Heb je je ooit afgevraagd waarom sommige schroeven eeuwig lijken mee te gaan terwijl andere loskomen en falen? Dit artikel verkent de fascinerende wereld van schroeven, van kleine bevestigingsmiddelen in gadgets tot robuuste bouten in de bouw. Leer meer over de verschillende soorten schroeven en de geheimen achter hun effectieve aanhaalmethoden. Ontdek hoe het kiezen van de juiste schroef en aandraaitechniek kan zorgen voor duurzaamheid en betrouwbaarheid in uw projecten. Of je nu een doe-het-zelver of een professional bent, deze gids biedt essentiële inzichten om schroeffouten te voorkomen en elke keer weer perfect vast te draaien.
Grote en kleine schroeven
Schroeven zijn bekend onder verschillende namen zoals schroeven, bouten, klinknagels, schroefstaven, schroeven, kleine schroeven, schroeven met kleine spijkers en andere. Ze zijn er in verschillende maten en met de moderne technologie kunnen schroeven worden gemaakt in maten van 1 millimeter of zelfs kleiner.
Kleine schroeven met een grootte van 0,5 millimeter of minder worden vaak gebruikt in polshorloges, computers en mobiele telefoons. Grote schroeven worden daarentegen meestal gebruikt in de bouw of bruggenbouw en kunnen wel 50 millimeter dik of zelfs 100 of 200 millimeter breed zijn, afhankelijk van de vereisten.
Soorten schroeven
Schroeven zijn integrale bevestigingscomponenten in diverse industrieën, met een steeds groter wordende reeks ontwerpen die wereldwijd door fabrikanten zijn ontwikkeld om te voldoen aan specifieke toepassingsbehoeften.
Ze worden over het algemeen ingedeeld in twee hoofdcategorieën: binnenschroeven (waaronder moeren) en buitenschroeven (waaronder schroeven, machineschroeven, stelschroeven, loodschroeven, houtschroeven en andere). Deze classificatie is gebaseerd op hun inschakelmethode en belastbare kenmerken.
Machineschroeven kunnen verder worden gecategoriseerd op basis van hun kopconfiguraties, waaronder bolkop, ronde kop, ovale kop, platte kop, cilinderkop en inbuskop. Deze variaties dienen verschillende functionele en esthetische doeleinden. Bovendien zijn aandrijftypes zoals sleuf, Phillips, Pozidriv, Torx en inbus ontworpen om te voldoen aan specifieke gereedschaps- en koppelvereisten.
Bouten lijken op schroeven, maar zijn meestal ontworpen voor toepassingen met een hoger draagvermogen. Ze hebben meestal een zeskantige kop voor een hoger koppel, maar bouten met een vierkante kop, een koetskop (rond met vierkante hals) en een T-kop worden ook gebruikt in specifieke scenario's. De keuze van de boutkop hangt af van factoren zoals installatiemethode, belastingsverdeling en toegankelijkheid. De keuze van de boutkop hangt af van factoren zoals installatiemethode, verdeling van de belasting en toegankelijkheid.
Het ontwerp van de moer is dan ook afgestemd op de verschillende soorten bouten en schroeven. Veel voorkomende configuraties zijn zeskantige, vierkante, vleugel-, dop- en flensmoeren. De keuze van het type moer wordt beïnvloed door factoren zoals verdeling van de belasting, trillingsbestendigheid en installatie- en verwijderingsgemak.
Schroeven worden verder gedifferentieerd op basis van hun beoogde toepassing in verschillende industrieën. Bijvoorbeeld:
De materialen, coatings en specifieke ontwerpkenmerken van deze schroeven zijn op maat gemaakt om te voldoen aan de prestatie-eisen, wettelijke normen en omgevingsomstandigheden van hun respectievelijke industrieën.
Schroef Specificaties
In Japan houden schroefmaten zich strikt aan de ISO-voorschriften (International Organization for Standardization), waardoor in het hele land uniforme afmetingen worden gegarandeerd. Deze standaardisatie werd in eerste instantie ingevoerd om wereldwijde consistentie in de specificaties van bevestigingsartikelen te bevorderen.
