Hovedet på en bolt gør mere end at give en overflade, som en skruenøgle kan gribe fat i. Det bestemmer, hvordan belastningen fordeles i samlingen, hvilket værktøj der kræves til montering og afmontering, om fastgørelseselementet kan anvendes i forsænkede eller planliggende applikationer, og hvor meget lejeareal der er til rådighed mod det fastspændte materiale. At vælge den korrekte hovedtype til en applikation er lige så vigtig som at vælge den korrekte diameter og kvalitet -- en forkert hovedtype kan resultere i overfladebeskadigelse, løsning under vibration, utilstrækkeligt spændeområde eller en samling, der ikke kan samles eller serviceres med det tilgængelige værktøj.
Sekskantede bolte, sekskantede flangebolte, slædebolte og topbolte er fire af de mest udbredte typer befæstelseshoveder på tværs af industrielle, strukturelle, automotive og kommercielle applikationer. Hver tjener et særskilt formål, og hver har specifikke betingelser, hvorunder den udkonkurrerer de andre. At forstå det tekniske rationale bag hvert design er grundlaget for ensartede, pålidelige fastgørelsesspecifikationer.
Sekskantbolten er den mest udbredte og brugte fastgørelsestype i verden. Dens sekssidede hoved går i indgreb med en åben skruenøgle, kassenøgle eller topnøgle på alle seks sider, hvilket giver positiv drejningsmomentoverførsel og bred værktøjskompatibilitet. Geometrien er defineret i ASME B18.2.1 for unified tommer fastgørelseselementer og ISO 4014 og ISO 4017 for metriske fastgørelseselementer, der standardiserer hoveddimensioner på tværs af producenter, således at sekskantbolte fra enhver kompatibel leverandør er udskiftelige i en given applikation.
En sekskantbolt består af et sekskantet hoved, et skaft, der kan være delvist eller fuldt gevind, og den gevindskårne del i enden. Den hovedbærende flade - den flade underside af hovedet, der er i kontakt med det fastspændte materiale - fordeler spændebelastningen over et cirkulært område bestemt af hovedets tværgående dimension. Dette lejeområde er en af hovedets funktionelle nøgleparametre: Utilstrækkeligt lejeareal får hovedet til at indlejres i blødere materialer under belastning, hvilket reducerer den effektive klemkraft over tid.
To skaftkonfigurationer er standard: delvist gevindskårne bolte (med en almindelig skaftsektion mellem hovedet og gevindudløbet) og fuldt gevindskårne bolte. Delvist gevindbolte foretrækkes i konstruktions- og forskydningsapplikationer, fordi det ikke-gevindede skaft kan dimensioneres, så det passer tæt ind i frigangshullet, hvilket giver en positiv placering og holder den gevindskårne del ude af forskydningsplanet. Fuldt gevindskårne bolte giver større grebslængdefleksibilitet og er almindelige ved montage til generelle formål, hvor forskydningsbelastning ikke er et primært problem.
Sekskantbolte produceres på tværs af en bred vifte af mekaniske egenskabskvaliteter. I det forenede tommersystem er de mest almindelige strukturelle kvaliteter SAE Grade 5 (tre radiale mærker på hovedet, 120.000 psi minimum trækstyrke) og SAE Grade 8 (seks radiale mærker, 150.000 psi minimum trækstyrke). I det metriske system svarer egenskabsklasserne 8.8, 10.9 og 12.9 til progressivt højere træk- og flydespændingsniveauer. Ejendomsklassen er markeret direkte på hovedet som en numerisk betegnelse.
Materialemuligheder ud over kulstofstål omfatter rustfrit stål (oftest A2-70 og A4-80 i metriske eller 18-8 og 316 tommer betegnelser), legeret stål, messing og siliciumbronze til specialkrav til korrosionsbestandighed. Hovedmarkeringssystemet til rustfrit stål og ikke-jernholdige fastgørelseselementer adskiller sig fra kulstofstål-mærkesystemet og bør verificeres i forhold til den relevante standard, når materialesporbarhed er påkrævet.
