A درج نخ سیم یک وسیله اتصال مارپیچی است که از سیم فولادی ضد زنگ با کشش بالا (معمولاً نوع 304 یا 316) با سطح مقطع الماسی شکل ساخته شده است. برای ایجاد یک رزوه داخلی دائمی و مقاوم در برابر سایش که از استحکام بیشتر مواد اصلی فراتر می رود، در یک سوراخ از قبل ضربه زده شده وارد می شود. طراحی فنر مانند این درج به آن اجازه می دهد تا بارها را به طور مساوی در سراسر طول رزوه توزیع کند و بار برشی را به "تنش حلقه ای" شعاعی برای یکپارچگی مفصل تبدیل کند.
درج نخ سیمی که در اصل برای کاربردهای هوافضا و خودرو توسعه یافته بود، دو عملکرد اصلی را انجام می دهد: ترمیم نخ های آسیب دیده یا کنده شده و رزوه های تقویت کننده در مواد نرم مانند آلومینیوم، منیزیم و کامپوزیت ها. سطح تمام شده (8-16 میکرو اینچ) فوق العاده صاف است، عملاً فرسایش نخ ناشی از اصطکاک را از بین می برد و مقاومت در برابر خوردگی ایجاد می کند.
انواع اصلی درج نخ سیم
درج های رزوه سیم بر اساس مکانیسم قفل و روش نصب دسته بندی می شوند. چهار نوع اصلی عبارتند از:
درج های آزاد (استاندارد).
اینها رایج ترین نوع هستند - فنرهای اساساً مارپیچی که رزوه های داخلی متناسب با اندازه پیچ را ایجاد می کنند. آنها رزوه های صاف و آزاد و بدون هیچ ویژگی قفلی را ارائه می دهند. بهترین برای: کاربردهای همه منظوره که در آنها مونتاژ/جداسازی مکرر مورد نیاز است و لرزش حداقل است.
درج های قفل کننده پیچ
این درج ها دارای یک یا چند سیم پیچ دستگیره چند ضلعی هستند که فشار شعاعی را بر روی نخ نر اعمال می کنند و گشتاور غالب را برای جلوگیری از شل شدن در اثر لرزش یا ضربه ایجاد می کنند. آنها نیاز به مکانیسم های قفل اضافی مانند واشر قفل یا ترکیبات قفل کننده نخ را از بین می برند. بهترین برای: محیط های با لرزش بالا مانند موتورها، ماشین آلات و کاربردهای هوافضا.
درج های باریک
طرح اصلی دارای یک بند کوچک (دستگیره نصب) در یک انتهای سیم پیچ. تانگ با ابزار نصب درگیر می شود و پس از نصب باید جدا شود. مزایا: هزینه کمتر، قابلیت اطمینان ایجاد شده معایب: خطر بقایای اجسام خارجی (FOD) از تانگ شکسته، که نیاز به بازیابی از سوراخ های کور دارد.
درج های بدون درهم
یک نوآوری مدرن که دارای بریدگیهای درایو در دو انتها به جای گیره است. این درج ها را می توان بدون شکستن هیچ قطعه ای نصب و جدا کرد و خطرات FOD را به طور کامل از بین می برد. مزایا: قابل استفاده مجدد، نصب سریعتر، بدون نیاز به بازیابی تنگی، ایده آل برای کاربردهای مهم هوافضا و اتاق تمیز. موجود در: هر دو پیکربندی آزاد و قفل پیچ.
| تایپ کنید | ویژگی قفل کردن | نصب و راه اندازی | خطر FOD | بهترین برنامه |
|---|---|---|---|---|
| در حال اجرا آزاد | هیچ کدام | پیچید یا بی درهم | کم-متوسط | مجمع عمومی |
| قفل پیچ | کویل های دستگیره شعاعی | پیچید یا بی درهم | کم-متوسط | محیط های با لرزش بالا |
| Tanged | متفاوت است | نیاز به شکستن تانگ است | متوسط-بالا | برنامه های کاربردی حساس به هزینه |
| Tangless | متفاوت است | بدون نیاز به قطع کردن | هیچ کدام | هوافضا، سیستم های حیاتی |
نحوه انتخاب مدل مناسب
انتخاب رشته سیم صحیح مستلزم در نظر گرفتن چهار پارامتر کلیدی است:
اندازه و گام نخ
درج را با مشخصات پیچ خود مطابقت دهید (متریک: M2–M39؛ امپراتوری: UNC/UNF #2 تا 1/2 اینچ و بزرگتر). درج باید هم با قطر اسمی و هم گام رزوه (درشت یا ریز) بست مطابقت داشته باشد.
