En komplett guide till typer av fästelement

Fästelement är viktiga mekaniska anordningar vid tillverkning och tillverkning av metalldelar, särskilt vid montering och fastsättning av olika föremål. Denna hårdvara hjälper till att sammanfoga olika delar, vilket skapar en säker anslutning. De hjälper till att förenkla tillverkningen av komplexa strukturer och sammansättningar genom att sammanfoga olika delar utan att kompromissa med den strukturella integriteten, hållbarheten och funktionaliteten för varje komponent. 

Den här guiden utforskar de olika typerna av fästelement, deras tillämpningar, materialalternativ och lämpliga ytfinishar som förbättrar deras prestanda. Dessutom diskuterade vi intrikata detaljer att tänka på innan du väljer rätt fästelement för dina tillverkningsbehov. 

Vad är ett fästelement?

Ett fästelement är en hårdvara som förenar eller fäster två eller flera föremål tillsammans. Fästelement är avgörande vid tillverkning av metalldelar, eftersom de spelar en avgörande roll för att säkerställa strukturell integritet och effektiv montering av delar. Denna mekaniska enhet finns i olika former och storlekar, såsom skruvar, bultar, muttrar, nitar och stift, och erbjuder specifika tillämpningar för tillverkning av delar. 

Fästelementens främsta fördel är dock att de underlättar montering och demontering av stora och komplexa strukturer genom att sammanfoga olika enskilda delar. De hjälper till att skapa en säker mekanisk anslutning när de sammanfogar olika arbetsstycken. 

Olika typer av fästelement

Maskinister och OEM-tillverkare använder olika typer av fästelement för att sammanfoga olika arbetsstycken. Medan vissa av dessa fästelement kan användas omväxlande för liknande ändamål, har andra mer specifika användningsområden. Det här avsnittet diskuterar de olika typerna av fästelement som används vid tillverkning och tillverkning av delar. 

Skruvar

Skruvar är den vanligaste typen av fästelement för att säkra anslutningar mellan två metalldelar. Detta gängade fäste ser ut som en spik, med helkroppsgängning med huvudet i olika former. Till skillnad från många andra typer av fästelement kan skruvar fungera ensamma utan att kräva någon annan hårdvara förutom en skruvmejsel som behövs för att köra in dem i det avsedda hålet. 

Dessa mekaniska fästelement är mycket mångsidiga och hållbara, även om de kan kräva att maskinisten först knackar på hålet för att skapa gängan som det kommer att låsa ihop med för att göra fogen. Vissa skruvar har dock självgängande eller självgängande egenskaper, vilket säkerställer att de kräver lite eller ingen förgängning. Skruvar är lämpliga för stora applikationer, inklusive bil-, metall-, trä- och elektronikmontering. 

Typiska typer av skruvar som används vid tillverkning av delar inkluderar följande: 

• Insexskruvar – lämplig för träbearbetning och tunga applikationer 
• Maskinskruvar – för sammanfogning av komponenter i maskiner 
• Plåtskruv – för plåttillverkning, lätt att penetrera plåt.

bultar

Bultar är en annan vanlig typ av fästelement, som liknar skruvar, eftersom de båda har utvändiga hangängor vid basen. Icke-experter kan av misstag hänvisa till bultar som skruvar och vice versa. Det är dock två olika snabbare typer, med den huvudsakliga skillnaden är att bultar kräver ett annat fästelement – ​​mutter – för att skapa en säker anslutning. Även bultar tenderar att ha ett platt eller rundat huvud utan markeringar på toppen, eftersom de inte kräver en skruvmejsel. 

Bultar är bättre lämpade för applikationer som kräver högre hållfasthet och bärande förmåga, såsom montering av stora maskiner och byggnadsarbeten. Till skillnad från skruvar, kräver bultar inte gängning av komponenterna som de ska sammanfoga, eftersom det bara låser sig i muttern och säkrar den del som den förenas med. 

Vanliga exempel på bultar som används för att skapa delar inkluderar följande:

• Sexkantsbultar: har ett sexkantigt huvud som ger enkelt grepp, främjar enkel fästning. 
• Dubbla bultar: har dubbelgängade gängor som kan låsa med lämpliga muttrar. 
• Bultar för vagnhuvud: har ett konvext huvud. De används ofta för träbearbetning. 
• Ögonbultar: ha ena änden med en öppning som liknar ett öga. 

