Mga Turnilyo para sa Aluminum: Materyal, Uri at Gabay sa Pag-install

Bakit Pinarurusahan ng Aluminum ang Maling Pinili ng Screw

Ang dalawang panel ng aluminyo na pinagsama-sama sa maling turnilyo ay maaaring magmukhang perpektong maganda sa araw ng pag-install at magpakita ng mga kalawang na guhitan at mga butas na may butas pagkalipas ng labingwalong buwan. Ang aluminyo ay nagdudulot ng mas maraming pananakit ng ulo ng fastener kaysa sa halos anumang iba pang karaniwang metal, at ito ay nagmumula sa dalawang magkahiwalay na problema na magkakasama bilang "gumamit lamang ng hindi kinakalawang."

Ang una ay galvanic corrosion. Ang aluminyo ay nakaupo nang mataas sa anodic na dulo ng galvanic series, na nangangahulugan na kapag ito ay humipo sa isang mas marangal na metal - hindi kinakalawang na asero, tanso, tanso - sa pagkakaroon ng kahalumigmigan, ang aluminyo ay nagsasakripisyo ng sarili upang protektahan ang iba pang metal. Teknikal na pangkalahatang-ideya ng SSINA ng galvanic corrosion ay nagsasabi na ang antas ng kaagnasan ng aluminyo ay mabilis na bumibilis kapag ito ay direktang isinama sa isang mas cathodic na metal na may electrolyte na regular na naroroon — eksakto ang kundisyong nilikha ng isang hindi nababalot na tornilyo na nakaupo sa isang mamasa-masa na kasukasuan.

Ang pangalawang problema ay mekanikal, hindi kemikal. Ang aluminyo ay malambot na may kaugnayan sa bakal, kaya't ang isang tornilyo na may maling profile ng thread o isang napakalaking pilot hole ay natanggal nang matagal bago makita ng joint ang na-rate na load nito. Ang paglutas para sa kaagnasan at paglutas para sa strip-out ay nangangailangan ng iba't ibang desisyon, at ang pagtrato sa kanila bilang isang problema ay kung saan nagkakamali ang karamihan sa pagpili ng turnilyo.

Pagtutugma ng Screw Material sa Aluminum

Ang pinakaligtas na materyal na tugma para sa aluminyo ay aluminyo mismo - ang isang aluminum screw sa isang aluminum base metal ay hindi lumilikha ng anumang galvanic couple, bagama't ipinagpalit nito ang lakas na kailangan ng ilang mga joints. Higit pa riyan, ang tamang pagpipilian ay depende sa kapaligiran gaya ng pagkarga:

• Mga tornilyo ng aluminyo — zero galvanic risk, pinakamainam para sa magaan, low-stress assemblies
• Zinc-plated na carbon steel - katanggap-tanggap para sa tuyo, panloob na paggamit; ang zinc coating ay nagsasakripisyo ng sarili bago ang aluminyo, ngunit ito ay nagsusuot sa paglipas ng panahon
• Hindi kinakalawang na asero (304 o 316) — malakas at lumalaban sa kaagnasan sa sarili nitong karapatan, ngunit reaktibo sa aluminyo at nangangailangan ng paghihiwalay sa basa o panlabas na mga setting
• Tanso o tanso — kabilang sa mga pinaka-agresibong pagpapares na may aluminyo; iwasan nang tahasan sa anumang aplikasyon na nakalantad sa kahalumigmigan

Ang uncoated carbon steel ay ang isang kumbinasyon upang ganap na ibukod. Sinisira nito ang aluminyo sa pamamagitan ng galvanic na pagkilos at kinakalawang sa sarili nitong, nabigo sa magkabilang harap nang sabay-sabay.

Self-Tapping vs Machine Screws para sa Aluminum

Aling uri ng turnilyo ang akma ay depende sa kung ang aluminyo ay mayroon nang sinulid na butas. Ang manipis na aluminum sheet, extrusion, o tubing na walang pre-cut thread ay kailangan hindi kinakalawang na asero self-tapping screws , na pinuputol ang sarili nilang thread habang hinihimok sila at nag-aalis ng hiwalay na hakbang sa pag-tap.

Kung saan ang bahagi ng aluminyo ay mayroon nang machined o tapped hole — cast housings, extruded profiles na may mga pre-formed channels, o assemblies na kailangang i-disassemble at muling buuin nang paulit-ulit — cross-recessed machine screws para sa pre-tapped aluminum hole humawak nang mas mahusay sa mga paulit-ulit na cycle, dahil hindi sila nagpuputol ng bagong thread na materyal sa tuwing inaalis at muling i-install ang mga ito.

Para sa mga assemblies na nakakakita ng tuluy-tuloy na panginginig ng boses — mga enclosure malapit sa mga motor, mga panel sa mobile equipment — ipares ang alinman sa uri ng turnilyo sa spring washers para sa vibration-prone aluminum assemblies sa halip na umasa sa pagkikiskisan ng sinulid lamang upang panatilihing mahigpit ang kasukasuan.