درج طول
طول درج به عنوان مضربی از قطر نخ (D) مشخص می شود:
- 1.0D: حداقل درگیری، مناسب برای فضاهای تنگ
- 1.5D: طول استاندارد برای اکثر برنامه ها
- 2.0D–3.0D: حداکثر استحکام برای کاربردهای با بار بالا یا بحرانی
انتخاب مواد
درج های استاندارد از تولید می شوند فولاد ضد زنگ 304 (AISI 304، با کار سخت شده تا 200000 psi استحکام کششی). برای کاربردهای تخصصی:
- فولاد ضد زنگ 316: مقاومت در برابر خوردگی افزایش یافته برای محیط های دریایی / شیمیایی
- Inconel X-750: برنامه های کاربردی در دمای بالا (تا 550 درجه سانتیگراد / 1022 درجه فارنهایت)
- فسفر برنز: کاربردهایی که به کاهش مقاومت در برابر ضربه یا جرقه نیاز دارند
درمان سطحی
پوشش های اختیاری عملکرد را در شرایط خاص افزایش می دهند:
- روان کننده فیلم خشک (MolyLube): کاهش اصطکاک در کاربردهای با گشتاور بالا، مقاومت در برابر دمای بالا
- آبکاری کادمیوم یا نیکل: مقاومت بالا در برابر خوردگی، از ایجاد گاز در هنگام نصب جلوگیری می کند
- آبکاری نقره: کاربردهای دمایی بسیار زیاد، گازگرفتگی نخ را کاهش می دهد
ابزارهای نصب مورد نیاز
نصب کامل درج رزوه سیم به ابزارهای تخصصی زیر نیاز دارد:
| ابزار | تابع | نکات مشخصات |
|---|---|---|
| STI (درج نخ پیچ) ضربه بزنید | رشته های داخلی برای درج ایجاد می کند | قطر زمین بزرگتر از شیر استاندارد؛ باید دقیقاً با اندازه درج مطابقت داشته باشد |
| مته سوراخ هسته | قبل از ضربه زدن، سوراخ پایلوت را دریل کنید | قطر خاص برای اندازه درج؛ هیچ تلورانس مجاز نیست |
| ابزار درج (پیش پیچ) | بادها وارد سوراخ شنود شده می شوند | دستی، برقی یا پنوماتیکی؛ انواع سنبه اسیر یا غیر اسیر |
| ابزار شکستن تانگ | پس از نصب، پف را از بین می برد | پانچ و چکش (200 گرم) برای اندازه های کوچک؛ ابزارهای تخصصی برش برای بزرگتر |
| سینک کن | پخ سرب را ایجاد می کند | عمق ≤ 0.4 × زمین؛ از عبور نخ درج جلوگیری می کند |
| گیج پلاگین نخ | صحت موضوع تمام شده را تأیید می کند | گیج Go/No-Go برای کنترل کیفیت |
| ابزار استخراج | درج های آسیب دیده را حذف می کند | برای سناریوهای تعمیر یا تعویض مورد نیاز است |
گزینه های ابزار برقی: برای تولید با حجم بالا، ابزارهای نصب پنوماتیک یا الکتریکی عمق نصب ثابتی را از طریق محدودیتهای عمق قابل تنظیم و ویژگیهای معکوس خودکار فراهم میکنند.
روش صحیح نصب
نصب صحیح به دنبال یک دقیق است دنباله پنج مرحله ای . انحراف از این روش دلیل اصلی شکست درج است.
مرحله 1: حفاری
با استفاده از مته STI مشخص شده، سوراخ را به قطر و عمق مناسب دریل کنید. الزامات حیاتی: عمق حفاری باید حداقل 1-2 رشته از عمق نصب درج تجاوز کند. سوراخ نباید مخروطی باشد. تراشه ها باید به طور کامل برداشته شوند - به خصوص برای سوراخ های کور بسیار مهم است.
مرحله 2: مقابله متقابل
برای جلوگیری از عبور نخ و ایجاد یک سرب برای درج، یک کانتر سینک را روی ورودی سوراخ قرار دهید. حداکثر عمق سینک: 0.4 × زمین. ضد غرق شدن بیش از حد، حفظ درج را به خطر می اندازد.