Deze ISO-specificaties worden echter niet universeel overgenomen in andere regio's, zoals Europa en de Verenigde Staten. Daarom moeten technici bij het repareren van geïmporteerde goederen vaak werken met verschillende schroefspecificaties uit het buitenland. Veel voorkomende schroefnormen zijn de Unified Thread Standard (UTS), SAE-specificaties (Society of Automotive Engineers), op inch gebaseerde systemen en verschillende boutnormen.
In het verleden gebruikte Japan voornamelijk schroeven met Britse draad. Het land ondergaat momenteel echter een overgang naar ISO-normen. Schroeven met Britse draad worden nog steeds voornamelijk gebruikt in de civiele techniek en bouwprojecten. De indringdiepte van de schroef per omwenteling wordt bepaald door de schroefdraadafstand, de axiale afstand tussen aangrenzende schroefdraadkammen.
Terwijl de standaard spoed vaak 1,0 mm is, worden kleinere spoed, zoals 0,8 mm, vaak gebruikt voor auto-onderdelen en andere toepassingen met hoge belasting. Deze schroeven met een fijne spoed, die gekenmerkt worden door een ondiepere schroefdraadhoek, vereisen een zorgvuldige behandeling tijdens de installatie om beschadiging van de schroefdraad of kruisdraad te voorkomen.
In de precisie-elektronica, zoals camera's en mobiele apparaten, komen schroeven met een zeer fijne pitch veel voor. Zelfs met korte totale lengtes is het behouden van een nauwkeurige schroefdraadafstand cruciaal voor deze miniatuurbevestigingen. Het gebruik van schroeven met een kleine spoed draagt aanzienlijk bij aan de miniaturisatie van producten, omdat hun gereduceerde schroefdraadhoogte en spoed kleinere totale bevestigingsafmetingen mogelijk maken zonder dat dit ten koste gaat van de houdkracht.
Schroeven met een fijne pitch bieden verschillende voordelen in gespecialiseerde toepassingen:
Omdat de wereldwijde productie blijft evolueren, blijft het essentieel voor ingenieurs en technici die in internationale toeleveringsketens en reparatiediensten werken om de verschillende schroefnormen te begrijpen en zich eraan aan te passen.
(1) Kleine schroeven
Kleine schroeven zijn schroeven met een kleine diameter en een kop. Volgens de ISO-norm kunnen kleine schroefkoppen een platte, panvormige, verzonken of aanhangende kop hebben, terwijl de JIS-norm ook platte ronde koppen, koppen met schroefdraad, ronde koppen, platte koppen en platte ronde koppen omvat. Kleine schroeven dienen om vast te draaien en zijn meestal voorzien van spiraalsleuven of kruisgaten om te helpen bij het draaien.
Schroef met ronde kop en gleuf | Kleine schroef met verzonken platte kop |
(2) Positioneerschroef
Het wordt gebruikt om bewegende mechanische onderdelen aan elkaar te bevestigen via de punt van de schroef. De punt van de schroef kan plat, puntig, cilindrisch, hol, rond, enz. zijn. Hij wordt vaak gebruikt om vast te draaien, met sleuven, binnenzeskant, vierkante kop, enz.
Positioneerschroef met gleuf | Positioneerbout met binnenzeskant |
(3) Machineschroef
Het verwijst naar een schroef die zijn eigen schroefdraad kan tappen. De vorm van de kop kan rond, plat, verzonken, zeskantig, enz. zijn. Hij wordt vaak gebruikt als een aandraaimiddel, met sleuven, kruisgleuven, zeshoekige moffen, enz.
Machineschroef met kruisgleuf en gat | Machineschroef met kruisgleuf met 3 sleuven en een gat |
(4) Houtschroef
Het is een schroef met een spitse punt en schroefdraad die gebruikt wordt om in hout te schroeven. De vorm van de kop kan rond, plat of ovaal zijn. Hij wordt vaak gebruikt om vast te draaien en heeft gleuven, kruisgleuven enz. als aanhaalmethode.
Houtschroef met kruisgleuf | Houtschroef met schroefdraad |
(5) Bout
Het is een algemene term voor bouten die gecombineerd worden met moeren. Er zijn verschillende soorten, afhankelijk van vorm, prestaties en gebruik.
