docisku, lub specjalne wkręty do tworzyw;
• materiały twarde i kruche (np. stale wysokowytrzymałe, żeliwo) – w ich przypadku konieczne jest użycie śrub o odpowiedniej klasie własności mechanicznych (np. 8.8, 10.9), które wytrzymają wysokie naprężenia montażowe i eksploatacyjne, nie ulegając zerwaniu.

W przypadku połączeń gwintowanych w miękkich podłożach metalowych często stosuje się także specjalne wkładki gwintowane, które wzmacniają strukturę otworu i zapobiegają wyrobieniu się gwintu podczas ewentualnego demontażu.

Grubość materiału a rodzaj połączenia

Grubość łączonych elementów wpływa na decyzję, czy zastosować połączenie przelotowe (śruba z nakrętką, nit), czy nieprzelotowe (wkręt, śruba wkręcana w nagwintowany otwór). Przy cienkich blachach łączenie gwintowane bezpośrednio w materiale bywa nietrwałe z powodu zbyt małej liczby zwojów gwintu, które można naciąć.
W takich sytuacjach optymalnym rozwiązaniem staje się nitowanie lub użycie nitonakrętek, które tworzą stabilny punkt montażowy nawet w bardzo cienkościennych profilach. Ostateczny wybór metody montażu zawsze powinien być poparty obliczeniami inżynieryjnymi, uwzględniającymi siły ścinające i rozciągające działające na konstrukcję.