مرحله 3: ضربه زدن (STI Tap)
نخ ها را با استفاده از شیر STI مشخص شده برش دهید، که قطر گام بزرگتری نسبت به شیرهای استاندارد ایجاد می کند تا قطر خارجی درج را در خود جای دهد. برای سوراخ های عبوری، عمق شیر باید از طول درج بیشتر شود. برای سوراخ های کور، از نیروی کنترل شده برای جلوگیری از شکستگی شیر استفاده کنید. نخ ها را کاملا تمیز کنید استفاده از هوای فشرده (نازل های شعاعی برای سوراخ های کور) قبل از نصب.
مرحله 4: نصب را وارد کنید
درج را روی ابزار نصب نصب کنید، تانگ (برای درج های درهم) یا بریدگی های درایو (برای بدون درهم شدن) را درگیر کنید. ابزار را بچرخانید تا درج به سوراخ ضربه زده شده بپیچید. هنگامی که درج 0.25-0.75 نخ در زیر سطح قرار دارد متوقف شوید. از اعمال نیروی محوری بیش از حد خودداری کنید، که می تواند باعث ایجاد "نوار متقاطع" یا آسیب وارد شود.
مرحله 5: حذف تانگ (فقط درج های تانگ)
برای سوراخ های عبوری: ابزار شکستن بند (پانچ) را روی تانگ قرار دهید و انتهای دیگر ابزار را با یک ضربه بزنید. چکش 200 گرم برای از بین بردن تانگ برای سوراخ های کور: از انبردست بینی بلند یا ابزار استخراج برای بازیابی پوسته شکسته استفاده کنید. با یک گیج رزوه بررسی کنید که رزوه تمام شده مطابق با مشخصات (معمولاً تحمل ISO 2/6H) است.
مواد سازگار
درج های رزوه سیم تقریباً با تمام مواد مهندسی سازگار هستند و مزایای خاصی برای بسترهای نرم تر دارند.
فلزات نرم (کاربردهای اولیه)
- آلیاژهای آلومینیوم: رایج ترین کاربرد؛ از جدا شدن نخ در آلومینیوم ریخته گری و فرفورژه جلوگیری می کند
- آلیاژهای منیزیم: برای قطعات سبک وزن هوافضا و خودرو ضروری است
- مس و برنز: مقاومت در برابر سایش را در فلزات غیر آهنی نرم تر ارائه می دهد
- تیتانیوم: سازگار است اما اغلب برای تعمیر رزوه به جای تقویت اولیه استفاده می شود
فلزات آهنی
در حالی که در فولاد کمتر مورد نیاز است (که دارای استحکام رزوه کافی است)، درج ها در چدن و چدن نشکن برای مقاومت در برابر سایش و در فولاد کاربردهایی که برای جلوگیری از سایش نخ نیاز به مونتاژ/جداسازی مکرر دارند.
مواد غیر فلزی
موثر در ترموپلاستیک ها، ترموست ها و کامپوزیت ها (فیبر کربن، فایبرگلاس) که در آن رزوه های مستقیم به راحتی جدا می شوند. فشار شعاعی درج، قفل مکانیکی بدون غلظت تنش ایجاد می کند که باعث ایجاد ترک در مواد شکننده می شود.
دستورالعمل سختی مواد: زمانی که سختی ماده اصلی کمتر باشد، اینسرت ها بسیار مفید هستند 30 HRC (Rockwell C) . در مواد سخت تر، درج ها به جای افزایش استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و طول عمر رزوه را افزایش می دهند.
کنترل بیش از حد سفت شدن و شکستن
خرابی های نصب نیاز به اصلاح سیستماتیک برای بازیابی یکپارچگی رزوه دارد.
برداشتن درج بیش از حد سفت شده
هنگامی که یک درج بیش از حد سفت شده است یا به درستی در جای خود قرار نمی گیرد، از یک متخصص استفاده کنید ابزار استخراج . نوک ابزار را داخل سیم پیچ قرار دهید، محکم فشار دهید و بچرخانید خلاف جهت عقربه های ساعت برای خارج کردن درج. برای موارد سرسخت، روغن نافذ بمالید و اجازه دهید قبل از اقدام به استخراج خیس شود.