Nom. zeskantbout (onderdeelkwaliteit A) | Effectieve diameter zeskantbout (deelkwaliteit B) |
(6) Moer
Het is een algemene term voor vrouwelijke schroefonderdelen.
Zeskantmoer type 1 (onderdeelkwaliteit A) | Zeskantmoer met gleuf |
(7) Sluitring
Het is een onderdeel dat wordt gebruikt tussen het zittingoppervlak van kleine schroeven, bouten, moeren en de aandraaiende onderdelen. Er zijn vele soorten, afhankelijk van vorm, prestaties en gebruik.
Vlakke sluitring met geslepen randen | Veerring |
(8) Pin
Het is een staaf- of cilindervormig onderdeel dat wordt gebruikt voor het bevestigen van verbindingen, posities, het vastdraaien van schroeven, enz. in een gat. De pin kan ook een kop hebben.
Conische pin | Veerpen met gleuf |
De volgende gereedschappen kunnen worden gebruikt om ongeveer M2 tot M12 te bewerken.
1. Tik op
Het wordt gebruikt voor boren gaten en het bewerken van binnenschroefdraad aan de binnenkant van het gat. Dit proces wordt "tappen" genoemd.
2. Die
Het wordt gebruikt om uitwendige schroefdraad te verspanen op de omtrek van een cilindrisch voorwerp.
Het fabricageproces voor schroeven verloopt grofweg volgens bovenstaande procedures. Daarnaast zijn er processen zoals beitsen, gloeienpiercing, enz. zijn ook vereist.
De methoden om draden te vormen zijn snijden en walsen. Door snijden worden de draden één voor één gevormd, wat niet geschikt is voor massaproductie.
Aan de andere kant maakt walsen gebruik van stalen matrijzen die op een geleider zijn geplaatst om druk uit te oefenen en de draden in de gewenste vorm te walsen.
Er zijn verschillende soorten schroeven met verschillende afmetingen, kopvormen, schroefdraad, materialen, lengtes en verwijderbaarheid, elk met hun eigen doel. We gebruiken veel schroeven in ons dagelijks werk, voornamelijk voor fixatie. Hier zullen we de algemene methode voor het aandraaien van schroeven uitleggen.
Bij het assembleren van machines zijn er twee soorten bewerkingen: "vast" en "verplaatsbaar". Daarom is het belangrijk om de samenstelling van de apparatuur te begrijpen en te weten hoe deze bevestigd en verplaatst moet worden.
Laten we er samen over nadenken.
Over het algemeen denken mensen dat ze de schroef zo strak mogelijk moeten aandraaien, maar misschien kennen ze de toestand van de verbinding tussen de schroefhals en het materiaal dat wordt vastgemaakt niet.
De blauwe en rode delen worden door het draaien van de schroef uitgerekt als een visnet, waardoor ze stevig aan elkaar vastzitten als ze worden vastgedraaid.
De schroeven in mobiele apparaten staan onder spanning en kunnen na verloop van tijd vanzelf losraken. Tijdens het vastdraaien schuift de schroef naar voren, wat niet te zien is, maar zeker gebeurt. Dit is het moment waarop de schroef het hardst werkt en de nodige bevestigingskracht levert.
Als de schroef te vast wordt aangedraaid, zal hij ontspannen en zal de bevestigingskracht sterk afnemen. Als de schroef te vast wordt aangedraaid voorbij dit punt, zal hij breken en zal de taak, die bijna voltooid was, mislukken.
Wat betreft de vraag "wat is de juiste aanhaalspanning?" is het moeilijk om tot een conclusie te komen over de juiste numerieke waarde, omdat deze afhangt van de schroefgrootte, het materiaal, het doel, enz. Ik zal de algemene afstand van aandraaien later uitleggen.
Ten eerste moeten zowel de schroef als het materiaal waaraan hij wordt bevestigd schoon zijn. Vreemde voorwerpen kunnen verhinderen dat de schroef soepel draait en stevig vastzit.
Controleer de schroef op krassen, bramen en stof en controleer of het aandraaigereedschap correct wordt gebruikt. Controleer ook de moer op krassen, bramen en stof en verwijder deze indien nodig.
