Navoji
Dosjedanje navoja
Pritezanje vijaka
Materijali za izradu vijaka i matica
Tvrdoća – vlačna čvrstoća
Mehaničke osobine
Površinska zaštita
Primjeri označavanja vijaka
NAVOJI
Navoji kao nezaobilazni dijelovi pojedinih elemenata strojeva općenito služe za pretvorbu rotacionog gibanja u pravocrtno. Ovo je svojstvo iskorišteno da bi se parom vijak – matica spojilo dva ili više dijelova i time ostvario tzv. rastavljivi spoj. Običnim promatranjem navojnog para vijak – matica uočavamo i prvu podjelu navoja na vanjski i unutarnji. Vanjski navoji se najčešće izrađuju valjanjem, narezivanjem, tokarenjem,... dok se unutarnji gotovo isključivo izrađuju urezivanjem a rjeđe tokarenjem i uvaljivanjem. Postoje i druge tehnologije izrade navoja ali se koriste vrlo rijetko i u iznimnim slučajevima. U masovnoj proizvodnji vanjski se navoj isključivo izrađuje valjanjem jer je takva proizvodnja u usporedbi sa bilo kojom tehnologijom rezanja višestruko produktivnija. Valjanjem se dobiva najfinija površina obrade, ne prekidaju se silnice materijala pa je i sam navoj čvršći, povećava se i vlačna čvrstoća uslijed hladne deformacija materijala.
Slijedeća značajna podjela navoja odnosi se na geometrijske karakteristike uvjetovane najčešće zahtjevima konstrukcije. Tako razlikujemo: metrički (normalni i fini), colni (normalni-UNC, fini-UNF), cijevni, Whitworthov, kosi, obli, trapezni navoj itd. Na slici su prikazane osnovne mjerne veličine po kojima se pojedine spomenute vrste navoja razlikuju. D1 – nazivni, vanjski promjer navoja, D2 – srednji promjer, D3 - unutarnji promjer, P – korak, α – bočni kut navoja.
Važno je još spomenuti da korak navoja određuje i tzv. finoću navoja. Kod metričkih navoja izražava se u milimetrima, dok se kod colnih izražava brojem navoja na duljini jednog cola, tj. inča (25.4mm). Fini navoji u usporedbi sa normalnim imaju manju dubinu i manji korak pa se pretežno koriste za kratke vijke, tankostjene cijevi ili za navoje za podešavanje. Bočni kut kod metričkih i colnih navoja iznosi 60◦, dok kod Whitworthovih i cijevnih 55◦. Nazivna mjera cijevnih navoja izražava se u colima, ali treba pripaziti jer kod ovih navoja jedan col ne iznosi 25.4mm, već 33.25mm. Uobičajeni su desni navoji, koji se pritežu okretanjem u desno. Lijevi navoji se koriste u iznimnim slučajevima, na primjer kod vratila pritegnutih maticama preko kugličnih ležajeva smjer navoja odabire se tako da se vratilo svojom rotacijom samo priteže. Takvo vratilo s jedne strane ima desni, a s druge lijevi navoj. Ukoliko se ne bi poštovalo ovo pravilo, zbog vibracija i rotacije vratila došlo bi do odvrtanja matice i do kvara na stroju.