Sekskantede bolte er standardfastgørelseselementet til stålkonstruktionsforbindelser, maskinkonstruktion, udstyrsbundrammer, flangerørsamlinger og enhver applikation, hvor høj klemkraft er påkrævet, og ekstern skruenøgleadgang er tilgængelig. Deres standardisering på tværs af industrier betyder, at værktøj, drejningsmomentspecifikationer og udskiftningsbefæstelser er universelt tilgængelige, hvilket forenkler både indledende montering og vedligeholdelse i marken.
En sekskantflangebolt er en sekskantbolt med en integreret cirkulær flange i bunden af hovedet. Flangen strækker sig radialt ud over sekskanthovedets omkreds og har en større bæreflade til det fastspændte materiale end et standard sekskanthoved af samme nominelle størrelse. Denne integrerede flange er det definerende træk ved designet og den primære årsag til dets valg frem for en standard sekskantbolt i mange applikationer.
Flangen tjener samme funktion som en separat flad spændeskive placeret under hovedet på en standard sekskantbolt, men integrerer den permanent i selve fastgørelseselementet. Dette eliminerer tab af skive under montering og demontering, reducerer antallet af dele, forhindrer skivens rotation eller fejljustering under tilspænding og sikrer ensartet lejeareal i hver installation. I højvolumen monteringsmiljøer - især bilfremstilling - repræsenterer elimineringen af en separat skivekomponent en meningsfuld reduktion i monteringstiden og i risikoen for udeladelse af skive.
Undersiden af flangen er ofte takket i et mønster af radiale tænder. Disse takker bider sig fast i den fastspændte overflade, når bolten spændes, hvilket giver en mekanisk modstand mod rotationsløsnelse, der virker ud over gevindfriktion. Takkede flangebolte er en almindelig løsning i applikationer, der udsættes for vibrationer, hvor et separat låseelement, såsom en låseskive eller gevindlåsende blanding ellers ville være påkrævet. Tandskæringerne gør savtakkede flangebolte uegnede til brug mod færdige eller malede overflader, hvor overflademærkning ikke er acceptabel -- i disse applikationer anvendes ikke-takkede (glatte flange) versioner.
Sekskantflangebolte er standardiseret i metrisk i DIN 6921 og ISO 15071 (ikke-tandede) og ISO 15072 (takkede). Den sekskantede del af et flangebolthoved er typisk mindre end sekskantet på en standard sekskantbolt med samme diameter, fordi skruenøglens belastning deles mellem sekskantfladerne og flangelejet mod topskulderen. Denne mindre sekskant betyder, at der kræves en anden skruenøgle eller topstørrelse sammenlignet med en standard sekskantbolt med samme nominelle diameter - et vigtigt praktisk punkt for vedligeholdelsesoperationer, hvor det korrekte værktøj skal være ved hånden.
Sekskantflangebolte bruges i vid udstrækning til montering af biler og drivaggregater, især til fastgørelse af komponenter til tyndvæggede beslag, metalplader og plasthuse, hvor den forstørrede lejeflade forhindrer gennemtræk, og takkerne giver vibrationsmodstand. De er også almindelige i landbrugsudstyr, erhvervskøretøjer og generel maskinmontering, hvor monteringshastighed og reduktion af antallet af dele er prioriterede.
Vognbolten har en markant anderledes designfilosofi end sekskantet hoved- og flangebolttyper. Dens mest synlige egenskab er et hvælvet, glat hoved uden udvendige skruenøgleflader -- der er ingen mulighed for at påføre drejningsmoment på bolthovedet ovenfra. I stedet er en firkantet eller ribbet sektion umiddelbart under hovedet designet til at indlejres i materialet, der fastgøres (træ, plastik eller blødt metal) og forhindre bolten i at rotere, når møtrikken spændes fra den modsatte side.
