Hjem / Nyheder / Industri nyheder / Hex Head Bolt vs Hex Flange Bolt: Forskelle og valgvejledning

Industri nyheder
vi skaber værdi

Kæmper du med at finde den rigtige standarddel? Lad os konstruere det. Fra bilbolte til unikke formede komponenter, vi specialiserer os i specialkørsler baseret på dine prøver eller tegninger.

Hex Head Bolt vs Hex Flange Bolt: Forskelle og valgvejledning


A sekskant bolt er den mest universelt anvendte gevindbefæstelse, defineret ved dets sekssidede hoved, hele eller delvise gevindskaft og krav om en separat skive til at fordele klembelastningen. A sekskantet flangebolt er en direkte videreudvikling af det samme fastgørelseselement - det inkorporerer en bred, cirkulær flange integreret under det sekskantede hoved, der fungerer som en indbygget skive, der fordeler belastningen over et større lejeområde uden at kræve en separat komponent. Vælg en standard sekskantbolt til generelle strukturelle, civile og tunge industrielle applikationer, hvor skiver er standardpraksis; vælg en sekskantflangebolt, hvor monteringshastighed, reduceret antal dele eller tynd/blødt substratbelastningsfordeling er en prioritet - især i bilindustrien, HVAC og lette produktionsenheder.

Bolt med sekskanthoved: definition, geometri og standarder

Den sekskantede bolt - nogle gange kaldet en sekskantskrue, når den har en tættere dimensionstolerance og en skiveflade under hovedet - er defineret af dens sekskantede hovedprofil, som tillader indgreb med standard open-end, box-end, topnøgler og justerbare skruenøgler. Hovedets seks flade flader og definerede width-across-flats (WAF) dimension er grundlaget for skruenøglens størrelse på tværs af alle metriske og imperiale fastenerstandarder.

Dimensionsstandarder for sekskantbolte

Sekskantede bolte er fremstillet efter stramt kontrollerede dimensionelle standarder, der definerer hovedhøjde, bredde på tværs af flade, bredde på tværs af hjørner, gevindindgrebslængde og skafttolerancer. De primære standarder i global brug er:

  • ISO 4014 / ISO 4017: De dominerende metriske standarder. ISO 4014 specificerer sekskantbolte med delvist gevind; ISO 4017 specificerer fuldt gevind sekskantede bolte. Begge definerer dimensioner fra M1.6 til M64.
  • DIN 931 / DIN 933: Tyske standarder er stort set afløst af ISO 4014/4017, men der er stadig mange referencer - DIN 931 for delvist gevind, DIN 933 for fuldt gevind sekskantede bolte. Dimensionsforskelle fra ISO er små, men findes i nogle størrelser.
  • ASME B18.2.1: Den nordamerikanske standard for inch-serie sekskantbolte og sekskantskruer, der dækker størrelser fra 1/4" til 4" diameter.
  • ASTM A307 / A325 / A490 / F3125: Amerikanske strukturelle boltstandarder, der specificerer mekaniske egenskabskrav (trækstyrke, flydespænding, proof load) for sekskantbolte, der anvendes i strukturelle stålforbindelser.

Nøgledimensioner på metriske sekskantbolte

ISO 4014/4017 sekskantbolt nøgledimensioner efter gevindstørrelse
Trådstørrelse Bredde på tværs af flade (mm) Hovedhøjde (mm) Gevindstigning (mm) Størrelse skruenøgle
M6 10 4.0 1.0 10 mm
M8 13 5.3 1.25 13 mm
M10 17 6.4 1.5 17 mm
M12 19 7.5 1.75 19 mm
M16 24 10.0 2.0 24 mm
M20 30 12.5 2.5 30 mm
M24 36 15.0 3.0 36 mm

Delt gevind vs. fuldgevind sekskantbolte

Valget mellem delvist og fuldt gevind sekskantede bolte er funktionelt væsentligt og ikke blot en produktionsvariation. A delvist gevindbolt (ISO 4014 / DIN 931) har en skaftsektion uden gevind mellem hovedet og gevinddelen. Dette ikke-gevindede skaft fungerer som en præcisionsdyvel i bolthullet, der modstår forskydningskræfter på tværs af samlingsgrænsefladen uden at placere forskydningsspænding på gevindformen - hvilket er et spændingskoncentrationspunkt. Strukturelle boltestandarder som AISC og EN 1090 kræver specifikt, at gevind ikke optager forskydningsplanet i skridkritiske forbindelser af denne grund. A fuldgevind bolt (ISO 4017 / DIN 933) har tråde, der løber i fuld længde til undersiden af hovedet. Dette maksimerer gevindindgrebslængden for trækbelastning, men betyder, at gevind kan krydse forskydningsplanet i nogle samlingsgeometrier, hvilket er acceptabelt for skridsikre-kritiske forbindelser.

