Hodet på en bolt gjør mer enn å gi en overflate som en skiftenøkkel kan gripe. Den bestemmer hvordan belastningen fordeles inn i skjøten, hvilke verktøy som kreves for montering og demontering, om festeanordningen kan brukes i forsenket eller flush-applikasjoner, og hvor mye lagerareal som er tilgjengelig mot det fastklemte materialet. Å velge riktig hodetype for en applikasjon er like viktig som å velge riktig diameter og kvalitet -- en feil hodetype kan føre til overflateskade, løsnede under vibrasjoner, utilstrekkelig klemområde eller en skjøt som ikke kan monteres eller vedlikeholdes med tilgjengelig verktøy.
Sekskantbolter, sekskantede flensbolter, vognbolter og socket-hettebolter er fire av de mest brukte festehodetypene på tvers av industrielle, strukturelle, bil- og kommersielle bruksområder. Hver tjener et særskilt formål, og hver har spesifikke betingelser som gjør at den utkonkurrerer de andre. Å forstå den tekniske begrunnelsen bak hvert design er grunnlaget for konsistente, pålitelige festespesifikasjoner.
Sekskantbolten er den mest produserte og brukte festetypen i verden. Det sekssidige hodet kobles inn med en åpen skiftenøkkel, boksnøkkel eller pipenøkkel på alle seks flater, noe som gir positiv dreiemomentoverføring og bred verktøykompatibilitet. Geometrien er definert i ASME B18.2.1 for enhetlige tommefester og ISO 4014 og ISO 4017 for metriske festemidler, og standardiserer hodedimensjoner på tvers av produsenter slik at sekskantbolter fra alle kompatible leverandører kan byttes ut i en gitt applikasjon.
En sekskantbolt består av et sekskantet hode, et skaft som kan være delvis eller helt gjenget, og den gjengede delen på enden. Hodelagerflaten - den flate undersiden av hodet som kommer i kontakt med det fastklemte materialet - fordeler klembelastningen over et sirkulært område bestemt av hodets flate dimensjon. Dette lagerområdet er en av de viktigste funksjonelle parametrene til hodet: utilstrekkelig lagerareal fører til at hodet legges inn i mykere materialer under belastning, noe som reduserer den effektive klemkraften over tid.
To skaftkonfigurasjoner er standard: delvis gjengede bolter (med en vanlig skaftdel mellom hodet og gjengeutløpet) og helgjengede bolter. Delvis gjengede bolter foretrekkes i strukturelle og skjæreapplikasjoner fordi det ugjengede skaftet kan dimensjoneres for å passe tett inn i klaringshullet, og gir en positiv plassering og holder den gjengede delen utenfor skjærplanet. Helgjengede bolter gir større grepslengdefleksibilitet og er vanlige i generell montering der skjærbelastning ikke er et hovedproblem.
Sekskantbolter produseres på tvers av et bredt spekter av mekaniske egenskaper. I det enhetlige tommersystemet er de vanligste strukturelle karakterene SAE Grade 5 (tre radielle merker på hodet, 120 000 psi minimum strekkstyrke) og SAE Grade 8 (seks radielle merker, 150 000 psi minimum strekkstyrke). I det metriske systemet tilsvarer egenskapsklassene 8.8, 10.9 og 12.9 progressivt høyere strekk- og flytegrensenivåer. Eiendomsklassen er merket direkte på hodet som tallbetegnelse.
Materialalternativer utover karbonstål inkluderer rustfritt stål (oftest A2-70 og A4-80 i metriske eller 18-8 og 316 tommers betegnelser), legert stål, messing og silisiumbronse for spesialistkrav til korrosjonsbestandighet. Hodemerkesystemet for rustfritt stål og ikke-jernholdige festemidler skiller seg fra karbonstål-merkesystemet og bør verifiseres mot den relevante standarden når materialsporbarhet er nødvendig.