Den firkantede hals på en vognbolt er lidt større end det runde skaft og er dimensioneret, så det passer til det firkantede hul, der er udstanset eller boret i det modsvarende materiale. Når bolten trækkes ind i hullet ved at spænde møtrikken, bider hjørnerne af den firkantede hals ind i materialet og låser bolten mod rotation. Dette gør det muligt for en enkelt person at stramme møtrikken uden at holde bolthovedet - en væsentlig praktisk fordel i konstruktionsapplikationer, hvor adgang til begge sider af en samling samtidigt er vanskelig eller umulig.
Anti-rotationsfunktionen er materialeafhængig. I træ og kompositmaterialer indlejres den firkantede hals effektivt på tværs af en række drejningsmomentværdier. I metal-til-metal samlinger kræver den firkantede hals et matchende firkantet hul for at fungere korrekt; i et almindeligt rundt boret hul i metal vil slædebolten rotere under tilspænding af møtrikken, og spændebelastningen kan ikke udvikles uden at holde bolten udvendigt.
Det glatte, hvælvede hoved på en vognbolt giver ikke noget køb for en standardnøgle eller skruetrækker fra den blottede flade. Når først den er installeret med hovedet flugt mod overfladen, kan bolten ikke fjernes af nogen, der kun har adgang til hovedsiden - kun møtriksiden kan bruges til at adskille samlingen. Denne manipulationsmodstandsegenskab gør, selv om den ikke er den primære årsag til designet, vognbolte til et foretrukket valg til udendørsmøbler, legepladsudstyr, hegn og sikkerhedsarmaturer, hvor der ønskes adgangsbegrænsning for fastgørelseselementer på den udsatte flade.
Slædebolte er standardiseret i ASME B18.5 til unified tommer fastgørelseselementer. Almindelige varianter omfatter standard vognbolten med firkantet hals, vognbolten med ribbet hals (hvor langsgående ribber erstatter den firkantede hals til brug i runde huller i tynde materialer) og trinbolten (en variant med større hoveder, der bruges i kraftig trækonstruktion og fastgørelse af brugsstang). Vognbolte fremstilles oftest i lavkulstofstål med en zink- eller varmgalvaniseret finish til udendørs- og konstruktionsbrug og i rustfrit stål til marine og korrosive miljøer.
Vognbolte er en standard fastgørelsesanordning i trærammekonstruktion, træsnedkeri, dæksbygning, træmøbelmontage, legeplads- og fritidsudstyr, metal-til-tømmer-forbindelser i landbrugsbygninger, og hvor der er behov for et glat, afrundet hoved på den udsatte flade kombineret med enkeltsidet tilspænding fra møtriksiden.
En socket cap bolt - også kaldet en socket head cap screw (SHCS) - har et cylindrisk hoved med en sekskantet fordybning (socket) bearbejdet i topfladen. Drejningsmomentet påføres ved hjælp af en unbrakonøgle (sekskantnøgle) eller et drevværktøj indsat i den indvendige fordybning i stedet for på udvendige flade. Dette interne drevdesign muliggør et fundamentalt andet sæt af installationskarakteristika sammenlignet med eksterne sekskantbefæstelser.
Det cylindriske hoved på en topbolt har en væsentligt mindre samlet diameter end et sekskantet hoved med tilsvarende grebstyrke, hvilket gør det muligt at montere fastgørelseselementet på steder med meget begrænset radial frigang omkring hovedet. Denne kompakte hovedkonvolut er en af de primære årsager til, at socket-hættebolte foretrækkes i præcisionsmekaniske samlinger, maskinværktøjskomponenter og jig- og fiksturkonstruktion, hvor flere fastgørelseselementer er tæt placeret eller støder op til bearbejdede overflader.