Nötter

Som nämnts tidigare fungerar muttrar ofta som ett par för en bult av liknande storlek, form och gängmönster. Den passar ihop med en bult, eller ibland en skruv, eftersom den skapar en säker skarv som håller ihop delarna. Liksom bultar finns muttrar i olika former och utföranden, med de vanligaste är sexkantsmuttrar och svetsmuttrar. 

• Medan bultar och skruvar har utvändig gänga, har muttrar invändiga gängor som hjälper till att öka vridmomentet och skapa ett lämpligt grepp, vilket bildar en säker skarv med bulten eller skruven. Därför förbinder bult- och mutterfästsystemet effektivt två arbetsstycken utan någon invändig gängning i dem. Maskinisten måste bara säkerställa ett hål i arbetsstyckena och att de är inriktade så att bulten och muttern kan länkas samman.

Nedan är några av de typer av muttrar som används vid tillverkning av delar:

• Hex nötter: sexkantig formad och lämplig för att skapa en säker anslutning med sexkantsbultar
• Kopplingsmuttrar: Dessa är till för att fästa områden som vanligtvis är svåra att nå.
• Svetsa muttrar: Dessa används för att skapa en säker länk med långa gängade bultar. 

Nitar 

Nitar är permanenta fästelement, som skapar irreversibla anslutningar, till skillnad från andra fästelementstyper som vi har diskuterat hittills. De är de bästa permanenta fästelementen för fordons- och tillverkningsändamål. De är lätta och har släta skaft utan gängning. De är cylindriska, liknar bultar och skruvar, med ett distinkt huvud och en svans. Men de förenar material genom deformering av deras ände, vilket skapar en säker anslutning. 

Standardnittyper inkluderar: 

• Rejäla nitar 
• Blinda nitar
• Rörnitar etc.

Brickor

Brickor är ett annat unikt fästelement, som ofta används med bultar och muttrar för att säkerställa en jämnare lastfördelning, vilket förhindrar skador eftersom de ger en säker länk. Brickor är tunna plattor, med ett hål i mitten för att säkerställa att de liknar en skiva. De fungerar som ett avstånd mellan bultar och muttrar, som vibrationsdämpare och minskar friktionen. Dessutom kan de hjälpa till att skydda arbetsstyckena genom att förhindra direktkontakt, som andra konventionella fästelement.

Exempel på brickor

• Vanliga brickor
• Dockbrickor
• Plattbrickor  

Andra typer av fästelement

Utöver de mer sofistikerade fästelementen som beskrivs, finns det andra typer av fästelement som används för att skapa en säker koppling mellan två komponenter. 

naglar

Spikar är den äldsta fästanordningen som används i tillverkning, konstruktion och hushållsapplikationer. De utgör grunden för de mer sofistikerade fästelementen, inte konstigt varför bultar och skruvar ser ut som spikar. Men de är lättare att använda utan gängning eller sofistikerade verktyg. Istället kräver spikar skjuvkraft, ofta med en hammare, för att driva in spikarna i de komponenter du tänker sammanfoga. 

Nålar

Dessa är cylindriska fästelement för att rikta in och hålla ihop komponenter. Exempel inkluderar gaffelsprintar, pluggstift och koniska stift. Precis som brickor är stift kompletterande fästelement, som ofta används i kombination med andra fästelement som skruvar, bultar och nitar, där de hjälper till att säkerställa korrekt inriktning, positionering och ökad stabilitet under delmontering. 

ankare

Dessa fästelement anger deras namn och utför liknande funktioner som fartygsankare. De används för att fästa föremål på svaga eller lättbrytbara material, som gipsskivor, tak eller betong. De hjälper till att skapa ett säkert grepp, gripande tunga som omger miljön. De kan komma med invändig gänga eller extern. 

Material som används för att göra ett fästelement

Fästelement tillverkas ofta av hårda material, främst metaller och legeringar som stål, aluminium, mässing, etc. Maskinister måste se till att de väljer ett robust fästelement som matchar den avsedda användningen av den bearbetade delen, eftersom valet av fästelement också kan påverka dess hållfasthet , korrosionsbeständighet och andra mekaniska egenskaper. 

Stål

Stål är det vanligaste fästmaterialet på grund av dess höga hållfasthet och hållbarhet. Denna legering har dock olika kvaliteter, beroende på förhållandet mellan kol och järn, vilket förändrar dess fysikaliska, mekaniska och kemiska egenskaper. Dessutom kan dessa egenskaper, särskilt styrka och korrosionsbeständighet, förbättras genom olika ytbehandlingar och värmebehandlingar, vilket ytterligare förstärker deras egenskaper som metallfästen.

