Alles, was Sie über Verbindungselemente wissen müssen

Heutzutage werden Geräte aus beliebigen Materialien in der Industrie häufig mit Befestigungselementen verbunden, damit saubere und starke Verbindungen hergestellt werden können. Andere alternative Methoden der Materialverbindung umfassen Schweißen, Löten, Hartlöten, Kleben usw., um Material dauerhaft zu verbinden. Aus diesem Grund dienen die meisten Befestigungselemente besser, da die Verbindung entfernt und demontiert werden kann, ohne die Verbindungskomponenten zu beschädigen, obwohl einige Befestigungselemente wie Nieten dauerhaft haften. Außer dass der Niet selbst zerstört wird, damit das Gelenk demontiert werden kann.

Heute lernen Sie die Definition, Anwendungen, Funktionen, Materialien und Arten von mechanischen Verbindungselementen kennen. Außerdem lernen Sie die Vor- und Nachteile dieser Verbindungselemente gegenüber dem dauerhaften Fügeverfahren kennen.

Was ist ein Verschluss?

Ein Befestigungselement ist ein Gerät, das zwei oder mehr Objekte mechanisch miteinander verbindet. Normalerweise können Befestigungselemente dauerhaft oder nicht dauerhaft sein, werden aber häufig verwendet, um nicht dauerhafte Verbindungen herzustellen. Dadurch können die Verbindungen demontiert oder entfernt werden, ohne die verbundenen Teile zu beschädigen. Andere Fügeverfahren wie Schweißen erzeugen eine dauerhafte Verbindung.

Verbindungselemente werden in verschiedenen Bereichen wie Metallbearbeitung und Holzbearbeitung verwendet. Der Einsatz von Befestigungselementen als Verbindungsverfahren auf diesem Gebiet hat das Leben in vielerlei Hinsicht erleichtert, was weiter ausgeführt wird. Befestigungselemente aus Metall müssen stark sein und erheblichen Belastungen standhalten. Sie werden häufig durch pulvermetallurgische und Gießverfahren hergestellt.

Befestigungselemente mit Gewinde werden am häufigsten und am häufigsten für die Montage von Teilen verwendet, da sie bei Bedarf eine einfache Installation und Deinstallation bieten. Befestigungsgewinde sind nach zwei Hauptstandards standardisiert:ISO (metrisch) und ANSI (einheitlich). Ihre Gewinde können je nach Anwendung auch rechts- oder linksgängig sein, die meisten sind jedoch rechtsgängig. Es gibt drei Haupttypen von Befestigungselementen mit Gewinde; Bolzen, Schrauben und Stehbolzen.

Anwendungen von Verbindungselementen

Anwendungen von Verbindungselementen sind heute üblich, da sie einen größeren Vorteil gegenüber anderen Fügeverfahren bieten. Tatsächlich können fast alle industriellen Anwendungen so ausgelegt werden, dass sie Befestigungselemente verwenden, nur dass einige Faktoren berücksichtigt werden müssen. Zu berücksichtigende Dinge sind:

• Threading
• Angewandte Last auf dem Befestigungselement
• Steifigkeit des Verschlusses
• Auch die Anzahl der benötigten Befestigungsmittel muss berücksichtigt werden.

Bei der Auswahl eines Verbindungselements für eine bestimmte Anwendung müssen auch einige Dinge berücksichtigt werden. Dazu gehören:

• Barrierefreiheit
• Installationsprozess
• Umweltereignisse wie Temperatur, potenziell korrosive Elemente und Wassereinwirkung.
• Gewichtsbeschränkungen
• Zu verbindende Materialien

Übliche Anwendungen von Befestigungselementen um uns herum sind Stühle, Tische, Hocker, Türen, Fenster, Küchenutensilien, elektrische Geräte usw. Weit verbreitete Verwendung von Befestigungselementen sind die Automobilindustrie, die Luftfahrt, landwirtschaftliche Ausrüstung, die Marine usw. Tatsächlich überall, wo mit Ausrüstung umgegangen wird Verbindungselemente werden immer berücksichtigt.