Probeer bij het aandraaien een lichaamshouding aan te nemen die het gemakkelijk maakt om kracht uit te oefenen, zelfs als je een klein handvat gebruikt. Als je met een verkeerde houding werkt, kan de schroef gemakkelijk verdraaien en kan de levensduur bij elke volgende aandraaiing afnemen. Let ook op de druk, die over het algemeen "drukken: aandraaien = 7: 3" moet zijn.
Begin bij het aandraaien met de hand om te controleren of de schroef soepel kan draaien. Zelfs als er problemen zijn, is het makkelijker om ze in dit stadium te bevestigen dan wanneer je gereedschap gebruikt. Let ook op de effectieve aanhaalmaat aan de kant van de moer; als de schroef langer is dan de effectieve lengte, kan de schroef niet bewegen.
Speciale schroeven die worden gebruikt in halfgeleiderapparatuur.
Gebruik vacuümschroeven om componenten in de vacuümkamer te bevestigen. Het doel van de opening is om de tijd voor het vacumeren van de kamer te verkorten en het effect van externe lucht te verminderen. Het model met opening is zwakker dan het model zonder opening, dus let op het aandraaimoment!
Als u meerdere schroeven gebruikt om onderdelen te bevestigen, is het ook belangrijk om aandacht te besteden aan de volgorde van het aandraaien. De basisvolgorde moet uitgaan van de vorm die als volgt wordt weergegeven: draai eerst de schroef aan die het verst is en ga dan verder met de volgende.
De basisvolgorde voor tijdelijke bevestiging, wanneer er bevestigingsschroeven zijn aan zowel de boven- als onderkant, is om eerst de bovenkant aan te draaien, dan de onderkant en dan de rest in een bepaalde volgorde. Volg de hierboven beschreven methode om de schroeven te verstevigen en vast te draaien. Zodra alle schroeven tijdelijk zijn vastgezet, moeten ze in volgorde worden verstevigd en volledig vastgedraaid.
Bovendien moet het versterken en aandraaien van de schroeven geleidelijk en herhaaldelijk gebeuren, totdat het benodigde koppel is bereikt. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat alle schroeven erin zitten voordat je ze tijdelijk vastdraait, en om de veiligheid te garanderen worden de schroeven er van bovenaf ingedraaid.
Voordat u alle schroeven vastdraait, moet u de combinatie van de vrouwelijke en mannelijke schroeven die zijn geplaatst bevestigen. Op dit punt moet de positie van de armatuur worden bevestigd. Dit is een professionele praktijk in de industrie.
Een kruisvormige kraan selecteren en gebruiken
Kan een tap worden gebruikt die niet overeenkomt met de "+" gleuf van een schroef?
Steek de tap in de "+" gleuf van de schroef en observeer deze horizontaal. Bijvoorbeeld, voor schroeven met een lengte van 1 cm of minder en een diameter van minder dan φ4 mm, moet de punt van de tap soepel passen. Als de tap eruit valt of wiebelt, veroorzaakt dit slijtage aan de punt van de tap en komt dit niet overeen met de maat van de tap. Schade aan de schroefgleuf heeft natuurlijk ook invloed op het aandraaimoment.
Moet de kraan worden gekanteld bij het draaien van de schroef?
Van de pols tot de tap tot de schroef is het belangrijk om consistent te blijven. Als je de tap te hard in de schroefgleuf draait, kan dit slijtage veroorzaken aan zowel de schroefgleuf als de tap.
De aanpak van experts
Kies de juiste schroevendraaier die bij de schroef past. Plaats de kop van de schroevendraaier op de schroef en zorg ervoor dat hij horizontaal goed in de gleuf past, of zelfs als hij naar beneden moet worden geplaatst, zorg ervoor dat hij in het schroefgat kan worden gestoken.
Houd de schroevendraaier vervolgens in een rechte lijn van de schroef naar je pols en draai de schroef met gemak vast. Gebruik de schroevendraaier om de schroef waterpas te houden, zonder magneten of lijm te gebruiken.
De amateuraanpak
Een schroevendraaier van hoge kwaliteit gebruiken, maar met de verkeerde maat. De punt van de schroevendraaier past niet in de schroef en kan niet waterpas worden gehouden, waardoor het verleidelijk is om lijm aan te brengen op de punt van de schroevendraaier.