m ali prom jerD 3
navoj korak m in m ax m in m ax m ax
M 3 0.5 2.874 2.980 2580 2.655 2.367M 4 0.7 3.838 3.978 3.433 3.523 3.119M 5 0.8 4.826 4.976 4.361 4.456 3.995M 6 1 5.794 5.974 5.212 5.324 4.747M 7 1 6.794 6.974 6.212 6.324 5.747M 8 1.25 7.760 7.972 7.042 7.160 6.438
M 10 1.5 9.732 9.968 8.862 8.994 8.128M 12 1.75 11.701 11.966 10.679 10.829 9.819M 14 2 13.682 13.962 12.503 12.663 11.508M 16 2 15.682 15.962 14.503 14.663 13.508M 18 2.5 17.623 17.958 16.164 16.334 14.891M 20 2.5 19.623 19.958 18.164 18.334 16.891M 22 2.5 21.623 21.958 20.164 20.334 18.891M 24 3 23.577 23.952 21.803 22.003 20.271M 27 3 26.577 26.952 24.803 25.003 23.271M 30 3.5 29.522 29.947 27.462 27.674 25.653M 33 3.5 32.522 32.947 30.462 30.674 28.653M 36 4 35.465 35.940 33.118 33.342 31.033M 39 4 38.465 38.940 36.118 36.342 34.033M 42 4.5 41.437 41.937 38.778 39.014 36.416M 45 4.5 44.437 44.397 41.778 42.014 39.416M 48 5 47.399 47.929 44.431 44.681 41.795M 52 5 51.399 51.929 48.431 48.681 45.795M 56 5.5 55.365 55.925 52.088 52.353 49.177M 60 5.5 59.365 59.925 56.088 56.353 53.177M 64 6 63.320 63.920 59.743 60.023 56.559M 68 6 67.320 67.920 64.743 64.023 60.559M 72 6 71.320 71.920 67.743 68.023 64.559M 76 6 75.320 75.920 71.743 72.023 75.882M 80 6 79.320 79.920 75.743 76.023 72.559M 85 6 84.320 84.920 80.743 81.023 77.559M 90 6 89.320 89.920 85.743 86.023 82.559M 95 6 94.320 94.920 90.723 91.023 87.559
M 100 6 99.320 99.920 95.723 96.023 92.559
nazivne m jerevelik i prom jer
D 1
srednji prom jerD 2
Dosjedanje navoja
Vijak => tolerancijsko polje – 6g (normalni navoj)
Dosjedanje navoja podrazumijeva međusobni odnos tolerancijskih polja vijka i matice. U općoj primjeni razlikujemo tri vrste dosjeda. Dosjed sa zazorom – Tolerancijska polja H/g. Sa, ili bez galvanske presvlake omogućeno je lako uvrtanje rukom, ili alatom. Dosjed u najširoj upotrebi. U ovu grupu ulazi i dosjed za navoje prije toplog cinčanja koji podrazumijeva da će nakon toplog cinčanja vijak biti u polju tolerancije 8g. Dosjed bez zazora – Tolerancijska polja H/h. Moguće je uvrtanje rukom, ili alatom bez, ili sa tankim galvanskim presvlakama. Najčešća upotreba je u finoj mehanici. Čvrsti dosjed – Tolerancijska polja H/m, H/h. Ovakav dosjed sa preklopom dozvoljava uvrtanje jedino korištenjem zakretnog momenta. U upotrebi je kod svornih vijaka.
oj)
Vijak => tolerancijsko polje – 6g (fini navmali promjerD3
navoj korak min max min max max
M3 0.35 2.896 2.981 2.687 2.754 2.551M4 0.5 3.874 3.980 3.580 3.655 3.367M5 0.5 4.874 4.980 4.580 4.655 4.367
0.5 5.784 5.980 5.570 5.655 5.3670.75 5.838 5.978 5.391 5.491 5.058
M7 0.75 6.838 6.978 6.391 6.491 6.0580.75 7.838 7.978 7.391 7.491 7.0581 7.794 7.974 7.212 7.324 6.747
0.75 9.838 9.978 9.391 9.491 9.0581 9.794 9.974 9.212 9.324 8.747
1.25 9.760 9.972 9.042 9.160 8.4380.75 11.838 11.978 11.385 11.491 11.058
1 11.794 11.974 11.206 11.324 10.7471.25 11.760 11.972 11.028 11.160 10.4381.5 11.732 11.968 10.854 10.994 10.1281 13.794 13.974 13.206 13.324 12.747
1.5 13.732 13.968 12.854 12.994 12.1281 15.794 15.974 15.206 15.324 14.747
1.5 15.732 15.968 14.854 14.994 14.1281 17.794 17.974 17.206 17.324 16.747
1.5 17.732 17.968 16.854 16.994 16.1282 17.682 17.962 16.503 166.631 15.5081 19.794 19.974 19.206 19.324 18.747
1.5 19.732 19.968 18.854 18.994 18.1282 19.682 19.962 18.503 18.663 17.5081 21.794 21.974 21.206 21.324 20.747
1.5 21.732 21.968 20.854 20.994 20.1282 21.682 21.962 20.503 20.663 19.5081 23.794 23.974 23.199 23.324 22.747
1.5 23.732 23.968 22.844 22.994 22.1282 23.682 23.962 22.493 22.663 21.5081 26.794 26.974 26.199 26.234 25.747