Det indvendige sekskantdrev overfører drejningsmoment effektivt gennem et stort kontaktområde mellem nøglen og fatningsvæggene, hvilket tillader meget høje installationsmomenter i forhold til fastgørelseselementets størrelse. Bolte med sokkelhætter er rutinemæssigt specificeret i højstyrkelegeret stål (egenskabsklasse 12,9 i metrisk, eller svarende til SAE Grade 8 og derover i tomme) og spændt til høje forspændingsniveauer, der ville strippe de udvendige flade dele af en standard sekskantbolt ved den tilsvarende diameter.
Hovedet kan også forsænkes i et forsænket hul, så toppen af hovedet flugter med eller under den omgivende overflade. Dette er en kritisk funktion i samlinger, hvor et fremspringende hoved ville skabe en interferens med bevægelige dele, sammenkoblende komponenter eller afskærmning.
Topskruer er standardiseret i ASME B18.3 for unified inch fasteners og ISO 4762 for metriske. Hovedhøjden og fatningsdybden er proportional med den nominelle diameter, og standard forsænkningsdimensioner til forsænkning af hovedet er opstillet i de samme standarder. Fordi forsænkningsdiameteren matcher hoveddiameteren præcist, giver brug af en socket-hættebolt i et forsænket hul en ren, plan overflade, som ikke kan opnås med en udvendig sekskantet fastgørelsesanordning med samme diameter.
Mens sekskantet fatning er langt den mest almindelige drevtype i socket cap bolte, er flere varianter tilgængelige til specifikke applikationer. Torx (seks-punkts stjerne) sockethoveder modstår bedre cam-out end hex ved meget højt drejningsmoment og bruges i produktionsmonteringsapplikationer, hvor der anvendes motordrevet værktøj. Nøgle- og pin-in-hex-drev giver yderligere manipulationsmodstand ved at kræve specialværktøj, der ikke er tilgængeligt i almindelige hardwarekanaler. Disse varianter bruges i sikkerhedshardware, transitsystemer og fastgørelse af offentlig infrastruktur, hvor uautoriseret adskillelse skal afskrækkes.
Bolte med sokkelhætter er standardfastgørelseselementet til præcisionsmaskineri, CNC-værktøjskonstruktion, hydraulisk manifoldsamling, matrice- og formværktøj, robotteknologi, lineære bevægelsessystemer og enhver applikation, der kræver høj klemkraft i en kompakt konvolut. De er også meget udbredt i cykelkomponenter, medicinsk udstyr, elektroniske kabinetter og forbrugerprodukter, hvor installation med flush-head og et rent visuelt udseende er specificeret sammen med mekanisk ydeevne.
| Feature | Bolt med sekskanthoved | Sekskantflangebolt | Vognbolt | Socket Cap Bolt |
|---|---|---|---|---|
| Drevtype | Ekstern hex | Ekstern hex | Ingen (kun møtriksiden) | Indvendig sekskant (unbrakonøgle) |
| Integreret skive | Nej | Ja (flange) | Nej | Nej |
| Anti-rotationsfunktion | Nej | Tætninger (valgfrit) | Firkantet hals indlejret i materiale | Nej |
| Hovedkuvert | Standard | Bredere end sekskantet hoved | Kuppel, ingen skruenøgle lejligheder | Kompakt cylinder |
| Planlægning mulig | Nej | Nej | Nej (dome protrudes) | Ja (forsænket hul) |
| Enkeltsidet installation | Nej | Nej | Ja (i træ og blødt materiale) | Nej |
| 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 kulstof til medium kulstof | 8,8 til 12,9 |
Den rigtige hovedtype for en given applikation følger af besvarelsen af et defineret sæt funktionelle spørgsmål. At arbejde gennem disse systematisk eliminerer uegnede muligheder og identificerer de hovedtyper, der opfylder de tekniske krav.
Hvis bolthovedet vil være i et begrænset rum, forsænket i en forsænkning eller støder op til en overflade, der forhindrer en skruenøgle i at svinge gennem den bue, der er nødvendig for at stramme en sekskantbolt, kan socket-hætteboltens interne drev være den eneste brugbare mulighed. En unbrakonøgle behøver kun den lodrette adgang over bolthovedet for at gå i indgreb og påføre drejningsmoment -- den kræver ikke radial frigang for en skruenøglesvingebue.
