1. Karakteristik Struktural Berbagai Pengencang
1.1 Struktur Kepala
Fungsi utama kepala baut dan kepala sekrup adalah menahan beban dan memilin. Jenis kepala yang umum termasuk kepala segi enam, kepala segi enam ganda, kepala spline, kepala pan, kepala countersunk, kepala silinder dan kepala khusus lainnya. Setiap struktur sesuai dengan skenario aplikasi dan persyaratan perakitan tertentu.
1.2 Struktur Kunci Pas
Struktur kunci pas dari baut dan sekrup dibagi menjadi struktur kunci pas eksternal dan struktur kunci pas internal. Bentuk kunci pas eksternal yang umum mencakup kepala segi enam, kepala dua belas-titik, kepala spline, kepala sepuluh-titik, kepala segi delapan, kepala persegi, dan kepala segi lima, di antaranya kepala segi enam dan kepala dua belas-titik adalah yang paling banyak digunakan. Struktur kunci pas internal sebagian besar digunakan untuk kepala berputar seperti kepala countersunk, kepala pan, dan kepala silinder. Jenis kunci pas internal yang umum mencakup penggerak slot, penggerak Phillips, segi enam internal, dan spline internal (Torx). Selain itu, ada jenis slot asing yang dipatenkan: penggerak Phillips-torsi tinggi dan penggerak slot-torsi tinggi.
Dalam keadaan normal, struktur kunci pas eksternal mempunyai ketahanan anti-slip dan torsi yang lebih baik dibandingkan struktur kunci pas internal. Oleh karena itu,-pengencang berkekuatan tinggi sebagian besar mengadopsi struktur kunci pas eksternal. Namun demikian, kunci pas eksternal memerlukan ruang perakitan yang lebih besar dan memiliki lebih banyak batasan pada lingkungan pemasangan. Di antara jenis kunci pas internal, segi enam internal dan Torx internal memberikan kinerja torsi yang sangat unggul dan dapat diterapkan pada-kondisi kerja berkekuatan tinggi. Lubang heksagon internal umumnya dibentuk dengan pra-pengeboran lubang pilot yang diikuti dengan pelubangan heksagonal. Puing-puing logam yang dihasilkan akibat pelubangan cenderung menumpuk di dasar lubang dan mungkin jatuh selama servis, sehingga menimbulkan kontaminan asing. Untuk aplikasi dengan kontrol ketat terhadap benda asing, semua residu di dalam lubang harus dibersihkan secara menyeluruh.
1.3 Struktur Betis
Itubautbetis mengacu pada bagian halus yang tidak berulir. Menurut diameter betis, diklasifikasikan menjadi betis-diameter utama, betis berdiameter-pitch, betis berundak, dan betis yang diperbesar.
Shank-diameter utama (shank standar): Diameter nominalnya sama dengan diameter mayor ulir dengan dua tingkat toleransi. Toleransi longgar (h12, h14) terutama digunakan untuk baut tegangan; toleransi ketat (f9, f7, r6) berlaku untuk baut geser.
Pitch-diameter shank (thin shank): Diameter nominalnya mendekati diameter pitch ulir, biasanya dengan toleransi h12 atau tanpa persyaratan toleransi khusus. Sangat cocok untuk baut penegang.
Stepped shank (waisted shank): Diameternya kurang dari atau sama dengan diameter minor ulir, dirancang untuk mengurangi kekakuan baut dan menghilangkan konsentrasi tegangan pada akar ulir.
Shank yang diperbesar (shank yang diperkuat): Diameternya melebihi diameter utama benang. Ini dapat membentuk interferensi yang sesuai dengan lubang perakitan dan biasanya digunakan untuk pemeliharaan dan penguatan peralatan.
1.4 Struktur Benang
Parameter ulir meliputi panjang ulir efektif, akurasi ulir, profil ulir, radius akar ulir, runout ulir, dan jarak bahu. Untuk baut dengan diameter standar dan nominal yang sama, panjang ulir efektif ditetapkan. Perubahan panjang baut keseluruhan dicapai dengan menyesuaikan panjang betis halus. Benang dikategorikan menjadi benang panjang, benang sedang dan benang pendek:
Benang panjang: Dicocokkan dengan baut penegang untuk menahan beban tarik yang besar;
Ulir pendek: Cocok dengan baut geser, mengandalkan kontak permukaan untuk posisi anti-jatuh dengan beban tarik minimal;
Ulir sedang: Diterapkan pada baut yang mengalami gabungan beban tarik dan geser, mampu menahan tegangan dan geser.
2. Struktur Stud Eksklusif
Stud tidak memiliki kepala model-baut dan memiliki ulir penuh di kedua ujungnya. Benang pada kedua ujungnya dapat dibuat dengan diameter yang sama atau berbeda. Selama pemasangan, salah satu ujungnya disekrup ke komponen dasar untuk pemasangan permanen dengan jarang dibongkar; ujung lainnya dipasangkan dengan mur untuk perakitan dan pembongkaran berulang. Untuk menjamin pengikatan yang erat pada ujung yang tertanam, benang transisi-digunakan untuk penguncian interferensi. Kunci penahan dan struktur lainnya juga dapat digunakan untuk-melonggarkan fiksasi.
