Inżynierowie podczas opracowywania systemów mocowania części poszukują narzędzi, które są bardziej niezawodne, ekonomiczne i wygodne w użyciu. Marcus Schneck, CEO firmy norelem, przygląda się zasadniczej roli, jaką odgrywają zatrzaski w zwiększaniu efektywności i niezawodności tego typu przyrządów i systemów.

Powiązane firmy

Sprężyny, elementy ustalające i kulki

W przypadku łączenia razem dwóch lub więcej części niewiele rozwiązań jest skutecznych jak zatrzaski sprężynowe z trzpieniami dociskowymi. Powszechnie używane w szerokim zakresie aplikacji szczególnie dobrze sprawdzają się, gdy system mocujący wymaga utrzymywania komponentów na miejscu przez długi czas. Części te zawierają sprężynę zapewniającą siłę konieczną do wypchnięcia trzpienia, śruby lub kulki do odpowiedniego otworu, co bezpiecznie blokuje na miejscu wiele części. Rozwiązanie to ułatwia szybką i łatwą obróbkę elementów.

Tam, gdzie zatrzask sprężynowy z trzpieniem dociskowym nie może być używany, powszechną alternatywę stanowi zatrzask sprężynowy z kulką (kulkowy). Zawiera on kulkę osadzoną na sprężynie, zapewniającą siłę docisku. Zaczep kulowy formuje powierzchnię nośną, która cofa się i zatrzaskuje w odpowiednim otworze lub rowku. Siła ta może być wyzwolona bardzo szybko, co sprawia, że zatrzaski kulkowe najlepiej się sprawdzają w aplikacjach, w których trzpień musi być bardzo szybko wysuwany i wsuwany na miejsce, np. przy pozycjonowaniu w szufladach, drzwiach, matrycach i innych przyrządach mocujących.

Chociaż są to skuteczne i popularne komponenty, istnieją sytuacje, kiedy zatrzaski kulkowe i sprężynowe z trzpieniami dociskowymi nie sprawdzają się w danej aplikacji. Przykładowo zatrzask sprężynowy z trzpieniem dociskowym został zaprojektowany tak, aby umożliwić lekki ruch, gdy zostanie przyłożona siła boczna, dlatego duże obciążenie przestaje spełniać swoje zadanie. Podobnie kulka znajdująca się w zatrzasku kulkowym jest bardzo płytka, co oznacza, że tylko jej niewielka część znajduje się w otworze, czyniąc to rozwiązanie nieskutecznym przy dużych obciążeniach. W takim przypadku wybór trzpienia ustalającego będzie skuteczniejszym rozwiązaniem. Trzpienie ustalające mają śrubę zamiast kulki, co umożliwia blokowanie/ryglowanie, przytrzymywanie i wyrównywanie komponentów. Istotną charakterystyką trzpieni ustalających są ich zaokrąglone lub ścięte noski, co pozwala na komfortowe dopasowanie ich do każdego gniazda ustalającego.

Uwarunkowania środowiska operacyjnego

Podczas wyboru najbardziej odpowiedniego komponentu zatrzaskowego dla danej aplikacji ważne jest również uwzględnienie charakterystyki środowiska pracy, w którym dany element ma funkcjonować. Przykładowo długotrwałe wibracje w każdym zastosowaniu stanowią wyzwanie dla większości inżynierów i mogą ograniczać wydajność, a nawet z czasem spowodować zniszczenie komponentów.

Gdy taka sytuacja stanowi problem, warto wybrać zatrzask sprężynowy z trzpieniami dociskowymi, wyposażony w zintegrowane zabezpieczenie gwintu LONG-LOK, ponieważ chroni ono komponenty przed poluzowaniem i przemieszczeniem/oderwaniem na skutek uderzenia, wstrząsu lub wibracji. Działając jak klin pomiędzy wewnętrznymi a zewnętrznymi gwintami, nylonowy system blokujący przenosi na jedną stronę luz pomiędzy gwintami, wytwarzając nacisk powierzchniowy na gwint. Dzięki temu moment luzowania połączenia jest znacząco wyższy od oferowanego przez większość standardowych metod mechanicznych.

Wiele aplikacji charakteryzuje się także ciężkimi i agresywnymi warunkami operacyjnymi, dlatego kluczowe jest zrozumienie ich wpływu na wydajność elementów. Jednym z takich problemów jest korozja. W środowiskach agresywnych materiały odporne na korozję mogą wydłużyć okres eksploatacji sprężyn wystawionych na działanie niekorzystnych czynników przyspieszających ich zużycie. Jednym z rozwiązań jest wykorzystanie azotku krzemu, który charakteryzuje się odpornością chemiczną oraz zwiększa wytrzymałość na rozciąganie, co czyni go idealnym materiałem ochronnym dla komponentów kulkowych znajdujących się w zatrzaskach. Co ważne, oferują one z czasem znacząco lepszą odporność na zużycie, zapewniając większą niezawodność w porównaniu do alternatywnych materiałów.

Wybór odpowiedniego typu zatrzasku może wydawać się prostym zadaniem, ale zaskakująco często podejmowane są błędne decyzje. Z reguły zakłada się, że wszystkie zatrzaski są podobne i mogą być używane do każdej aplikacji, co jest nieprawdą. Niewłaściwie dobrany zatrzask może spowodować nie tylko poluzowanie i wypadnięcie części, w szczególności podczas uderzenia bądź pod wpływem wibracji, ale też stratę cennego czasu inżynierów na ponowne montowanie i dostosowanie niepasujących elementów zatrzaskowych w celu stworzenia bezpiecznego i pewnego systemu mocowania części. Inżynierowie stale zmagają się z presją czasu, a dokładne zwracanie uwagi na standardowe elementy, które umożliwiają płynną i szybką produkcję, oznacza lepiej wykorzystany czas.

Źródło: norelem