1.5 26.732 26.968 25.844 25.994 25.1282 26.682 26.962 25.493 25.663 24.5081 29.794 29.974 29.199 29.324 28.747
1.5 29.732 29.968 28.844 28.994 28.1282 29.682 29.962 28.493 28.663 27.5083 29.577 29.952 27.803 28.003 26.271
1.5 32.732 32.968 31.844 31.994 31.1282 32.682 32.962 31.493 31.663 30.5083 32.577 32.952 30.803 31.003 29.271
1.5 35.732 35.968 34.844 34.994 34.1282 35.682 35.962 34.493 34.663 33.5083 35.577 35.952 33.803 34.003 32.271
M33
M36
M22
M24
M27
M30
M14
M16
M18
M20
M6
M8
M10
M12
nazivne mjere vanjski promjerD1
srednji promjerD2
AK
Vijak => tolerancijsko polje – 6g (fini navoj) NASTAVmali promjerD3
navoj korak min max min max min
1.5 38.732 38.968 37.844 37.994 37.1282 38.682 38.962 37.493 37.663 36.5083 38.577 38.952 36.803 37.003 35.271
1.5 41.732 41.968 40.844 40.994 40.1282 41.682 41.962 40.493 40.663 39.5083 41.577 41.952 39.803 40.003 38.2714 41.465 41.940 39.118 39.342 37.003
1.5 44.732 44.968 43.884 43.994 43.1282 44.682 44.962 43.493 43.663 42.5083 44.577 44.952 42.803 43.003 41.2714 44.465 44.940 42.118 42.342 40.033
1.5 47.732 47.968 46.834 46.994 46.1282 47.682 47.962 46.483 46.663 45.5083 47.577 47.952 45.791 46.003 44.2714 47.465 47.940 45.106 45.342 43.033
1.5 51.732 51.968 50.834 50.994 50.1282 51.682 51.962 50.483 50.663 49.5083 51.577 51.952 49.791 50.003 48.2714 51.465 51.940 49.106 48.342 47.033
1.5 55.732 55.968 54.834 54.994 54.1282 55.682 55.962 54.483 54.663 53.5083 55.577 55.952 53.791 54.003 52.2714 55.465 55.940 53.106 53.342 51.033
1.5 59.732 59.968 58.834 58.994 58.1282 59.682 59.962 58.483 58.663 57.5083 59.577 59.952 57.791 58.003 56.2714 59.465 59.940 57.106 57.342 55.0332 63.682 63.962 62.483 62.663 61.5083 63.577 63.952 61.791 62.003 60.2714 63.465 63.940 61.106 61.342 59.0332 67.682 67.962 66.483 66.663 65.5083 67.577 67.952 65.791 66.033 64.2714 67.465 67.940 65.106 65.342 63.0332 71.682 71.962 70.483 70.663 69.5083 71.577 71.952 69.791 70.003 68.2714 71.465 71.940 69.106 69.342 67.0332 75.682 75.962 74.483 74.663 73.5083 75.577 75.952 73.791 74.003 72.2714 75.465 75.940 73.106 73.342 71.0332 79.682 79.962 78.483 78.663 77.5083 79.577 79.952 77.791 78.003 76.2714 79.465 79.940 77.106 77.342 75.0332 84.682 84.962 83.483 83.663 82.5083 84.577 84.952 82.791 83.003 81.2714 84.465 84.940 82.106 82.342 80.0332 89.682 89.962 88.493 88.663 87.5083 89.577 89.952 87.791 88.003 86.2714 89.465 89.940 87.106 87.243 85.0332 94.682 94.962 93.473 93.663 92.5083 94.577 94.952 92.779 93.003 91.2714 94.465 94.490 92.092 92.342 90.0332 99.682 99.962 98.473 98.663 97.5083 99.577 99.952 97.779 98.003 96.2714 99.465 99.940 97.092 97.342 95.033
nazivne mjere vanjski promjer srednji promjerD1 D2
M39
M42
M45
M48
M52
M56
M60
M64
M68
M72
M76
M80
M85
M90
M95
M100
Pritezanje vijaka
Prilikom projektiranja neke konstrukcije, koja je spojena vijcima, moramo voditi računa o silama koje na te vijke djeluju. Sile mogu biti vlačne, tlačne, savojne, uvojne, odrezne, itd. Opterećenje može bit statično, ili dinamično. Može varirati od minimuma do maksimuma, od minimuma do nule ili od nule do maksimuma. Na vijak može djelovati jedna od spomenutih sila ili kombinacija više sila. Sve nam je to potrebno da bismo odredili potreban broj vijaka, njihov nazivni promjer i razred čvrstoće. Nikad ne smijemo smetnuti s uma da na svaki vijak uvijek djeluju najmanje dvije sile, a to su sila od pritezanja i sila od opterećenja. Iz ovoga je vidljivo da ukoliko vijak stegnemo prejako, prilikom maksimalnog opterećenja može doći do loma. Ako ga pak stegnemo preslabo u radnim uvjetima može doći do odvrtanja. U donjoj tablici nalaze se preporučeni momenti pritezanja dobiveni proračunom.