Hierdoor kan de schroef niet recht worden gehouden en wordt hij gekanteld. De schroevendraaiersleuf en de schroef zijn instabiel, waardoor de schroefgleuf beschadigd raakt. Bij het draaien veroorzaakt de polsbeweging wrijving in de gleuf en wordt het schroefgat beschadigd.
Koppel van inbussleutel
Dia. | N-m (kgf-cm) |
0.7 | 0.08(0.82) |
0.9 | 0.18(1.84) |
1.3 | 0.53(5.4) |
1.5 | 0.82(8.36) |
2 | 1.9(19.4) |
2.5 | 3.8(38.7) |
3 | 6.6(67.3) |
4 | 16(163) |
5 | 30(306) |
6 | 52(530) |
8 | 120(1,224) |
10 | 220(2,244) |
12 | 370(3,775) |
Het koppel van een inbussleutel is ongeveer 1/2 van de grootte van de sleutel.
Er zijn twee soorten inbussleutels. Ongeacht het model wordt het kortere uiteinde de "A"-kant genoemd en het langere uiteinde de "B"-kant. De "B"-kant is voor tijdelijke bevestiging, terwijl de "A"-kant voor versteviging en vastdraaien is. Natuurlijk is het ook mogelijk om alleen de "A"-kant te gebruiken om aan te spannen.
Gebruik de "B"-kant niet voor het verstevigen en vastdraaien, vooral niet bij modellen met een kogeleinde, omdat het kogeldeel zwak is en gemakkelijk kan breken. Wees voorzichtig.
Waarom dan een kogeleinde? Met het oog op de werkefficiëntie kan het kogeleinde gemakkelijk worden gedraaid.
Vergeleken met modellen zonder kogeleinde is het eenvoudig te begrijpen hoe je het moet gebruiken. Met één hand vastdraaien is niet eenvoudig bij modellen zonder kogeleinde.
In het algemeen, de draairichting voor het aandraaien van een schroef is rechtsom (RECHTSOM). Natuurlijk is er ook een draairichting linksom (CCW) voor het losdraaien van de schroef, die voor specifieke doeleinden wordt gebruikt. Daarom zijn niet alle schroefrichtingen rechtsom.
De rotatie linksom (CCW) wordt voornamelijk gebruikt om loskomen te voorkomen en de lengte aan te passen. Heb je ooit een schroef gebruikt die linksom gedraaid moet worden? Zoals op een fiets?
Schroeven die zijn geïnstalleerd voor links of rechts gebruik zijn niet hetzelfde. Het rechterpedaal kan niet aan de linkerkant worden geïnstalleerd en omgekeerd.
"Schroeven" zijn metalen onderdelen die we vaak om ons heen gebruiken. Bij verkeerd gebruik kunnen schroeven losraken of eraf vallen. Schroeven aandraaien vereist ook een bepaald niveau van techniek en bijbehorende kennis.
Hier volgen enkele tips voor het aandraaien van schroeven:
1. Als een schroef niet stevig genoeg is aangedraaid, kan hij losraken en losraken.
Wanneer een schroef wordt rondgedraaid (aanhaalmoment genoemd), genereert dit een aanhaalkracht op het onderdeel dat wordt vastgedraaid. Goed aandraaien levert de beste aandraaikracht op. Als een schroef loskomt, kan dit te wijten zijn aan onvoldoende aandraaimoment.
2. Schroeven kunnen ook losraken als ze te vast worden aangedraaid.
Te vast aandraaien maakt niet alleen schroeven los, maar bij het aandraaien van zacht materiaal kunnen schroeven ook losraken. Draai in dat geval de schroeven opnieuw vast.
3. Het te vast aandraaien van schroeven kan soms schade veroorzaken.
Over het algemeen geldt dat als bouten te strak worden aangedraaid, de bouten zelf beschadigd raken en ook de uiteinden van de kruisgatschroeven van de bouten beschadigd raken.
Wanneer normale moeren (zoals zacht staal en messing) worden gebruikt als moeronderdelen voor voorwerpen met bouten met een hoge sterkte (zoals binnenzeskantbouten), kunnen de moeren beschadigd raken wanneer de bouten te strak worden aangedraaid.