Sekskantbolter er standardfeste for konstruksjonsforbindelser av stål, maskinmontering, utstyrsbaserammer, flensede rørskjøter og alle bruksområder der høy klemkraft er nødvendig og ekstern skiftenøkkeltilgang er tilgjengelig. Deres standardisering på tvers av bransjer betyr at verktøy, dreiemomentspesifikasjoner og erstatningsfester er universelt tilgjengelige, noe som forenkler både innledende montering og feltvedlikehold.
En sekskantflensbolt er en sekskantbolt med en integrert sirkulær flens ved bunnen av hodet. Flensen strekker seg radielt utover sekskanthodets omkrets og har en større lagerflate til det fastklemte materialet enn et standard sekskanthode med samme nominelle størrelse. Denne integrerte flensen er den definerende egenskapen til designet og den primære grunnen til dens valg over en standard sekskantbolt i mange bruksområder.
Flensen har samme funksjon som en separat flat skive plassert under hodet på en standard sekskantbolt, men integrerer den permanent i selve festet. Dette eliminerer skivetap under montering og demontering, reduserer antall deler, forhindrer skiverotasjon eller feiljustering under tiltrekking, og sikrer konsistent lagerareal i hver installasjon. I høyvolumsmonteringsmiljøer - spesielt bilproduksjon - representerer eliminering av en separat skivekomponent en meningsfull reduksjon i monteringstid og i risikoen for utelatelse av skive.
Undersiden av flensen er ofte takket i et mønster av radielle tenner. Disse takkingene biter seg fast i den fastklemte overflaten når bolten strammes, og gir en mekanisk motstand mot rotasjonsløsning som virker i tillegg til gjengefriksjon. Sagte flensbolter er en vanlig løsning i applikasjoner som er utsatt for vibrasjoner der et separat låseelement som en låseskive eller gjengelåsende blanding ellers ville være nødvendig. Sagningene gjør at rillede flensbolter ikke egner seg for bruk mot ferdige eller malte overflater der overflatemerking ikke er akseptabelt -- i disse bruksområdene brukes ikke-sagtete (glatt flens) versjoner.
Sekskantflensbolter er standardisert i metrisk i DIN 6921 og ISO 15071 (ikke-tandede) og ISO 15072 (tandede). Sekskantdelen av et flensbolthode er vanligvis mindre enn sekskantet til en standard sekskantbolt med samme diameter, fordi skiftenøkkelbelastningen deles mellom sekskantflatene og flensen som ligger mot muffeskulderen. Denne mindre sekskanten betyr at det kreves en annen skiftenøkkel eller pipestørrelse sammenlignet med en standard sekskantbolt med samme nominelle diameter - et viktig praktisk punkt for vedlikeholdsoperasjoner der riktig verktøy må være tilgjengelig.
Sekskantflensbolter er mye brukt i bil- og drivverksmontering, spesielt for å feste komponenter til tynnveggede braketter, metallplater og plasthus der den forstørrede lagerflaten forhindrer gjennomtrekking og takkingene gir vibrasjonsmotstand. De er også vanlige i landbruksutstyr, nyttekjøretøyer og generell maskinmontering der monteringshastighet og reduksjon i antall deler er prioriterte.
Vognbolten har en tydelig forskjellig designfilosofi fra sekskanthodet og flensbolttypene. Den mest synlige egenskapen er et hvelvet, glatt hode uten ytre skrunøkkelflater -- det er ingen mulighet for å påføre dreiemoment på bolthodet ovenfra. I stedet er en firkantet eller ribbet seksjon rett under hodet designet for å legges inn i materialet som skal festes (tre, plast eller mykt metall) og forhindre at bolten roterer når mutteren strammes fra motsatt side.