Pilot Hole Sizing at Installation Technique

Ang isang pilot hole na drilled masyadong maliit strips ang aluminyo thread sa unang installation; drilled masyadong malaki, at ang tornilyo ay hindi kailanman bubuo ng wastong lakas ng hawak. Ang pangkalahatang target ay 85 hanggang 90 porsiyento ng maliit na diameter ng turnilyo para sa self-tapping screws sa aluminum — mas maliit kaysa sa ratio na ginamit para sa bakal, dahil ang mas mababang lakas ng paggugupit ng aluminyo ay nangangahulugan na nangangailangan ito ng kaunting clearance upang maiwasan ang pag-crack sa paligid ng butas.

Ang diskarte sa pagmamaneho ay mahalaga tulad ng laki ng butas. Ang mga driver na may mababang bilis at mataas na kontrol na may torque limiter ay pumipigil sa dalawang pinakakaraniwang pagkabigo sa pag-install: ang cross-threading mula sa pagmamaneho ng masyadong mabilis, at ang mga natanggal na mga thread mula sa labis na pag-torquing lampas sa punto kung saan maaaring hawakan ng aluminum. Bilang karaniwang tuntunin, gamitin ang hindi bababa sa 1.5 beses ang diameter ng turnilyo sa lalim ng thread upang makakuha ng sapat na pull-out resistance mula sa isang metal na ganito kalambot.

Pagbukod ng Mga Pangkabit upang Pigilan ang Galvanic Corrosion

Kapag ang isang hindi kinakalawang na tornilyo ay ang tamang pagpipilian para sa lakas ngunit ang aluminyo ay hindi maaaring ipagpalit, ang paghihiwalay ay magsasara ng puwang. Mga hindi kinakalawang na asero na flat washer para ihiwalay ang magkakaibang mga metal — ipinares sa isang naylon o manggas na goma, hindi ginagamit nang mag-isa — sirain ang direktang metal-to-metal contact na hinahayaan ang galvanic cell na mabuo sa unang lugar.

Higit pa sa mga washers, ang isang anti-seize compound o isang dielectric coating sa mga screw thread ay nagdaragdag ng pangalawang hadlang, at ito ay nagbabayad nang dalawang beses: pinapabagal nito ang kaagnasan at pinapanatili ang mga hindi kinakalawang na turnilyo mula sa pag-aalsa sa mga thread ng aluminyo, isang hiwalay na problema na walang kinalaman sa electrochemistry at lahat ng bagay na may kinalaman sa tendensya ng hindi kinakalawang na asero na sakupin sa ilalim ng alitan. Ang fastener compatibility ng Fastenal at sanggunian sa plating inilalahad kung aling mga kumbinasyon ng patong ang pinakamahusay na nagtataglay sa mga karaniwang pagpapares ng metal. Ang aming gabay sa stainless steel flat washers at galvanic corrosion prevention sumasaklaw sa pagpili at pag-install ng washer nang mas malalim.

Pagpili sa Pagitan ng 304 at 316 para sa Outdoor Aluminum Assemblies

Sa sandaling mahawakan ang paghihiwalay, ang natitirang desisyon ay kung aling hindi kinakalawang na grado ang tutukuyin. Sinasaklaw ng 304 ang pangkalahatang panloob at medyo mahalumigmig na paggamit sa mas mababang halaga, ngunit limitado ang paglaban nito sa chloride-driven na pitting corrosion. Ang 316 ay nagdaragdag ng molibdenum sa haluang metal, na makabuluhang nagpapabuti ng resistensya sa pagkakalantad ng asin at ginagawa itong karaniwang pagpipilian para sa mga kapaligiran sa baybayin, dagat, o de-icing-salt.

Ang pagkakaiba ay higit na mahalaga sa aluminum sa larawan kaysa sa steel-to-steel joints, dahil ang isang pitted 304 screw ay nagkakaroon ng mas magaspang, mas reaktibong ibabaw sa paglipas ng panahon - na nagpapabilis sa napaka-galvanic na proseso na dapat kontrolin ng mga isolation measures. Ang aming detalyadong paghahambing ng 304 kumpara sa 316 na hindi kinakalawang na asero na mga fastener sinisira ang mga pagkakaiba ng haluang metal at kung saan nananatili ang bawat grado.

Mga Karaniwang Pagkakamali na Naghuhubad o Nakakasira ng Aluminum Joints

• Pag-drill ng pilot hole na maliit ang laki para sa turnilyo, na naghuhubad sa malambot na sinulid ng aluminyo sa unang pag-install
• Paggamit ng hindi pinahiran na stainless o carbon steel nang direkta laban sa aluminyo sa anumang panlabas o mahalumigmig na setting
• Over-torquing self-tapping screws na lumampas sa puntong maaaring hawakan ng aluminum thread, lalo na sa mga power driver sa mga setting ng mataas na torque
• Nilaktawan ang mga isolation washer dahil ang joint ay "hindi malapit sa tubig," na hindi pinapansin ang ambient humidity bilang isang sapat na electrolyte
• Muling paggamit ng mga self-tapping screws sa parehong butas pagkatapos i-disassembly, kapag ang orihinal na sinulid ay naputol na at hindi na muling nakasabit nang malinis.

Karamihan sa mga pagkabigo sa pag-fasten ng aluminyo ay bumabalik sa isa sa mga ito sa halip na isang maling pagpili ng materyal — kaya naman ang tamang pilot hole, torque, at isolation ay kadalasang mas mahalaga kaysa sa pagdedebate lamang ng hindi kinakalawang na grado.