nja
Preporučeni momenti pritezanavoj korak 4.6 5.8 8.8 10.9 12.9
M4 0.7 1.18 1.96 2.84 4.02 4.90M5 0.8 2.26 4.71 5.88 8.34 9.81M6 1 3.82 6.37 9.81 13.73 16.67
M7 1M8 1.25 9.81 15.69 24.52 34.32 40.21M10 1.5 19.61 33.34 48.05 67.67 81.40
M12 1.75 34.32 55.90 84.34 117.68 142.20M14 2 51.98 86.30 132.39 186.33 225.55M16 2 81.40 135.33 205.94 289.30 348.14
M18 2.5 107.87 181.42 284.39 397.17 475.2M20 2.5 161.81 254.97 402.07 568.79 676.66M22 2.5 207.90 343.23 539.37 764.92 912.02
M24 3 264.78 451.11 696.27 980.67 1176.80M27 3 392.27 627.63 1029.70 1471.00 1765.20M30 3.5 539.37 882.60 1421.96 1961.33 2353.60
M8 1 10.30 16.87 26.45 37.27 44.13M10 1.25 19.91 33.34 51.00 71.59 86.30M12 1.25 36.29 59.82 93.16 132.39 156.91
M12 1.5 34.32 56.88 88.26 122.58 147.10M14 1.5 56.88 94.14 147.10 205.94 245.17M16 1.5 84.34 142.20 220.65 308.91 372.65
M18 1.5 122.58 205.94 318.72 451.11 539.37M20 1.5 171.62 284.39 451.11 627.63 755.11M22 1.5 230.46 372.65 598.21 843.37 1029.70
M24 2 279.49 441.30 764.92 1078.73 1274.87M27 2 431.49 715.89 1127.77 1569.06 1912.30M30 2 598.21 990.47 1569.06 2206.50 2647.80
fini navoj
moment pritezanja M (Nm)nazivne mjere
Vijci i matice se danas ovisno o namjeni proizvode od različitih materijala kao što su plastične mase, drvo, čelik. Zbog svoje raznolike obradivosti, širokog raspona tehničkih karakteristika koje se mogu postići te povoljne cijene, u najširoj primjeni su vijci i matice od čelika. Prema zahtijevanoj vlačnoj čvrstoći koja se kod vijaka i matica naziva kvaliteta te prema ostalim uvjetima kojima će vijčani elementi biti izloženi ovisit će i vrsta materijala od kojih će biti izrađeni. Kvaliteta (klasa čvrstoće) se kod vijaka označava sa dvije brojčane oznake odijeljene točkom, dok se kod matica označava jednom brojčanom oznakom. Kod vijaka prvi broj (lijevo od točke) predstavlja stoti dio deklarirane minimalne vlačne čvrstoće (Rm), a drugi omjer između granice tečenja (Rp02) i vlačne čvrstoće (Rm). Kod matica brojčana oznaka predstavlja stoti dio deklarirane minimalne vlačne čvrstoće. Uobičajeno je da se prilikom naručivanja vijčane robe od proizvođača postavi zahtjev na klasu kvalitete, dok se odabir materijala obzirom na tehnologiju proizvodnje prepušta proizvođaču.