Aluminium

Aluminium är det vanligaste materialet för metalltillverkning på grund av dess lätta vikt, avsevärda styrka och mångsidighet. Dessutom har aluminiumlegeringar goda ledande egenskaper och estetiska tilltalande, vilket gör att de passar stora applikationer, inklusive elektronik och tillverkningar som kräver god visuell tilltalande. Den låga densiteten av aluminium gör att den passar utmärkt för lättviktsspecifikationer. Dessutom kan OEM-tillverkare välja att förstärka legeringen genom att kombinera dem med andra lämpliga legeringar som koppar och magnesium för att förbättra dess mekaniska egenskaper och lämplighet för specifika tillämpningar.

Rostfritt stål

Jämfört med kolstål och andra stållegeringar innehåller rostfritt stål betydligt mindre kol och järn, med en ökning av olika grundämnen som krom och nickel. Att inkludera dessa material säkerställer en mer motståndskraftig legering som tål korrosion och andra tuffa miljöer. Oavsett vilket har rostfritt stål otrolig styrka, vilket gör det till ett bra val för att skapa snabbare. De säkerställer att den strukturella integriteten hos delarna som den förenar håller tillbaka, vilket säkerställer att de passar stora applikationer.

Mässing

Mässingsfästen är inte lika vanliga som de för stål och aluminiumlegeringar. Men de erbjuder också utmärkt korrosionsbeständighet, elektrisk ledningsförmåga och estetisk tilltalande. Kombinationen av dessa egenskaper gör dem lämpliga för dekorativa och elektriska applikationer. Mässingsfästen passar el och VVS på grund av deras formbarhet och attraktiva utseende.

titan

Precis som aluminium är fästelementen i titan lätta, höghållfasta och korrosionsbeständiga. De är också mindre vanliga men passar utmanande applikationer som flyg, medicinska implantat och marina miljöer på grund av deras unika egenskaper. Titanlegeringar erbjuder ett exceptionellt förhållande mellan styrka och vikt, vilket gör dem idealiska för lätta specifikationer utan att kompromissa med styrkan. Dessutom är de biokompatibla, vilket gör fästelement av titan lämpliga för att skapa medicinska och kirurgiska instrument.

Plast

Användningen av fästelement är inte begränsade till enbart metaller. Plasttillverkning kräver de som är gjorda av plast och andra lämpliga polymerer. Plastfästen är lätta, icke-ledande och resistenta mot korrosion och kemikalier, vilket gör dem utmärkta för applikationer där metallfästen kanske inte är idealiska. De används ofta inom elektronik, där deras isolerande egenskaper är avgörande. De passar även andra applikationer som bilindustrin och tillverkning av konsumentvaruindustrin på grund av deras låga kostnad och mångsidighet.

Standard ytfinish för fästelement

I allmänhet använder de flesta fästelement material med utmärkta mekaniska, fysikaliska och kemiska egenskaper. Men dålig hantering och exponering för tuffa miljöer kan hämma vissa av dessa funktioner, vilket minskar deras effektivitet och hållbarhet. Därför rekommenderar vi att maskinister applicerar lämplig ytbehandling för att förbättra den övergripande prestandan hos fästelement, vilket förstärker kopplingen mellan delarna de sammanfogar. 

Nedan diskuterar vi några av de vanliga ytfinishen för fästelement.

Zinkplätering

Beläggning av metallfästen med ett zinkskikt använder galvaniseringsprocessen, vilket avsevärt ökar den oxidativa motståndskraften hos dessa fästelement samtidigt som de förbättrar deras estetik. Denna ytfinish passar fästelement som bultar, muttrar och skruvar som används i bil-, flyg-, allmän tillverkning och marina applikationer.

Nickelbeläggning

Nickel är en av beståndsdelarna i rostfritt stål som höjer dess korrosionsbeständighet mer än kolstål. Därför kan nickelbeläggning, precis som zinkbeläggning, bidra till att förbättra fästelementens kemiska egenskaper, vilket gör dem mer hållbara och förbättrar deras visuella utseende.

