Sebagian besar operator menghadapi masalah penyitaanulir sekrupyang tidak dapat dibongkar. Pelepasan paksa sekrup yang rusak kemungkinan besar akan menyebabkan patahnya baut, kerusakan pada lubang heksagonal internal dan struktur penggerak lainnya, serta kegagalan alat pembongkaran. Hal ini tidak hanya meningkatkan biaya pengerjaan ulang tetapi juga menghabiskan banyak tenaga kerja dan jam kerja. Untuk menghindari masalah putusnya ulir secara efektif, artikel ini secara sistematis menjelaskan penyebab utama dan metode pencegahan standar dari putusnya ulir dan kejang ulir.
1. Pengertian Thread Galling (Kejang)
Thread galling, juga dikenal sebagai thread kejang atau jamming, mengacu pada keadaan kegagalan dimana pasangan thread tidak dapat berputar bebas selama perakitan atau servis. Ini pada dasarnya adalah kegagalan adhesi dan fusi logam yang terjadi pada permukaan kontak ulir.
2. Inti Penyebab Ulir Sekrup Bermasalah
Kerusakan benang terutama disebabkan oleh dua kategori: fusi logam yang disebabkan oleh akumulasi panas gesekan benang, dan kegagalan kemacetan yang disebabkan oleh kondisi kerja eksternal dan cacat perakitan.
2.1 Akumulasi Panas Gesekan Benang (Penyebab Utama)
Selama pengencangan sekrup, gesekan terus menerus pada permukaan kontak ulir menghasilkan panas yang sangat besar, yang menyebabkan pemuaian termal dan pelunakan lokal pada permukaan logam. Sisi-sisi benang tersebut melekat dan menyatu, yang pada akhirnya menyebabkan rasa sakit dan kejang. Dibandingkan dengan sekrup baja karbon biasa, sekrup baja tahan karat lebih rentan terhadap kerusakan dan kejang karena sifat materialnya yang unik:
(1) Koefisien gesekan tinggi: Koefisien gesekan baja tahan karat kira-kira dua kali lipat dari baja karbon, menghasilkan gesekan meshing yang kuat dan akumulasi panas yang cepat.
(2) Konduktivitas termal rendah: Baja tahan karat hanya memiliki-sepertiga konduktivitas termal baja karbon, sehingga panas gesekan tidak dapat hilang dengan cepat dan terus terakumulasi secara lokal.
(3) Koefisien muai panas yang tinggi: Laju muai panas baja tahan karat sekitar dua kali lipat dari baja karbon. Benang dalam dan luar menjadi lebih rapat setelah suhu naik, sehingga semakin memperparah risiko gesekan dan fusi.
Selain sekrup baja tahan karat,sekrup baja karbonjuga rentan terhadap kerusakan thread di-lingkungan pengoperasian bersuhu tinggi dan memerlukan pencegahan yang ketat.
2.2 Kondisi Kerja Eksternal dan Cacat Perakitan (Penyebab Sekunder)
Kerusakkan ulir pada sekrup baja karbon biasa sebagian besar disebabkan oleh operasi perakitan yang tidak tepat dan kondisi ulir yang rusak, terutama termasuk situasi berikut:
(1) Benda asing seperti serpihan besi, debu dan kotoran menempel pada permukaan benang. Pengikatan dengan bahan kontaminan akan menggores dan menekan gigi benang, mengakibatkan meshing macet.
(2) Torsi pengencangan yang berlebihan atau kecepatan pengencangan yang terlalu cepat melebihi batas bantalan benang, menyebabkan patahnya gigi benang lokal, deformasi dan stagnasi.
(3) Kekasaran permukaan yang berlebihan, penyok atau gerinda pada benang menyebabkan jarak bebas penyambungan yang tidak rata dan peningkatan ketahanan gesekan yang tajam, sehingga memicu kerusakan perekat lokal.
3. Tindakan Pencegahan Standar untuk Benang Galling
3.1 Pencegahan Penyakit Sakit Akibat Cacat Eksternal
Sebelum mengencangkan, bersihkan secara menyeluruh benda asing, gerinda, dan kotoran pada ulir internal dan eksternal, dan periksa integritas ulir untuk menghindari cacat perakitan. Ikuti standar perakitan resmi, terapkan torsi yang sesuai dengan kecepatan pengencangan yang seragam, dan hindari-pengencangan yang berlebihan dan pengencangan yang terlalu cepat untuk menghilangkan-pengencangan benang yang disebabkan oleh perakitan dari sumbernya.
3.2 Pencegahan Rasa Sakit Akibat Gesekan Panas
Karena konduktivitas termal dan sifat ekspansi termal baja tahan karat tidak dapat diubah secara artifisial, solusi utama industri adalah mengurangi koefisien gesekan benang untuk meminimalkan timbulnya panas gesekan. Dua metode pencegahan standar yang diadopsi secara luas:
(1) Oleskan pelumas khusus secara merata pada permukaan kontak ulir untuk mengurangi ketahanan gesekan meshing.
(2) Menerapkan perawatan permukaan profesional pada sekrup untuk mengoptimalkan akurasi permukaan ulir dan menurunkan koefisien gesekan.
Catatan utama: Mengurangi koefisien gesekan ulir akan meningkatkan beban awal aksial secara signifikan pada torsi pengencangan yang sama. Mempertahankan parameter torsi asli akan dengan mudah menyebabkan kerusakan kelebihan beban ulir dan kegagalan galling sekunder. Oleh karena itu, setelah menerapkan perawatan permukaan yang mengurangi pelumasan atau gesekan, torsi pengencang harus dikalibrasi dan dikurangi secara serempak agar sesuai dengan parameter perakitan yang optimal.
4. Pengaruh Perlakuan Permukaan terhadap Kinerja Perakitan Benang
Tes ini mengadopsi baja tahan karat A2-70baut soket segi enam kepala silinder(M5×25). Semua data pengujian hanya untuk referensi proses dan bukan untuk tujuan jaminan kualitas. Kekuatan luluh perpanjangan permanen 0,2% dari sekrup baja tahan karat A2-70 adalah 450N/mm². Spesifikasi rakitan standar mensyaratkan bahwa tegangan pengencangan tidak boleh melebihi batas perpanjangan permanen 0,2%, dan gaya aksial rakitan harus dikontrol dalam 70% dari kekuatan luluh.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa sekrup dengan perlakuan permukaan khusus mencapai koefisien gesekan ulir yang sangat berkurang. Dengan torsi pengencangan yang sama, preload aksial yang lebih tinggi dan lebih stabil dapat diperoleh. Berdasarkan fitur ini, mengurangi torsi pengencang dengan tepat dapat secara efektif menurunkan timbulnya panas gesekan dan secara signifikan menghambat kerusakan dan penyitaan benang baja tahan karat.
5. Solusi yang Cocok untuk Kondisi Kerja Khusus
Pelapisan kromium hitam-suhu rendah dan proses penghitaman baja tahan karat dapat sangat mengurangi reflektifitas spektral permukaan sekrup, sehingga sangat cocok untuk peralatan optik presisi yang memerlukan penghapusan pantulan difus.
Untuk lingkungan kerja-dengan tingkat kebersihan dan presisi tinggi yang melarang penggunaan pelumas dan pengelupasan lapisan, sekrup anti--pengerasan SNSL-PN yang diperkeras dapat dipilih. Proses pengerasan permukaan pada dasarnya mencegah kerusakan benang dan memenuhi persyaratan perakitan dan servis pada skenario khusus.