Den firkantede halsen på en vognbolt er litt større enn det runde skaftet og er dimensjonert for å matche det firkantede hullet som er stanset eller boret i det sammenfallende materialet. Når bolten trekkes inn i hullet ved å stramme mutteren, biter hjørnene på den firkantede halsen seg inn i materialet og låser bolten mot rotasjon. Dette gjør at en enkelt person kan stramme mutteren uten å holde boltehodet - en betydelig praktisk fordel i konstruksjonsapplikasjoner hvor tilgang til begge sider av en skjøt samtidig er vanskelig eller umulig.
Antirotasjonsfunksjonen er materialavhengig. I tre og komposittmaterialer er den firkantede halsen effektivt innebygd over en rekke dreiemomentverdier. I metall-til-metall-skjøter krever den firkantede halsen et matchende firkantet hull for å fungere korrekt; i et vanlig rundt boret hull i metall vil vognbolten rotere under mutterstramming og klembelastningen kan ikke utvikles uten å holde bolten utvendig.
Det glatte, kuppelformede hodet på en vognbolt gir ingen kjøp for en standardnøkkel eller skrutrekker fra det synlige ansiktet. Når den er installert med hodet i flukt mot overflaten, kan ikke bolten fjernes av noen som bare har tilgang til hodesiden - bare muttersiden kan brukes til å demontere skjøten. Denne egenskapen som er motstandsdyktig mot manipulering, selv om den ikke er den primære årsaken til designet, gjør vognbolter til et foretrukket valg for utemøbler, lekeplassutstyr, gjerder og sikkerhetsarmaturer der det er ønskelig med begrensning av festetilgang på den synlige overflaten.
Vognbolter er standardisert i ASME B18.5 for enhetlige tommers festemidler. Vanlige varianter inkluderer standard vognbolten med firkantet hals, vognbolten med ribbehals (der langsgående ribber erstatter den firkantede halsen for bruk i runde hull i tynne materialer), og trinnbolten (en variant med større hode som brukes i tungtømmerkonstruksjon og bruksstolpefeste). Vognbolter produseres oftest i lavkarbonstål med sink eller varmgalvanisert finish for utendørs- og konstruksjonsbruk, og i rustfritt stål for marine og korrosive miljøer.
Vognbolter er et standard festemiddel i trerammekonstruksjon, tømmersnekkerarbeid, dekkbygging, tremøbelmontering, lekeplass- og fritidsutstyr, metall-til-tømmerforbindelser i landbruksbygg, og overalt hvor det er behov for et glatt, avrundet hode på den eksponerte flaten kombinert med ensidig tiltrekking fra muttersiden.
En socket cap bolt - også kalt en socket head cap screw (SHCS) - har et sylindrisk hode med en sekskantet fordypning (socket) maskinert inn i toppflaten. Dreiemoment påføres ved hjelp av en unbrakonøkkel (sekskantnøkkel) eller et hylseverktøy satt inn i den interne fordypningen i stedet for på eksterne flater. Denne interne drivkonstruksjonen muliggjør et fundamentalt annet sett med installasjonsegenskaper sammenlignet med eksterne sekskantfester.
Det sylindriske hodet på en pipebolt har en betydelig mindre total diameter enn et sekskanthode med tilsvarende grepstyrke, noe som gjør at festeanordningen kan installeres på steder med svært begrenset radiell klaring rundt hodet. Denne kompakte hodekonvolutten er en av hovedårsakene til at hylsterbolter foretrekkes i presisjonsmekaniske sammenstillinger, maskinverktøykomponenter og jigg- og festekonstruksjoner der flere festemidler er tett plassert eller ved siden av maskinerte overflater.
Den interne sekskantdreven overfører dreiemoment effektivt gjennom et stort kontaktområde mellom nøkkelen og sokkelveggene, noe som tillater svært høye installasjonsmomenter i forhold til festestørrelsen. Hylsebolter er rutinemessig spesifisert i høyfast legert stål (egenskapsklasse 12.9 i metrisk, eller tilsvarende SAE Grade 8 og høyere i tomme) og strammet til høye forhåndsbelastningsnivåer som vil fjerne de ytre flatene til en standard sekskantbolt med tilsvarende diameter.
