Technika wkręcania – Co należy wiedzieć o nowoczesnej technice wkręcania

Bezpieczeństwo procesowe w montażu: na tym polega podstawowa kompetencja nowoczesnej techniki wkręcania. Klienci przemysłowi oczekują najwyższej jakości wykonania elementów złącznych do swoich kosztownych produktów. Dzięki najwyższym standardom jakości i zoptymalizowanym czasom taktu technika wkręcania zapewnia dokładne, bezpieczne i szybkie skręcanie poszczególnych części. Wstępne testy parametrów pozwalają uniknąć konieczności wycofywania produktów z rynku.

Głównym celem połączenia śrubowego jest połączenie dwóch lub więcej elementów – i to we właściwy sposób: ostatecznie muszą one zachowywać się jak jeden element. Niezbędna do tego siła zaciskowa lub siła naprężenia wstępnego musi być wytworzona precyzyjnie i w sposób powtarzalny. Różne połączenia śrubowe wymagają różnych sił naprężenia wstępnego. Są one ustalane z wyprzedzeniem, aby wszystkie parametry techniki wkręcania były prawidłowe. Celem jest jak najdokładniejsze osiągnięcie obliczonej siły naprężenia wstępnego, ponieważ precyzyjna praca oznacza oszczędność materiału, a tym samym redukcję kosztów.

Wkręcanie na głębokość

Podczas wkręcania na głębokość połączeń śrubowych do drewna łeb śruby jest wpuszczany na równo z płaszczyzną.

Krzywa wkręcania na głębokość

Wkręcanie sterowane momentem obrotowym

Celem wkręcania sterowanego momentem obrotowym jest dokręcenie śruby z siłą naprężenia poniżej granicy plastyczności. Śruba jest wkręcana do momentu osiągnięcia ustawionego wcześniej momentu obrotowego. Następnie wrzeciono wkręcające zostaje wyłączone. W przypadku większości przypadków zastosowania u naszych klientów stosujemy wariant wkręcania sterowanego momentem obrotowym.

Krzywa wkręcania z określonym momentem obrotowym

Rudolf, 1992

Wkręcanie sterowane kątem obrotu

W przypadku dokręcania śrub z kontrolą kąta obrotu śruba jest celowo dokręcana aż do osiągnięcia obszaru plastycznego. Proces dokręcania rozpoczyna się od dokręcania śruby do momentu osiągnięcia wcześniej zdefiniowanego momentu progowego (M). Od tego momentu rozpoczyna się pomiar kąta. Wrzeciono wkrętarki zostaje wyłączone po osiągnięciu wcześniej zdefiniowanego kąta obrotu.

We wszystkich obliczeniach dotyczących wkręcania sterowanego kątem obrotu należy z wyprzedzeniem uwzględnić wszystkie – nawet ekstremalne – warunki pogodowe, wahania temperatury oraz oznaki zużycia.

Krzywa wkręcania z określonym momentem obrotowym

Rudolf, 1992

Wkręcanie sterowane granicą plastyczności (technologia gradientowa)

Celem tzw. metody wkręcania gradientowego jest dokręcenie śruby do momentu tuż przed osiągnięciem granicy plastyczności. W tym przypadku proces jest przerywany na podstawie spadku gradientu, a nie na podstawie momentu obrotowego lub kąta obrotu. Gradient jest na bieżąco obliczany przez sterownik na podstawie wzrostu momentu obrotowego na kąt obrotu. Gdy tylko spadnie on o z góry określony procent w stosunku do wartości maksymalnej, proces dokręcania zostaje zakończony.

Ta metoda wkręcania jest wciąż bardzo „młoda”. Dopiero dzięki wydajnym sterownikom procesowym, reagującym w skali milisekund, udało się opracować tę metodę.

Zaletą tej metody jest bardzo precyzyjne wyłączenie tuż przed osiągnięciem granicy plastyczności. Pozwala to w jak największym stopniu wyeliminować tarcie w gwincie.

Wadą jest to, że moment wyłączający może się znacznie różnić w zależności od zastosowania w zakresie wkręcania. Często stanowi to problem dla tradycyjnego zapewnienia jakości.

Krzywa wkręcania w przypadku technologii gradientowej

Rudolf, 1992