Текущото производство на крепежни елементи обхваща шест основни процеса, всеки от които е проектиран със специфични материали, изисквания за производителност и съображения за разходите:
Процес на студено заглавие
Студената обработка е най-разпространеният метод за формоване в производството на крепежни елементи. Това включва използване на матрици под високо{1}}налягане за екструдиране на метална тел (като въглеродна стомана, неръждаема стомана или алуминиева сплав) при стайна температура в основни форми като болтове и гайки. Основните предимства на този процес са висока ефективност и превъзходно използване на материала; една операция по формоване може да намали необходимостта от последваща механична обработка (рязане) с 30%–50%, като същевременно се постига точност на размерите в рамките на ±0,05 mm. Типичните приложения включват болтове на автомобилни двигатели и компоненти с-високоякостни конструктивни гайки-, които изискват изключителна здравина и последователност. Основните технически аспекти включват:
- Дизайн на матрицата: Оптимизиране на ъглите на кухината на матрицата въз основа на пластичността на материала за предотвратяване на напукване;
- Смазване: Използване на смазочни материали на графит или-водна основа за намаляване на коефициента на триене и удължаване на живота на матрицата;
- Отгряване: Извършване на сфероидизиращо отгряване след охлаждане за облекчаване на вътрешния стрес и подобряване на обработваемостта за последваща обработка.
Процес на горещо коване
За -мащабни или високо{1}}якостни крепежни елементи (като болтове на кулата на вятърни турбини и съединители на мостове) процесът на горещо коване включва нагряване на метала над неговата температура на рекристализация (обикновено 800–1200 градуса) и прилагане на натиск чрез преса за коване, за да предизвика пластична деформация. Ключовите предимства включват способността да се произвеждат сложни форми на напречно-сечение и да се постигне висока плътност на материала, което води до якост на опън с 15%–20% по-висока от тази на частите със студена-глава. Критичните контролни точки включват:
- Контрол на температурата: Необходим е строг мониторинг на температурата на нагряване и времето на задържане, за да се предотврати прекомерно образуване на оксидна скала или нагрубяване на зърната;
- Коефициент на коване: Коефициент на обща деформация, по-голям или равен на 3, обикновено се изисква, за да се осигури непрекъснат поток на метални зърна;
- Пост{0}}обработка: Регулирането на твърдостта чрез нормализиране или закаляване и отвръщане е необходимо, за да се отговори на стандартния диапазон HRC 28–38.
Процес на струговане
Макар и по-малко ефективен от студеното зареждане, процесът на струговане остава незаменим за производството на специално оформени крепежни елементи (като не-стандартни болтове и пробити щифтове). Процесът включва въртене на детайла на CNC струг и използване на режещ инструмент за отстраняване на излишния материал. Основните технически характеристики включват:
- Висока прецизност: Постига степени на толерантност IT5–IT7, което го прави подходящ за конектори за прецизни инструменти;
- Широка адаптивност на материала: Възможност за обработка на материали, които са трудни за формоване чрез студено зареждане, като медни и титанови сплави;
Процес на щамповане
Основно използван за производство на плоски крепежни елементи като шайби и пружинни шайби, този процес използва мощна преса за задвижване на матрица, която извършва операции като изрязване и огъване на метален лист. Основните му предимства са високо-скоростно производство (с възможност за стотици части в минута) и ниска цена; обаче, следните фактори изискват внимание:
- Износване на матрицата: Поансоните и матриците трябва да се сменят периодично, за да се предотвратят прекомерни грапавини;
- Избор на материал: Предпочитат се ниско{0}}въглеродни стоманени листове с добра пластичност, като Q235 или SPCC;
- Повърхностна обработка: След{0}}обработки за щамповане-като галванопластика или почерняване-са необходими за предотвратяване на ръжда и корозия.
Процес на навиване на резба
Използван за резбоване на болтове и винтове, процесът на валцоване на резби формира резби върху повърхността на детайла чрез ротационно натискане на две или три валцоващи матрици. В сравнение с рязането на резби, неговите предимства включват:
- Повишена якост: Втвърдяването при студена работа повишава якостта на срязване на нишките с 20%–30%;
- Качество на повърхността: Грапавостта на повърхността на резбата може да достигне Ra 0,8 μm, намалявайки загубите от триене;
- Икономии на материали: Не се произвеждат чипове, което води до използване на материала, приближаващо се до 100%.
Процеси на повърхностна обработка
Устойчивостта на корозия и естетическото качество на крепежните елементи зависят от повърхностната обработка; общите процеси включват:
- Електро{0}}поцинковане: Ниска цена, подходящо за вътрешна среда, с типична дебелина от 5–12 μm;
- Dacromet: Няма риск от водородна крехкост, издържа 500–1000 часа тестване със солен спрей и обикновено се използва за компоненти на автомобилно шаси;
- Цинково дифузионно покритие: Образува слой от цинк-желязна сплав върху стоманената повърхност чрез дифузия, предлагайки 3–5 пъти по-висока устойчивост на корозия от електро-поцинковане;
- Пръскане: Като например полиестерно прахово покритие, използвано за архитектурни декоративни винтове за осигуряване на широка гама от цветови опции.