Befestigungsmaterialien

Wie bereits erwähnt, sind Pulvermetallurgie oder Gießen die üblichen Techniken zur Herstellung von Befestigungselementen. Verbindungselemente werden üblicherweise aus Stahl hergestellt. Die in der Industrie am häufigsten verwendeten Stahlbefestigungselemente sind Kohlenstoffstahl, Edelstahl und legierter Stahl. Befestigungselemente aus Edelstahl werden in drei Güteklassen der Serien 200, 300 und 400 verwendet.

Einige andere Materialien wie Titan, Aluminium und verschiedene Legierungen werden ebenfalls für die Konstruktion von Befestigungselementen aus Metall verwendet. In den meisten Fällen können spezielle Beschichtungen oder Plattierungen auf Befestigungselemente aus Metall aufgebracht werden, um ihre Leistungsmerkmale zu verbessern, beispielsweise um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Zink, Chrom und Feuerverzinkung sind übliche Beschichtungs-/Plattierungsarbeiten an Verbindungselementen. Allerdings ist Eisen ein Bestandteil der meisten Verbindungselemente.

Arten von Befestigungselementen

Nachfolgend finden Sie die gängigen Arten von Befestigungselementen und ihre Beschreibungen.

Schraubverschluss:

Ein Befestigungselement mit Gewinde hat ein Innen- und ein Außengewinde. Schrauben, Muttern und Bolzen sind gängige Arten von Befestigungselementen mit Gewinde.

Schrauben – haben an einem Ende einen Kopf, normalerweise einen Sechskantkopf, und sind am anderen mit einem Gewinde versehen. Schrauben werden im Allgemeinen in Verbindung mit einer Mutter und manchmal mit einer Unterlegscheibe verwendet, um sie an Ort und Stelle zu halten.

Schrauben – ähneln Schrauben, da sie ebenfalls an einem Ende einen Kopf und am anderen ein Gewinde haben. Schrauben werden normalerweise verwendet, um in ein Loch mit Innengewinde zu schrauben. Kopfschrauben, Maschinenschrauben und Holzschrauben sind die verschiedenen verfügbaren Schraubentypen.

Stollen – In diesem Fall sind die Bolzen an beiden Enden mit Gewinden versehen und haben daher kein Ende. Sie werden auch verwendet, um Komponenten mit Innengewindelöchern miteinander zu verbinden. In diesem Fall werden jedoch zwei Teile zusammengefügt.

Nüsse

Muttern werden in Verbindung mit einer Schraube verwendet, um zwei oder mehr Teile zusammenzuklemmen. Übliche Arten von Nüssen sind:

Sechskantmuttern – ist eine glatte Sechskantmutter mit Innengewinde. Es ist die häufigste Nussart und wird in zahlreichen Anwendungen verwendet.

Kontermuttern – Diese Arten von Befestigungselementen werden verwendet, wenn die Mutter an Ort und Stelle gesichert werden muss, ohne sich an einem anderen Objekt festzuklemmen.

Nyloneinsatzmuttern – haben Sechskantmuttern haben einen Nyloneinsatz, der verhindert, dass die Mutter durch Vibration verloren geht.

Muttern scheren – Bei diesen Verbindungselementen handelt es sich um kegelförmige Muttern mit einem Sechskant-Griffpunkt, der bei Erreichen des maximalen Drehmoments abbricht. Diese Nüsse sind schwer zu entfernen.

Flügelnüsse – verfügen über zwei Außenflügel, die ein manuelles Drehen ermöglichen. Sie werden häufig in Anwendungen verwendet, bei denen die Mutter regelmäßig entfernt wird.

Unterlegscheiben

Unterlegscheiben sind Arten von Befestigungselementen, die zwischen einem Bolzen, einer Schraube und einer Mutter verwendet werden, um Material zusammenzuklemmen. Ihr Hauptzweck ist es, die Auflagefläche des Kopfes zu vergrößern und auch das darunter liegende Material vor Beschädigungen zu schützen. Nachfolgend sind die verschiedenen Arten von Unterlegscheiben und ihre Verwendung aufgeführt.

Unterlegscheiben – sind die gebräuchlichsten Arten von Unterlegscheiben und werden verwendet, um die Bolzen-, Schrauben- und Mutterlast beim Anziehen des Befestigungselements gleichmäßig zu verteilen.