Vijci i matice – odnos mate
KLASA KVALITETE
4.8 QST32.2
5.8 QST 36.
6.8 QST38-3
8.8 19MnB4
10.9 23MnB4
12.9 41Cr4, 4
POSEBNI UVIJETI
OTPORNOST NA KOROZIJU A2 (AISI
A4 (AISI
OTPORNOST NA POVIŠENE TEMP. 22 CrMo
Materijali za izradu vijaka i matica
rijala i klase kvalitete
VRSTE MATERIJALA
, D9-2, ST37-2
3, QST 38.3, CQ15, ST52-3
, CQ15, 19MnB4 (bez termičke)
, 23MnB4, C45
, 30MnB4, 34Cr4, 42CrMo4
2CrMo4, 30CrNiMo8
304, W.nr. 1.4301)
316, W.nr. 1.4571)
4 4, 24 CrMoV 5 5
padovi tvrdoća su izraženi u HRC
8.8 10.9
DUBINA (mm) CK45 19MnB4 42CrMo4 23MnB4
2 - 6 - 0 - 0 - 0
4 - 16 - 3 - 1 - 0
6 - 26 - 9 - 1 - 1
8 - 30 -14 - 2 - 1
8.8 10.9
CK45 19MnB4 42CrMo4 23MnB4
Istezanje (%) 10 - 18 30 - 35 15 - 21 29 - 36
Tvornica vijaka DIV prvenstveno koristi borove čelike zbog bolje prokaljivosti, povećane otpornosti na dinamička opterećenja te bolje žilavosti i izduženja na povišenim i niskim temperaturama. Na donjim tablicama nalaze se usporedbe nekih važnih mehaničkih svojstava čelika obzirom na klase kvalitete vijaka 8.8 i 10.9 te vrsta čelika kojima se te čvrstoće postižu. Na prvoj tablici je prikaz opadanja tvrdoće mjereno na udaljenostima od površine čelika iz čega je vidljivo da borovi čelici imaju konstantniju tvrdoću po cijelom presjeku vijka. Time je postignuta homogenija struktura koja se odražava na mehaničke osobine vijka kao i na pouzdanost u eksploataciji.
Druga tablica pokazuje odnose između maksimalnih istezanja prije nego što dođe do loma. Ovdje se također može vidjeti kako čelici legirani borom imaju značajnu prednost pred čelicima od kojih su se do sada standardno proizvodili vijci viših kvaliteta čvrstoće. Naime, ta prednost se iskazuje u prosječno dvostruko većoj otpornosti na istezanje te su zbog toga vijci značajno otporniji na promjenjiva i dinamička opterećenja.
HB HRC C Cr Cr - Ni HB HRC C Cr Cr - Ni109 390 380 370 197 15 710 690 670111 400 390 380 201 16 720 700 680114 410 400 390 207 17 750 730 700116 420 410 390 212 18 760 740 720118 430 410 400 217 19 780 760 740121 440 420 410 223 20 800 780 760123 440 430 420 229 21 820 800 780126 450 440 430 235 22 850 820 800128 460 450 440 241 23 870 840 820131 470 460 450 248 24 890 870 840133 480 470 460 255 25 920 890 870137 490 480 470 262 26 940 920 890140 500 490 480 269 28 970 940 920143 520 500 490 277 29 1000 970 940146 530 510 500 285 30 1030 1000 970149 540 520 510 293 31 1040 1020 990152 550 530 520 302 32 1090 1060 1030156 560 550 530 311 22 1120 1090 1060159 570 560 540 321 34 1160 1120 1090163 590 570 550 330 35 1190 1160 1130167 600 580 560 341 36 1220 1190 1160170 610 600 580 352 37 1270 1220 1200174 630 610 590 363 38 1310 1270 1240179 640 630 610 375 40 1350 1310 1280183 660 640 620 400 41 1400 1360 1320187 670 660 640 417 42 1440 1400 1360192 14 690 670 650 434 44 1490 1450 1410
ČVRSTOĆA ČEL.TVRDOĆA ČVRSTOĆA ČEL. TVRDOĆA
Tvrdoća – vlačna čvrstoća
Prilikom izrade spojnih elemenata treba poštovati zadani parametar razreda čvrstoće koji je vezan uz potrebnu vlačnu čvrstoću. O tome ovisi vrsta materijala, tehnologija izrade i termička obrada. Vlačna čvrstoća se kod većine vijaka određuje na kidalici. Ali kod matica, podloški, pa i pojedinih vijaka zbog specifičnosti forme nije moguće izraditi epruvetu za kidanje. Zato se kod takvih dijelova ispituje samo tvrdoća dok se vlačna čvrstoća očitava iz tablice. Matice se još ispituju opterećivanjem zadanom silom pri kojoj navoj matice ne smije popustiti do zadane sile.
Mehaničke osobine
U slijedećoj tablici nalaze se odnosi pojedinih mehaničkih svojstava prema klasama čvrstoće.