Hodet kan også senkes ned i et forsenket hull slik at toppen av hodet er i flukt med eller under den omkringliggende overflaten. Dette er en kritisk funksjon i sammenstillinger der et utstående hode vil skape interferens med bevegelige deler, sammenkoblende komponenter eller beskyttelse.
Innvendig hodeskruer er standardisert i ASME B18.3 for enhetlige tommers festemidler og ISO 4762 for metriske. Hodehøyden og sokkeldybden er proporsjonert med den nominelle diameteren, og standard forsenkningsdimensjoner for innfelling av hodet er angitt i de samme standardene. Fordi forsenkningsdiameteren samsvarer nøyaktig med hodediameteren, vil bruk av en bolt med hylster i et forsenket hull produsere en ren, jevn overflate som ikke kan oppnås med en ekstern sekskantfeste med samme diameter.
Mens sekskanthylsen er den desidert vanligste drivtypen i hylsterbolter, er flere varianter tilgjengelige for spesifikke bruksområder. Torx (seks-punkts stjerne) hylsehoder motstår cam-out bedre enn hex ved svært høyt dreiemoment og brukes i produksjonsmonteringsapplikasjoner der motordrevne verktøy brukes. Nøkkel- og pinne-i-hex-stasjoner gir ekstra manipulasjonsmotstand ved å kreve spesialverktøy som ikke er tilgjengelig i generelle maskinvarekanaler. Disse variantene brukes i sikkerhetsmaskinvare, transittsystemer og festing av offentlig infrastruktur der uautorisert demontering må avskrekkes.
Hylsebolter er standardfeste for presisjonsmaskineri, CNC-maskinverktøykonstruksjon, hydraulisk manifoldmontering, dyse- og formverktøy, robotikk, lineære bevegelsessystemer og enhver applikasjon som krever høy klemkraft i en kompakt konvolutt. De er også mye brukt i sykkelkomponenter, medisinsk utstyr, elektroniske kabinetter og forbrukerprodukter der montering av flush-head og et rent visuelt utseende er spesifisert sammen med mekanisk ytelse.
| Funksjon | Bolt med sekskanthode | Sekskantflensbolt | Vognbolt | Socket Cap Bolt |
|---|---|---|---|---|
| Drive type | Ekstern sekskant | Ekstern sekskant | Ingen (kun på muttersiden) | Innvendig sekskant (unbrakonøkkel) |
| Integrert vaskemaskin | Nei | Ja (flens) | Nei | Nei |
| Anti-rotasjonsfunksjon | Nei | Serrations (valgfritt) | Firkantet hals innstøpt i materiale | Nei |
| Hodekonvolutt | Standard | Bredere enn sekskanthodet | Kuppel, ingen skiftenøkkel | Kompakt sylinder |
| Skyll installasjon mulig | Nei | Nei | Nei (dome protrudes) | Ja (forboret hull) |
| Enkeltsidig installasjon | Nei | Nei | Ja (i tre og mykt materiale) | Nei |
| Primær standard (metrisk) | ISO 4014 / ISO 4017 | ISO 15071 / ISO 15072 | DIN 603 | ISO 4762 |
| Typisk karakterområde | 4,6 til 12,9 | 8,8 til 10,9 | Lavt karbon til middels karbon | 8,8 til 12,9 |
Riktig hodetype for en gitt applikasjon følger av å svare på et definert sett med funksjonelle spørsmål. Å jobbe gjennom disse systematisk eliminerer uegnede alternativer og identifiserer hodetypene som oppfyller ingeniørkravene.