حذف درج شکسته
اگر درج در حین نصب شکسته شود:
- قسمت شکسته را با استفاده از مته سوراخ کنید کمی کوچکتر از اندازه مته شیر STI برای جلوگیری از آسیب رساندن به نخ های مادر
- برای جدا کردن قطعات باقی مانده سیم پیچ از یک دستگاه استخراج کننده شیر یا ابزار آسان بیرون استفاده کنید
- سوراخ ضربه خورده را برای آسیب بررسی کنید. اگر رزوه ها در معرض خطر هستند، به اندازه درج بزرگتر بعدی سوراخ کنید یا از یک درج بوش جامد (Keensert) برای تعمیر استفاده کنید.
اقدامات پیشگیری
برای جلوگیری از سفت شدن بیش از حد:
- از ابزارهای نصب محدود کننده گشتاور یا آچارهای گشتاور از پیش تعیین شده استفاده کنید
- وقتی درج شد نصب را متوقف کنید 0.25-0.75 نخ در زیر سطح - هرگز صاف یا بیرون زده نباشید
- بررسی کنید که عمق شیر قبل از نصب کافی است. عمق ناکافی باعث "پایین شدن" و اعوجاج سیم پیچ می شود
- در هنگام ضربه زدن از روغن کاری مناسب استفاده کنید تا از گند زدگی که می تواند باعث اتصال درج شود، جلوگیری کنید
سوالات متداول
آیا می توان از درج های نخ سیم استفاده مجدد کرد؟
درج های بدون گره را می توان چندین بار برداشت و دوباره استفاده کرد بدون آسیب درجهای پیچدار را میتوان از نظر فنی حذف کرد، اما شکسته شدن تانگ استفاده مجدد را غیرعملی میکند. برای برنامه هایی که نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر دارند، از ابتدا درج های بدون درهم بودن را مشخص کنید.
یک سوراخ رزوه شده با درج چقدر قوی تر است؟
یک درج رشته سیم که به درستی نصب شده باشد، نخی را فراهم می کند که همینطور است 20٪ قوی تر از نخ ماده اصلی در کشش و به طور قابل توجهی در برش برتر است. توزیع بار در طول کامل درج در مقابل تمرکز روی 2-3 رشته اول یک سوراخ استاندارد، مزیت مقاومت اولیه را فراهم می کند.
آیا درج ها بر مشخصات گشتاور پیچ تأثیر می گذارند؟
درج های قفل پیچ نیاز دارند گشتاور نصب بالاتر (معمولاً 1.5-2× استاندارد) به دلیل گشتاور غالب از سیم پیچ های دستگیره. درج های آزاد از مقادیر گشتاور استاندارد استفاده می کنند. همیشه مشخصات سازنده درج را بررسی کنید، زیرا گشتاور کم می تواند باعث شل شدن شود در حالی که گشتاور بیش از حد باعث خرابی پیچ می شود.
آیا درج های رزوه سیم استاندارد هستند؟
بله، اکثر درج ها مطابقت دارند DIN 8140 (اروپایی) NASM 21209 (هوا فضا)، یا MS21209 (استاندارد نظامی). این استانداردسازی سازگاری بین سازندگان را برای درجها، شیرها و ابزارهای نصب تضمین میکند، اگرچه تأیید برای برنامههای کاربردی حیاتی توصیه میشود.
آیا اینسرت ها را می توان در سوراخ های کور نصب کرد؟
بله، هر دو درج چسبیده و بدون درز در سوراخ های کور کار می کنند. برای درجهای پیچدار در سوراخهای کور، اطمینان حاصل کنید که عمق سوراخ با طول کامل درج بهعلاوه فاصله شکسته شدن تانگ مطابقت دارد. درج های بدون گره مخصوصاً برای سوراخ های کور مفید هستند زیرا خطر باقی ماندن چنگک های شل در حفره را از بین می برند.
چه چیزی باعث "چرخش" یا بیرون کشیدن درج می شود؟
چرخش درج در سوراخ والد نشان می دهد فشار شعاعی ناکافی معمولاً ناشی از موارد زیر است: (1) اندازه شیر STI نادرست که منجر به رزوه های بزرگ می شود، (2) نصب در مواد کمتر از حداقل سختی/استحکام برشی، یا (3) استفاده از طول بسیار کوتاه برای بارگذاری. اصلاح نیاز به سوراخ کردن و نصب یک درج بزرگتر یا جابجایی به یک درج جامد قفل کننده کلید دارد.