Red. 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 9.8 10.9 12.9broj </=M16 >M16
Vlačna čvrstoća 600 800 800 900 1000 1200Rm (N/mm2) min 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220Tvrdoća po Vikersu min 120 130 155 160 190 230 255 280 310 372HV, F >/= 98N max 220 250 300 336 360 382 434Tvrdoća po Brinelu min 114 124 147 152 181 219 242 266 295 353HB, F = 30 D2 max 209 238 285 319 342 363 412
HRB 67 71 79 82 89HRC 22 23 28 32 39HRBHRC 32 34 37 39 44
6 Površinska tvrdoća, HV 0.3 max 320 356 380 402 454Granica razvlačenja 240 320 300 400 480ReL (N/mm2) min 240 340 300 420 480Granica 640 640 720 900 1080Rp 0.2 (N/mm2) min 640 660 720 940 1100 Isplatno 0.94 0.91 0.94 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.88 0.88naprezanje Sp 225 310 280 380 440 580 600 650 830 970
10 Izduženje, A5 (%) min 22 14 20 10 8 12 12 10 9 8
12 Udarna žilavost (J) min 30 30 25 20 1513 Otpornost glave na savijanje
Minimalna visina nerazugljičenezone navoja, EMaksimalna dubina potpunograzugljičenja, G (mm) 0.015
Klase čvrstoće8.8
bez prijeloma 1/2 H1
2/3H1 3/4H1
500
Svi vijci (osim svornih) moraju imati min. Rm datimpod rednim brojem 2 u ovoj tablici.25
99,5
9
11
Mehanička svojstva
400nazivna
nazivna
1 i 2
3
4
5
14
Čvrstoća vijka na kosom osloncu
(N/mm2)
Tvrdoća po Rockwelu
7
8
min
max
nazivna
Sp/ReL ili Rp 0.2
Površinska zaštita
Mehaničke osobine spojnih elemenata predstavljaju važnu stavku u projektiranju metalnih konstrukcija ili strojnih sklopova. Na te osobine tijekom vremena značajan utjecaj u negativnom smislu ima korozija. Vijek trajnosti pouzdanosti spojnog elementa može se uvelike poboljšati pravilnim odabirom površinske zaštite, tj. prevlake. Bruniranje - postupak kojim se na čeliku stvara zaštitna prevlaka željeznog oksiduloksida i na taj način se površina štiti vlastitim oksidom od atmosferskih utjecaja. Vijci se najprije zagrijavaju na 400 °C. Njihovim ohlađivanjem u specijalnoj uljnoj emulziji na površini se stvara tanki oksidni sloj (do 0.1 µm) koji u nauljenom stanju stvara nepropusni površinski film. Poboljšani vijci u klasama čvrstoće 8.8, 10.9 i 12.9 nakon poboljšavanja imaju istu antikorozivnu zaštitu kao i tanko fosfatirani i nauljeni proizvodi sa debljinama fosfatnog sloja od 3 do 6 µm. Nagorjele pocrnjele površine nemaju popratna djelovanja na mehanička svojstva vijčanih proizvoda. Fosfatiranje - vijci se nakon odmašćivanja i dekapiranja u kupkama prevlače sa srednje ili finozrnatim fosfatnim slojem. Čisti željezno-fosfatni slojevi sa debljinama 0.2 µm suviše su tanki, radi čega se češće primjenjuju cinkovi i manganovi ili miješani fosfatni slojevi sa uobičajenim debljinama od 4 do 10 µm. Budući da struktura nije nepropusna, sam fosfat ne osigurava zaštitu protiv korozije. Tek nakon nauljivanja postiže se dobra antikorozivna zaštita koja je postojana i kod većih tlačnih opterećenja. Zbog toga se fosfatirani spojevi mogu češće popuštati i ponovno pritezati bez da se koeficijenti trenja bitnije izmijene. Osim za ulje, fosfatni slojevi su dobra podloga za boje i druge premaze, što zajedno dodatno poboljšava zaštitu od korozije. Mana im je što su nepostojani kod viših temperatura, tako da se primjena ne preporuča iznad 70 °C. Galvansko prevlačenje – Cink – najšire korištena metoda površinske zaštite metalnih predmeta. Površina je glatka, sjajna i stoga estetski vrlo prihvatljiva. Pod utjecajem električne struje u elektrolitu na površini metalnog predmeta talože se čestice Cinka. Uobičajena debljina sloja kreće se od 4 do 8µm. Debljine slojeva preko 10µm se ne preporučaju jer se pojavljuje opasnost od ljuštenja prevlake. Ovako tanke prevlake uz dobru zaštitu od korozije pogodne su za zaštitu sitnih dijelova i dijelova kod kojih je važno da prevlaka ne utječe bitno na dimenzije. Dodatno poboljšanje zaštite od korozije postiže se pasivizacijom koja može biti bijela (plava), crna, žuta ili maslinasta
Tijekom galvanizacije u površinu baznog materijala upija se Vodik koji kod poboljšanih čelika iznad 1000 N/mm2 može izazvati krtost. Da bi se to spriječilo provodi se postupak dehidrogenizacije. Postupak se sastoji u držanju predmeta, ovisno o njegovoj površini presjeka, na temperaturi od 200 do 400 °C 2 i više sati. Postupak se mora započeti u roku 4 sata, a najbolje bi bilo odmah nakon galvanizacije. Radi ispitivanja trajnosti zaštite od korozije predmeti se podvrgavaju testu u solnoj kupelji. Kao referentna točka uzima se vrijeme za koje 5% površine baznog materijala biva zahvaćeno korozijom. U donjoj tablici nalaze se vrijednosti testa u solnoj kupeljigalvanski pocinčanih prevlaka debljine ~8µm obzirom na vrstu pasivacije.