Hvis bolthodet vil være i et trangt rom, forsenket i en forsenkning eller ved siden av en overflate som hindrer en skiftenøkkel i å svinge gjennom buen som trengs for å stramme en sekskantbolt, kan den interne stasjonen til pipebolten være det eneste levedyktige alternativet. En unbrakonøkkel trenger bare den vertikale tilgangen over boltehodet for å koble seg inn og påføre moment -- den krever ikke radiell klaring for en skiftenøkkelsvingebue.
Hvis festet passerer gjennom tre eller lignende materiale og muttertilgang er tilgjengelig fra baksiden, er vognbolten det riktige valget for enhåndsmontering. Den firkantede halsen gir automatisk antirotasjon uten at noen trenger å holde boltehodet, og det glatte kuppelhodet gir en ren, hakefri overflate på den eksponerte overflaten.
Hvis monteringen utsettes for vibrasjoner og bruk av låseskiver, gjeldende momentmuttere eller gjengelåsende blanding er uønsket (på grunn av krav til monteringshastighet, behovet for ren demontering eller mål for antall deler), gir en takket sekskantet flensbolt en viss grad av vibrasjonsmotstand gjennom sarringene som biter inn i den fastklemte overflaten, uten noen ekstra komponenter.
Når en standard sekskantbolt vil kreve en separat skive for å forhindre at hodet trekkes gjennom eller legges for mye inn i et tynt eller mykt fastklemt materiale, gir en sekskantet flensbolt med tilsvarende diameter et større lagerareal i en enkelt komponent. Den integrerte flensen er mer pålitelig enn en separat skive som kan utelates, feiljusteres eller mistes under service.
Når hodet må sitte på eller under den omgivende overflaten for å unngå interferens med tilstøtende komponenter, beskyttelses- eller sammenkoblende deler, er det kun pipebolten som brukes med et forsenket hull som oppnår dette pålitelig. Den sylindriske hodegeometrien gjør at hullet kan bores til en presis dybde og diameter som plasserer hodet nøyaktig i flukt, og produserer en overflate som kan forsegles, males over eller betjenes mot uten at bolthodet skaper en utstikkende hindring.
For de høyeste forspenningskravene ved en gitt boltdiameter, pipebolter i egenskapsklasse 12.9 eller tilsvarende gir høyest strekkfasthet og kan strammes til de høyeste momentverdiene av de fire hodetypene som er omtalt her. Sekskantbolter i klasse 8 eller eiendomsklasse 10.9 er standardvalget for strukturell og høylastende generell montering. Vognbolter er vanligvis alternativet med lavest styrke i denne gruppen, ettersom de oftest produseres i lavere karbonstålkvaliteter som er egnet for trekonstruksjoner i stedet for høybelastningskonstruksjoner.
Alle fire bolthodetypene er tilgjengelige med en rekke overflatefinisher som bestemmer korrosjonsmotstanden deres under bruk. Den riktige finishen bestemmes av miljøet festet vil bli utsatt for og eventuelle galvaniske kompatibilitetsbegrensninger pålagt av materialene i skjøten.
Galvanisk kompatibilitet mellom festefinishen og materialene som klemmes skal alltid verifiseres. Festemidler i rustfritt stål i kontakt med ubehandlet aluminium i et marint eller vått miljø kan akselerere galvanisk korrosjon av aluminiumet; varmgalvaniserte festemidler i kontakt med ubelagt stål gir katodisk beskyttelse til stålet ved skjøtegrensesnittet. Disse interaksjonene er forutsigbare og håndterbare med riktig materialvalg, men de må vurderes på spesifikasjonsstadiet i stedet for å oppdages i tjenesten.
Varmgalvanisert karbonstål vognbolt
Rustfritt stål 304 DIN 6921 sekskantflensbolt
M5*10 klasse 8.8 karbonstål med sekskantbolter med flens
M8×40 Carbon Steel Grade 8.8 Black Sylinder Head Flens Bolter
XD130 flettemaskin med rund form
M8×100 Legert stål Grade 8.8 Fosfatbelagt sylinder sekskanthode flensbolter
Kontaktinformasjon
Adresse