Svartoxidbeläggning

Beläggning av fästelement med svart oxid ökar deras smörjförmåga, vilket gör dem mer vidhäftande till färger. Applicering av färger kan då ytterligare öka fästelementets korrosionsbeständighet. Finishen ger fästelementet en dekorativ svart finish, vilket gör hela produkten mer estetisk. 

anodisering 

Detta är en kemisk process som belägger fästelementets yta med en oxid av metall, till exempel beläggning av aluminiumskruvar eller bultar med aluminiumoxid. Oxidbeläggningarna är vanligtvis mer korrosionsbeständiga och hållbara. Dessutom tillåter anodisering olika färgalternativ, vilket möjliggör försköningsändamål. 

Hur man väljer rätt typ av fästelement

Som vi har diskuterat tidigare finns det olika typer av fästelement för tillverkningsändamål. Men hur kan du veta vilken som passar bäst för ditt projekt? Det här avsnittet diskuterar faktorer som kräver övervägande, så att du kan välja den mest lämpliga typen. 

Avsedd ansökan

Det första kriteriet innan man väljer ett fästelement är dess avsedda användning, särskilt hållfasthetsindikering. Detta inkluderar också att ställa fästelementets specifikation mot den övergripande tillämpningen av produkten för att förhindra att man väljer ett fästelement som kan äventyra monteringens hållbarhet. 

Genom att förstå produkternas krav kan du välja en typ av fästelement eller undertyp som bäst passar specifikationerna. Till exempel passar skruvar bättre än bultar för träbearbetning och användning i gipsskivor och elektriska apparater. Alternativt är bultar bättre för projekt med mer krävande och bärande tillämpningar. 

Material Typ

En annan kritisk faktor som kräver övervägande är materialtypen. Du kan inte använda plastfästen för metalltillverkning. Kom ihåg att ståltillverkade fästelement är de vanligaste på grund av deras otroliga mekaniska egenskaper och motstånd. Men när du arbetar med aluminiumkomponenter, särskilt med lätta specifikationer, är det bäst att hålla fast vid aluminiumfästen. Dessutom kommer fästelement i rostfritt stål eller titan att vara bättre lämpade för applikationer i tuffa miljöer, så faktorer som korrosion eller kemiska reaktioner kommer inte att äventyra enhetens integritet.

Trådtyp och installationsmetod

Maskinisten måste utvärdera installationsmetoden och tillgängligheten för att säkerställa valet av den mest lämpliga snabbare typen för den avsedda produkten. Till exempel kan närvaron eller frånvaron av ett gängat hål i arbetsstycket avgöra vilken typ av skruv eller bultar du väljer. Faktum är att när det inte finns någon gängning och skruven du har tillgång till inte är självgängande, kan du behöva hålla dig till bultar och muttrar för att skapa en säker skarv. 

Även när det gäller gängning säkerställer grova gängor ofta snabb montering av delarna, vilket tyder på att under fin gänga tar det längre tid. Men finare gängor betyder mer interaktion med delarna eller muttrarna, som i bultar, vilket säkerställer ett säkrare lås och anslutning. 

estetik

Fästelementets estetik och visuella utseende är också viktiga kriterier att beakta, särskilt för applikationer som kräver god estetisk tilltalande. Dessa inkluderar möbler, hemelektronik och arkitektoniska installationer. Maskinisten måste se till att välja ett tillräckligt bra fästelement som ytterligare förstärker produktens visuella tilltalande. 

Andra faktorer att tänka på när du väljer fästelement inkluderar kostnad och tillgänglighet. Maskinister bör se till att de väljer ett fästelement som inte överskrider den totala tillverkningskostnaden samtidigt som de väljer ett som är lättillgängligt. 

Zintilon: Din partner för reservdelsbearbetning och tillverkningsservice 

Letar du efter en välrenommerad partner för dina detaljtillverknings- och bearbetningsprojekt? Kolla inte vidare. På Zintilon är vi specialiserade på CNC-bearbetning och relaterade teknologier, inklusive plåttillverkning, rapid prototyping etc. Oavsett om det är ett projekt med en enkel design eller delar med komplexa geometrier, tveka inte att kontakta oss idag! 

Slutsats

Att välja ett lämpligt fästelement är viktigt för att uppnå en säker, hållbar och effektiv tillverkning och montering av delar. Varje fästelement har unika fördelar och applikationer. Därför måste maskinister och OEM-tillverkare förstå de olika typerna av fästelement för att identifiera den som bäst passar projektet. Materialkompatibilitet och estetik måste beaktas för att säkerställa optimala resultat och produktens hållbarhet.