PASIVACIJA KOROZIJA CINKA (H) KOROZIJA BAZE (H) Bijela (Plava) 4 100
Crna 24 130 Žuta 72 180
PASIVACIJA KOROZIJA CINK (H)
KOROZIJA CINK-NIKAL (H)
Bijela (Plava) 100 900 Crna 130 1500+ Žuta 180 1500+
Galvansko prevlačenje – Cink-Nikal – ova prevlaka je razvijena kao zamjena za prevlačenje Kadmijem. Kadmiranje je metoda koja pruža višestruko bolju zaštitu od klasičnog Galvanskog cinčanja za istu debljinu sloja, ali je neprihvatljiva u smislu zaštite okoliša. Cink-Nikal prevlaka ne samo da je zamijenila Kadmijevu, već je i višestruko premašuje. Trajanje zaštite od korozije je u prosjeku deset puta dulje od standardnog Galvanskog cinčanja i tri puta od Kadmiranja. Postoje dvije vrste kupki za Cink-Nikal galvanizaciju: alkalna i kiselinska. U vijčanoj industriji najčešće se koristi alkalna kupka jer osigurava ravnomjernu debljinu sloja, te ravnomjernu raspodjelu Cinka i Nikla presjekom prevlake. Postupak je lakše kontrolirati i postižu se veće debljine sloja nego kiselinskom otopinom. Udio Nikla u leguri s Cinkom iznosi 4-10%. Prevlaka zadržava karakteristike zaštite od korozije i do 120 °C. U slučaju oštećenja ili napuknuća čestice prevlake se sele na oštećeno mjesto i nastavljaju štititi materijal. U donjoj tablici nalaze se usporedni rezultati testa u solnoj kupelji dijelova prevučenih Cinkom i Cink-Niklom obzirom na različite pasivacije. Debljina sloja je ~8µm.
U tvornici vijaka DIV imamo mogućnost, prevlačenja vijaka dodatnim slojem laka koji se nanosi nakon pasivacije. Time se poveća zaštita od korozije još cca 60%. Naši proizvodi su uglavnom standardno svi presvučeni tom dodatnom prevlakom bez posebne napomene u narudžbi.
Vruće pocinčavanje - postupak uranjanja proizvoda u Cink rastaljen na 450 do 480 °C pri kojem se na površini stvara prevlaka debljine 0.043 do 0.1 mm. Zbog veće debljine prevlake trajnost zaštite od korozije znatno je veća od galvanskog cinčanja, ali se smanjuje zazor između navoja vijka i matice pa vruće pocinčavanje nije preporučljivo za navoje ispod M12. Na donjoj ilustraciji prikazano je kako debljina sloja prevlake povećava srednji promjer navoja vijka (D2). D2 = D2' + 2b = D2' + 2 (a /sin 30°) = D2' + 4a D2 - srednji promjer vijka D2' - smanjeni srednji promjer vijka a - debljina prevučenog sloja b - debljina prevučenog sloja okomito na os vijka
Dodatni sloj laka na Cink i Cink-Nikal prevlaci povećava otpornost prema koroziji za još 60%.
OKOLIŠ CINK CINK-NIKAL VRUĆI CINK Unutrašnji prostor 50 - - Ruralno područje 8 72 40 Manji gradovi 5 45 28 Veći gradovi 2 18 11 Primorje 5 45 28 Manja industrija 4 36 20 Srednja industrija 2 18 11 Teška industrija 1 9 5
Iz ovoga je vidljivo da je srednji promjer vijka d2 potrebno izraditi za 2b manji od željene tolerancije da bi nakon prevlačenja konačni d2 bio unutar tolerancijskog polja.