Hvis fastgørelseselementet passerer gennem træ eller et lignende materiale, og der er adgang til møtrikker fra bagsiden, er slædebolten det korrekte valg til enhåndsinstallation. Den firkantede hals giver automatisk anti-rotation uden at kræve, at nogen holder bolthovedet, og det glatte kuppelhoved præsenterer en ren, snavsfri overflade på den udsatte flade.
Hvis samlingen er udsat for vibrationer, og brugen af låseskiver, fremherskende momentmøtrikker eller gevindlåsende blanding er uønsket (på grund af krav til monteringshastighed, behovet for ren adskillelse eller deletællemål), giver en savtakket sekskantflangebolt en vis modstandsdygtighed over for vibrationer gennem takkerne, der bider ind i den fastspændte overflade uden nogen yderligere komponenter.
Når en standard sekskantbolt vil kræve en separat spændeskive for at forhindre hovedet i at trække igennem eller indlejres for meget i et tyndt eller blødt fastspændt materiale, giver en sekskantet flangebolt med tilsvarende diameter et større lejeareal i en enkelt komponent. Den integrerede flange er mere pålidelig end en separat skive, der kan udelades, justeres forkert eller gå tabt under servicering.
Når hovedet skal sidde ved eller under den omgivende overflade for at undgå interferens med tilstødende komponenter, beskyttelses- eller sammenkoblingsdele, er det kun den socket-hættebolt, der bruges med et forsænket hul, der opnår dette pålideligt. Den cylindriske hovedgeometri gør det muligt at bore hullet til en præcis dybde og diameter, der placerer hovedet nøjagtigt i plan, hvilket giver en overflade, der kan forsegles, males over eller betjenes imod, uden at bolthovedet skaber en udragende forhindring.
For de højeste forspændingskrav ved en given boltdiameter, Topbolte i egenskabsklasse 12.9 eller tilsvarende giver den højeste trækstyrke og kan spændes til de højeste drejningsmomentværdier af de fire hovedtyper, der er omtalt her. Sekskantbolte i klasse 8 eller egenskabsklasse 10.9 er standardvalget til strukturel og høj belastning generel montage. Slædebolte er typisk den laveste styrke i denne gruppe, da de oftest produceres i lavere kulstofstålkvaliteter, der er egnet til trækonstruktion frem for højbelastningsstrukturelle applikationer.
Alle fire bolthovedtyper fås med en række overfladefinisher, der bestemmer deres korrosionsbestandighed under drift. Den passende finish bestemmes af det miljø, som fastgørelseselementet vil blive udsat for, og eventuelle galvaniske kompatibilitetsbegrænsninger pålagt af materialerne i samlingen.
Galvanisk kompatibilitet mellem befæstelsesfinishen og de materialer, der fastspændes, skal altid verificeres. Befæstelser af rustfrit stål i kontakt med ubehandlet aluminium i et hav eller vådt miljø kan fremskynde galvanisk korrosion af aluminiumet; varmgalvaniserede fastgørelseselementer i kontakt med ubelagt stål giver katodisk beskyttelse til stålet ved samlingsgrænsefladen. Disse interaktioner er forudsigelige og håndterbare med korrekt materialevalg, men de skal overvejes på specifikationsstadiet i stedet for at blive opdaget i tjenesten.
M16*300 Carbon Steel Grade 8.8 PTFE blå belagte studs med fuld gevind
Rustfrit stål 304 almindelig sekskantflangemøtrik skridsikre møtrikker
DIN 7504K SS304 Selvborende skruer med almindeligt krydshoved
M10*160 Legeret stål Fosfaterede sekskantflangebolte
M8×100 legeret stålkvalitet 8.8 fosfatbelagt cylinder med sekskantet hoved flangebolte
XD110 Universal Rope Braiding Machine med flad og rund form
Kontaktoplysninger
Address