3. Sifat Keseluruhan dariBaut, Sekrup dan Kancing
Sifat pengikat terbagi menjadi sifat mekanik dan sifat metalurgi. Sifat mekanis mengevaluasi kapasitas pengencang untuk menahan berbagai beban eksternal dari perspektif makroskopis, dengan indikator inti termasuk sifat tarik, sifat geser, dan ketahanan lelah. Sifat metalurgi menilai kualitas mikroskopis struktur material, meliputi garis aliran logam, struktur metalografi, dan diskontinuitas material seperti porositas dan retakan.
4. Klasifikasi Tingkat Kinerja Pengikat
Dua sistem standar pengikat utama yang diadopsi di dalam negeri: sistem standar nasional tujuan umum (sistem GB) dan sistem pengikat khusus dirgantara. Perbedaan dalam lingkungan layanan dan indikator teknis menyebabkan perbedaan aturan penilaian sifat mekanik antara kedua sistem.
4.1 Nilai Kinerja berdasarkan Sistem Standar Nasional GB
Saat ini terdapat 12 standar nasional yang menetapkan sifat mekanis untuk pengencang seri baut di Tiongkok.
(1) Tingkat Kinerja Baut, Sekrup, dan Kancing Baja Karbon dan Baja Paduan
Sembilan tingkatan ditentukan berdasarkan kekuatan tarik dan kekuatan luluh: 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9 dan 12.9. Secara konvensional, grade di bawah 8,8 terbuat dari baja karbon, sedangkan grade 8,8 ke atas mengadopsi baja paduan dengan perlakuan panas khusus.
Format penandaan: Aturan XY didefinisikan sebagai berikut:
Angka sebelum koma sama dengan kuat tarik nominal (MPa) dibagi 100;
Angka setelah koma sama dengan rasio hasil dikalikan 10;
Kekuatan luluh nominal=(hasil kali kedua angka) 10.
Contoh : Baut grade 9,8. Angka 9 berarti kuat tarik nominal=9 × 100=900 MPa; angka 8 berarti rasio hasil=8 ÷ 10=0.8.
(2) Tingkat Kinerja Baut, Sekrup, dan Kancing Baja Tahan Karat
Pengencang baja tahan karat dibagi menjadi tiga kategori (austenitik, martensit, feritik) dan sembilan kelompok bahan: A1, A2, A3, A4, A5, C1, C3, C4, F1. Dikombinasikan dengan proses pembentukan, 23 nilai kinerja lengkap terbentuk.
Aturan penandaan: kelompok material +-angka kekuatan dua digit. Huruf mewakili kategori bahan: Baja tahan karat austenitik A =, baja tahan karat martensit C =, baja tahan karat feritik F =. Dua digit tersebut mewakili-sepersepuluh nilai kekuatan tarik.
Contoh: A2-70 mengacu pada baja tahan karat austenitik Grup 2 yang dibentuk melalui pengerjaan dingin dengan kekuatan tarik minimum 700 MPa; C3-80 mengacu pada baja tahan karat martensit Grup 3 yang diolah dengan cara quenching dan tempering dengan kekuatan tarik minimum 800 MPa.
(3) Tingkat Kinerja Pengencang Logam Non-Besi
Bahan non-besi yang umum mencakup paduan tembaga dan paduan aluminium. Penilaian ditentukan oleh kekuatan tarik, dan pengencang ini umumnya diklasifikasikan sebagai jenis-kekuatan rendah. Pengencang dengan kualitas dan spesifikasi yang sama mempunyai beban tarik minimum yang sama. Nilai sesuai dengan nilai material dan indikator tarik. Paduan tembaga memiliki tujuh tingkatan: CU1, CU2, CU3, CU4, CU5, CU6, CU7; Paduan aluminium memiliki enam tingkatan: AL1, AL2, AL3, AL4, AL5, AL6.
Contoh: CU2 adalah singkatan dari paduan tembaga Grade 2 yang sesuai dengan grade H63 dengan kekuatan tarik 370 MPa. Penandaan terdiri dari dua huruf ditambah satu angka. Huruf sesuai dengan simbol unsur kimia (CU untuk tembaga Cu, AL untuk aluminium Al); digit hanyalah nomor seri, tidak disusun dalam urutan kekuatan menaik, dan cocok dengan tingkat material tetap dan parameter mekanis.
(4) Tingkat Kinerja Sekrup Set
Sekrup set juga merupakan pengencang berulir eksternal tetapi mengadopsi kriteria penilaian yang berbeda dari baut biasa. Mereka diklasifikasikan berdasarkan kekerasan daripada kekuatan tarik.
Baja karbon dansekrup set baja paduan: empat kelas yaitu 14H, 22H, 33H, 45H. Angka tersebut menunjukkan-sepersepuluh dari kekerasan Vickers minimum, dan H mewakili kekerasan. Misalnya, 14H berarti kekerasan Vickers minimum=14 × 10=140 HV.
Sekrup set baja tahan karat: hanya baja tahan karat austenitik yang digunakan, dibagi menjadi lima kelompok sesuai dengan baut baja tahan karat: A1, A2, A3, A4, A5 dengan komposisi kimia yang sama. Dua tingkat kekerasan ditentukan: 12H dan 21H. 12H berlaku untuk sekrup set austenitik lunak dengan kekerasan minimum 125 HV; 21H berlaku untuk sekrup set yang diperkeras dengan pengerjaan dingin dan kekerasan minimum 210 HV.