Sekskantflangebolt: Design, funktion og standarder

Den sekskantet flangebolt — standardiseret i henhold til ISO 15071 (metrisk, ikke-takkede) og DIN 6921 (med takker) — tilføjer en cirkulær, skive-lignende flange til undersiden af et standard sekskantet hoved. Flangen er smedet eller koldformet som en integreret del af bolthovedet, ikke en separat komponent. Denne enkelt designændring frembringer en væsentlig anderledes fastgørelsesadfærd på flere nøgleområder.

Hvordan flangen ændrer fastspændingsadfærd

Den flange increases the lejeareal under bolthovedet — overfladearealet, over hvilket klemkraften fordeles i samlingsmaterialet. For en M10 sekskantbolt uden skive er lejearealet under hovedet ca 78 mm² . En M10 sekskantflangebolt med en flangediameter på ca. 21–22 mm øger dette til ca. 260–290 mm² — mere end tredoble lejearealet. Dette har stor betydning i ansøgninger, der involverer:

  • Tynd metalplade: Uden flangen kan et sekskantet bolthoved trække igennem eller deformere tyndt stål eller aluminium under klembelastning. Flangen fordeler kraften over et bredere område og forhindrer beskadigelse af underlaget.
  • Bløde materialer: Plasthuse, aluminiumsstøbninger og kompositpaneler drager fordel af flangens belastningsfordeling på samme måde som en spændeskive, men uden monteringskomplikationen ved en løs spændeskive.
  • Højvibrerende miljøer: Den serrated version (DIN 6921) adds radial teeth to the flange underside. These teeth bite into the mating surface when the bolt is torqued, providing mechanical resistance to rotational loosening under vibration — functioning like a toothed lock washer but as an integral feature rather than a separate component.

Tættede vs. ikke-takkede flangebolte

Dette er den vigtigste under-sonde inden for sekskantflangeboltkategorien:

  • Ikke-savtakket (glat flange) — ISO 15071: Den flange underside is smooth. It distributes load without biting into the mating surface, making it suitable for coated, painted, or anodized surfaces where surface damage would cause corrosion or cosmetic issues. These can be removed and reused without surface damage.
  • Takket flange — DIN 6921: Den flange underside carries radial serrations (typically 30–40 teeth around the circumference). When torqued, these indent into the mating surface and resist rotational loosening. This version provides significantly better vibration resistance than a plain hex bolt, approaching the performance of a separate toothed lock washer. However, serrations damage surface coatings and are not suitable for applications where corrosion from coating disruption is a concern. They are also not recommended for use on hardened surfaces where indentation cannot occur.

Sekskantflangebolt Dimensioner

ISO 15071 / DIN 6921 Sekskantflangebolt Nøgledimensioner
Trådstørrelse Hex WAF (mm) Flangediameter (mm) Flangetykkelse (mm) Hovedhøjde (mm)
M6 10 14.2 1.1 5.7
M8 13 17.9 1.4 7.6
M10 15 eller 16 21.8 1.8 9.6
M12 18 26.0 2.0 11.4
M14 21 29.9 2.3 13.2
M16 24 34.5 2.6 15.6

Bemærk, at den sekskantede WAF på flangebolte ofte er en størrelse mindre end på en standard sekskantbolt med samme gevinddiameter (f.eks. bruger M10 flangebolt en 15 eller 16 mm skruenøgle i stedet for de 17 mm, der kræves til en standard ISO 4014 M10 bolt). Dette skyldes, at flangen i sig selv giver en roterende grebsoverflade under installationen, og den reducerede hex-WAF sparer materiale og reducerer den samlede hovedkonvolutstørrelse - en fordel i trange samlingsrum.

Hex-hovedbolt vs. sekskantflangebolt: Direkte sammenligning

At forstå de strukturelle og praktiske forskelle mellem disse to bolttyper er afgørende for at foretage det korrekte valg af fastgørelseselement. Den følgende sammenligning dækker de dimensioner og funktionelle faktorer, der betyder mest i ingeniør- og fremstillingsbeslutninger.

Hex Head Bolt vs. Sekskantflangebolt: Funktions- og anvendelsessammenligning
Karakteristisk Hex Head Bolt Hex Flange Bolt
Hovedlejeområde (M10) ~78 mm² (uden skive) ~260–290 mm² (integreret flange)
Opvaskemaskine påkrævet Normalt ja (til belastningsfordeling) Nej (flange fungerer som skive)
Vibrationsmodstand Moderat (kræver låseskive eller Nordlock for høj vibration) Høj (savtakket version giver integreret låsning)
Monteringshastighed Langsommere (vaskehåndtering påkrævet) Hurtigere (enkelt komponent)
Deltælling pr. led 3 (bolteskivemøtrik) eller 2 (boltmøtrik i tappet hul) 2 (boltmøtrik) eller 1 (i tappet hul)
Momentkonsistens Variabel hvis skiven ikke er konsistent i hårdhed/overflade Mere ensartet (integreret flange, defineret kontaktgeometri)
Egnethed til tynde plader Dårlig uden vaskemaskine; godt med stor vaskemaskine God (flange fordeler belastningen over større område)
Anvendelse af strukturel/civilingeniør Standard — dækket af EN 15048, ASTM F3125 Ikke typisk - flangebolte er ikke omfattet af strukturelle boltstandarder
Primære industrier Byggeri, olie og gas, maskiner, infrastruktur Automotive, HVAC, apparater, let fremstilling
Pris pr. enhed Lavere (simpel geometri) Lidt højere (mere kompleks smedning)

Ejendomsklasser og styrkekarakterer

Både sekskantbolte og sekskantede flangebolte er tilgængelige på tværs af en række mekaniske egenskabsklasser, der definerer deres trækstyrke, flydespænding og modstandskraft. Valg af den forkerte ejendomsklasse er en almindelig ingeniørfejl, der fører til enten for tidlig samlingsfejl (underspecificeret) eller unødvendige omkostninger og vægt (overspecificeret).