Op dit moment merkt de operator de schade aan de moeren mogelijk niet op. Wees voorzichtig dat u de schroeven niet te vast aandraait en beschadigt. Als er na het aandraaien andere belastingen worden uitgeoefend, kunnen de schroef en de omliggende onderdelen vervormen en kunnen de schroeven losraken.
4. Draai goed vast.
Zoals eerder vermeld, kunnen schroeven losraken als ze niet worden aangedraaid. Daarnaast kunnen schroeven die te vast worden aangedraaid ook losraken. Goed aandraaien is noodzakelijk en de juiste richtlijnen voor het aandraaien zijn het belangrijkst.
De beoogde aanhaalkracht wordt bepaald door het type schroef, de sterkte van de schroef, de wrijving tussen de schroef en het basisoppervlak en de aanhaalmethode. De aanhaalmethode wordt gespecificeerd door JIS-normen.
De formule voor de doelspankracht van het aandraaien wordt ook gespecificeerd in de JIS-normen.
5. Het aanbevolen aanhaalmoment is niet absoluut.
Er zijn verschillende methoden voor het aanhalen, waaronder de koppelmethode, de rotatiehoekmethode en de bouthellingsmethode.
Hiervan wordt de aanhaalmomentmethode het meest gebruikt. Daarom is het aanbevolen aanhaalmoment in verschillende gegevens- en voorbeeldenboeken alleen geschikt voor gebruik onder bepaalde beperkte omstandigheden en niet absoluut.
Het kan zonder problemen ruwweg worden gebruikt, maar je moet er niet te veel op vertrouwen.
6. Berekeningsmethode van het nagestreefde aanhaalmoment:
Tfa = 0,001kdFf / (1 + 0.01m)
Bijvoorbeeld, wanneer de boutsterkte kwaliteit 8,8 is en de boutmaat M10, en uitgaande van k = 0,195 en m = ±5%, wordt het beoogde aanhaalmoment (Tfa) berekend met de volgende formule: Tfa = 0,001 × 0,195 × 10 × 0,9 × 640 × 58 / (1 + 0,05) = 63(N・m)
7. Schroeven kunnen door verschillende factoren losraken:
a. Snelle temperatuurveranderingen. Als schroeven worden gecombineerd met onderdelen van materialen met verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten en de temperatuur snel verandert, kunnen de schroeven losraken. Voor de verbinding moeten klinknagels worden gebruikt of de schroeven moeten worden vervangen door schroeven van hetzelfde materiaal als de onderdelen.
b. Sterke trillingen. Schroeven kunnen losraken door trillingen op de vaste schroefposities.
c. Krachten rond de as en loodrecht op de as. De kracht van draaiende schroeven en de kracht die loodrecht op de schroef wordt uitgeoefend, kunnen er gemakkelijk voor zorgen dat de schroeven loskomen en beschadigd raken. In dit geval is het belangrijk om goed na te denken over de richting waarin de schroeven worden geïnstalleerd en de kracht die wordt uitgeoefend.
d. Als het oppervlak van de verbinding die wordt vastgedraaid verf heeft. Als het oppervlak van het onderdeel dat wordt vastgedraaid verf heeft, kunnen schroeven zeer snel losraken.
e. Als de stijfheid van het onderdeel dat wordt vastgedraaid laag is. Het deel dat wordt vastgedraaid met bevestigingsschroeven wordt het deel genoemd dat wordt vastgedraaid. Als dit onderdeel vervormd is, kan niet alleen plastische vervorming maar ook elastische vervorming ervoor zorgen dat schroeven losraken.
f. Wanneer lichte legeringen en kunststoffen worden vastgedraaid. Zelfs als de temperatuur slechts licht verandert, kunnen schroeven losraken als het vast te draaien onderdeel gemaakt is van een aluminiumlegering en kunststof.
g. Andere factoren:
Er zijn verschillende methoden om te voorkomen dat schroeven loskomen, maar "versterkend aandraaien" is de meest effectieve methode om loskomen te voorkomen. Ongeacht het type schroef, zullen ze in het begin loszitten. Na verloop van tijd kan de mate van loszitten en de aandraaikracht afnemen. Als schroeven na het aandraaien na enige tijd opnieuw worden aangedraaid, kan aanzienlijk worden voorkomen dat ze losraken.