Topfscheiben – hat die Form eines Bechers, in den der Kopf des Befestigers passt. Diese bilden einen bündigen Abschluss mit dem Kopf des Befestigers, es wird in Verbindung mit einer Holzschraube verwendet.

Federscheiben – Diese Art von Befestigungselementen wird auch als Sicherungsscheibe bezeichnet, da sie verhindert, dass sich der Bolzen, die Schraube oder die Mutter durch Vibration löst.

Unterlegscheiben reparieren – auch Penny Washer oder Fender Washer genannt. Sie wurden entwickelt, um eine größere Auflagefläche zu schaffen und ein Durchziehen zu verhindern. Diese Befestigungsarten haben einen kleinen Innendurchmesser.

Nieten

Wie bereits erwähnt, sind Nieten dauerhafte Befestigungselemente, das heißt, wenn sie entfernt werden, können sie nicht wiederverwendet werden. Nieten werden in einigen Branchen und für einige Spezialanwendungen verwendet. Sie werden jedoch häufig zum Verbinden von Blechen und Platten verwendet.

Popnieten – Diese Arten von Befestigungselementen bestehen aus Hüten und Dornen. Sie werden verwendet, um zwei Materialien miteinander zu verbinden. Bei seiner Bearbeitung wird der Dorn in den Nietkörper gedrückt, wodurch der Körper gezwungen wird, sich auszudehnen und das Material zu greifen. Der verbleibende Dorn bricht ab, sobald er gegriffen wird.

Großflansch-Popnieten – sind in ihrer Anwendung ähnlich wie Blindnieten, haben aber einen größeren Flansch.

Multi-Grip-Nieten – Diese Arten von Verbindungselementen werden zum Verbinden von Materialien mit unterschiedlichen Dicken verwendet. Normalerweise werden die Materialien in mehreren Nietgrößen benötigt. Multi-Grip-Nieten sind sehr vielseitig und kostengünstig.

Vor- und Nachteile von Verbindungselementen

Vorteile:

Nachfolgend sind die Vorteile von Verbindungselementen in ihren verschiedenen Anwendungen aufgeführt:

• Gewichtsreduzierung des Bauteils wird typischerweise erreicht.
• Fähigkeit, hochfeste Stähle bis zu einer Zugfestigkeit von Rm =1500 MPa zu verbinden.
• Innerhalb des Tools sind minimale Platzanforderungen erforderlich.
• Die Werkzeugwartung ist einfach und unkompliziert.
• Fähig, eine Vielzahl von Blechdicken mit nur einer Mutter Typ t =0,5 bis 5 mm zu verbinden.
• Alle oberflächenbeschichteten Blechtafeln sind realisierbar.
• Einfacher und einfacher Einbau in jede Arbeitsrichtung.

Nachteile:

Trotz der guten Vorteile von Verbindungselementen treten immer noch einige Einschränkungen auf. Nachfolgend sind die Nachteile von Verbindungselementen in ihren verschiedenen Anwendungen aufgeführt:

• Zusätzliches Gewicht wird den Komponenten hinzugefügt.
• Verbindungslinien sind offensichtlich.
• Sie erfordern Löcher, die die Komponenten schwächen.
• Sie tragen alle Lasten an bestimmten Punkten, die zur Ermüdung beitragen.
• Schwierigkeit beim erneuten Befestigen
• Korrosion und
• Präzision erzwingen.

Schlussfolgerung

Normalerweise können Befestigungselemente dauerhaft oder nicht dauerhaft sein, werden aber häufig verwendet, um nicht dauerhafte Verbindungen herzustellen. Sie sind Geräte, die zwei oder mehr Objekte mechanisch miteinander verbinden. Das ist alles für diesen Beitrag, in dem wir die Definition, Anwendungen, Funktionen, Materialien und Arten von mechanischen Befestigungselementen besprochen haben. Außerdem haben Sie die Vor- und Nachteile dieser Befestigungselemente kennengelernt.

Ich hoffe, Sie können viel von diesem Beitrag mitnehmen, wenn ja, teilen Sie ihn bitte mit anderen Schülern. Danke fürs Lesen, bis zum nächsten Mal!