Metriske ejendomsklasser (ISO 898-1)

Metriske bolte er klassificeret under ISO 898-1, med egenskabsklassen markeret på bolthovedet som to tal adskilt af en decimal. Det første tal angiver 1/100 af den nominelle trækstyrke i MPa ; den anden angiver forholdet mellem udbytte og trækstyrke ganget med 10.

ISO 898-1 Metriske Bolt-egenskabsklasser — Mekaniske egenskaber
Ejendomsklasse Nominel trækstyrke (MPa) Yield Strength (MPa) Typisk anvendelse
4.6 400 240 Lette, ikke-kritiske samlinger
5.6 500 300 Generel teknik
8.8 800 640 Mest almindelige strukturelle og mekaniske kvaliteter
10.9 1000 900 Højstyrke strukturel, automotive drivlinje
12.9 1200 1080 Kritiske højbelastningsapplikationer, motorsport, rumfart

Klasse 8.8 er den mest udbredte egenskabsklasse for både sekskantet hoved- og sekskantflangebolte i mekaniske og lette strukturelle applikationer. Det giver en velafbalanceret kombination af styrke, duktilitet og pris - fremstillet af medium kulstofstål med bratkøling og hærdning. Klasse 10.9 flangebolte er almindelige i bilmotorer og drivaggregater, hvor der kræves høj klemkraft i kompakte samlingsgeometrier.

Imperial Grade Markings (SAE/ASTM)

Inch-seriens sekskantbolte bruger SAE-mærker - radiale linjer på bolthovedet - i stedet for tal. De mest almindelige kvaliteter er SAE Grade 2 (ingen mærker, lavt kulstofstål, 74.000 psi trækstyrke), SAE Grade 5 (3 radiale linjer, 120.000 psi trækstyrke - den mest almindelige strukturelle kvalitet) , og SAE Grade 8 (6 radiale linjer, 150.000 psi trækstyrke - høj styrke til krævende applikationer). ASTM-betegnelser (A307, A325, A490) bruges til strukturelle bolte i bygnings- og brokonstruktioner, hvor A325 (svarende til ca. Grade 5 i styrke) er standardkonstruktionsbolten i nordamerikansk stålkonstruktion.

Materialer og overfladebehandlinger

Både sekskantede hoved- og sekskantflangebolte fås i en række materialer og overfladebehandlinger. Den korrekte specifikation afhænger af driftsmiljøet, påkrævet styrke, vægtbegrænsninger og korrosionseksponering.

Kulstofstål

Den overwhelming majority of hex bolts and flange bolts in industrial use are manufactured from low, medium, or alloy carbon steel, heat-treated to the required property class. Carbon steel bolts offer the best combination of tensile strength, machinability, and cost. Their primary limitation is susceptibility to corrosion in humid, outdoor, or chemical environments — addressed through surface treatments rather than material change for most applications.

Rustfrit stål

Sekskantbolte i rustfrit stål (oftest A2-70 og A4-80 i henhold til ISO 3506) er specificeret til korrosionskritiske miljøer - marine, fødevareforarbejdning, kemikalier og udendørs arkitektoniske applikationer. A2 (304 rustfri) dækker de fleste generelle krav til korrosionsbestandighed. A4 (316 rustfri) tilføjer molybdæn for modstandsdygtighed over for kloridangreb, hvilket gør den velegnet til marine og kystnære applikationer. Afvejningen er lavere trækstyrke sammenlignet med varmebehandlet kulstofstål af samme størrelse — A2-70 har en minimumstrækstyrke på 700 MPa sammenlignet med 800 MPa for 8,8 kulstofstål. Rustfrie sekskantede flangebolte er meget udbredt i fødevareudstyr, HVAC-kanaler og farmaceutiske anlægskonstruktioner.

Almindelige overfladebelægninger og deres korrosionsbeskyttelse

Overfladebehandlingsmuligheder for sekskant- og sekskantflangebolte
Overfladebehandling Belægningstykkelse Saltspraymodstand (timer) Typisk brug
Almindelig (som bearbejdet) Ingen <24 Kun indendørs, tørre miljøer
Zink galvanisering (klar/gul) 5-15 µm 72-200 Generel indendørs/mild udendørs brug
Varmgalvanisering (HDG) 45-85 µm 1.000 Strukturel udendørs, konstruktion
Dacromet / Geomet 8-12 µm