Na donjoj tablici nalaze se usporedne prosječne vrijednosti trajanja zaštite od korozije između Galvanski cinčanih, Cink-Nikal i Vruće cinčanih prevlaka. Vrijeme je izraženo u godinama do 5% prekrivenosti korozijom. Debljine slojeva su ~10µm, te vrućeg cinka 43-100 µm.
Važno je još napomenuti da metoda solne kupelji u slučaju Vrućeg cinčanja ne daje realnu sliku o trajanju zaštite. Razlog je tome što u normalnim uvjetima sporim djelovanjem atmosfere Cink na površini razvija zaštitni sloj cinkovih karbida. Ubrzano djelovanje solne kupelji ne dopušta stvaranje cinkovih karbida i do korozije dolazi mnogo ranije, pa je i rezultat nerealan.
(primjeri označavanja vijaka nalaze se na slijedećoj stranici) A 2 L
SIMBOL POVRŠINA PASIVACIJA A Bez boje B Plavo (metalno) C Žuto D
Mat
Maslinasto E Bez boje F Plavo (metalno) G Žuto H
Polu svijetla
Maslinasto J Bez boje K Plavo (metalno) L Žuto M
Svijetla
Maslinasto P Ovisno Kao B, C ili D R Mat Crno-Smeđe do Crno S Polu svijetla Crno-Smeđe do Crno T Svijetla Crno-Smeđe do Crno
SIMBOL PREVLAKA A Cink B Kadmij C Bakar D Bronca E Nikal F Krom-Nikal G Bakar-Nikal H Krom-Bakar-Nikal J Kositar K Bakar-Kositar L Srebro N Bakar-Srebro S Cink-Željezo
DEBLJINA PRVLAKE SIMBOL 1 sloj 2 sloja
1 3 - 2 5 2+3 3 8 3+5 4 12 4+8 5 15 5+10 6 20 8+12 7 25 10+15 8 30 12+18 9 10 4+6
Označavanje površinske zaštite – prema DIN 267/9 Primjer: vijak DIN 931 M12X65 8.8 A2L
Radi lakšeg sporazumijevanja i izbjegavanja mogućih pogrešnih narudžbi, tj.isporuka, primjenjuje se opće prihvaćeni način označavanja vijčane robe. Osnovna zamisao je da karakteristike artikla budu u potpunosti i nedvosmisleno iznesene.
NAZIV - vijak, podloška, matica, rascjepka, uskočnik, tirfon vijak,... STANDARD - DIN 931, HRN MB1.051, ISO 7380, UNI 5587… (br. crteža, za nestandardne ali često Standardno izrađivane proizvode u DIV-u smo uveli vlastiti standard Oznake DIV + numerički broj npr. DIV 5135, sa time da se brojevi DIV standarda i DIN standarda na podudaraju radi lakšeg snalaženja) DIMENZIJA - promjer navoja, korak navoja, duljina; promjer, duljina;... KLASA KVALITETE -4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.8; 8.8; 10.9; 12.9; 14.9; 5, 6, 8, 10, 12, 14 POVRŠ. ZAŠTITA – Zn (plavo), ZnŽ, Dc, TZn, Fe (bez zaštite), Br, ZnNi, Ni Primjeri:
NAZIV - STANDARD - DIMENZIJA - KLASA - POVRŠ. KVALITETE ZAŠTITA VIJAK DIN 931 M10x1.25x50 8.8 Zn VIJAK DIN 7990 M12x45 5.8 TZn VIJAK DIN 6914 M16x150 10.9 Fe VIJAK nacrt br.35.10.15.11 M20x65 8.8 TZn MATICA DIN 934 M14 8 Br MATICA DIN 6915 M12 10 Zn Dimenziju podloške u tvornici vijaka DIV označavamo nazivnim promjerom vijka za koji je podloška predviđena. PODLOŠKA DIN 125 M8 4 Zn PODLOŠKA DIN 127 M10 8 Br RASCJEPKA DIN 94 5x50 4 Zn VIJAK SKELE DIV5160 1/2"x73 5.8 ZnŽ HANGAR V. DIV5000 8x70 5.8 Fe Ako klasa kvalitete nije navedena to znači da je određena navedenim standardom ili crtežom, tj. ako nije niti jedno od toga podrazumijeva se tako zvana "obična kvaliteta". A to je klasa kvalitete 5.8, tj. 5 ili niža. Kod vijaka korak je potrebno upisivati samo ako spada u grupu finih navoja. Standardni korak za dotični navoj se podrazumijeva.
Primjeri označavanja vijaka
Recommended
