W jaki sposób powstają elementy złączne?

Elementy złączne są stosowane do wykonywania połączeń mechanicznych między różnymi elementami. Zaliczamy do nich m.in. wszelkiego rodzaju śruby, wkręty, nity i kołki. Trudno znaleźć przedmiot, który byłby zmontowany bez użycia jakiegoś elementu złącznego. Są one wykorzystywane w przemyśle, budownictwie oraz niezliczonych zastosowaniach domowych – od przysłowiowego mocowania obrazka po utrzymywanie barierki balkonu czy drzwiczek kuchennej szafki. Warto przyjrzeć się temu, w jaki sposób powstają tak wszechobecne wkręty i śruby.

Metody produkcji elementów złącznych

Elementy złączne są zazwyczaj produkowane ze stali lub innego metalu, w zależności od tego, jakie właściwości są wymagane przy konkretnym zastosowaniu. Metodą, która jest powszechnie stosowana przy produkcji elementów złącznych: śrub, wkrętów i nitów jest obróbka plastyczna. Do niektórych szczególnych zastosowań mogą one być również wytwarzane przy użyciu metod obróbki skrawającej.

Elementy złączne są produkowane za pomocą kucia na zimno lub w niektórych przypadkach na ciepło. Oznacza to, że metal może być podgrzany, by zwiększyć jego plastyczność, czyli podatność na trwałe odkształcanie się pod wpływem działania siły zewnętrznej.

Istnieją również takie rodzaje elementów złącznych, które wytwarza się za pomocą walcowania. Jest ono także jednym ze sposobów obróbki plastycznej i polega na przepuszczaniu obrabianego materiału między obracającymi się walcami, które naciskając na powierzchnię, nadają mu zaplanowany kształt.

Przebieg procesu produkcji elementów złącznych

Materiał do wytwarzania elementów złącznych jest przygotowywany w formie drutów lub prętów. Są one dzielone na mniejsze fragmenty, po czym poddawane działaniu specjalnych pras. Za pomocą form o odpowiednim kształcie formują one kawałek pręta lub drutu, zbijając lub zwężając wybrane jego części. Dzięki temu zmienia się długość i przekrój materiału w jego poszczególnych miejscach. Powstaje tym samym łeb śruby, nitu lub wkrętu, oraz trzon, na którym następnie przy pomocy kolejnej prasy wytłacza się gwint.

Uformowane materiały złączne są następnie ulepszane za pomocą hartowania, a w razie potrzeby wykonywania specjalnych powłok poprawiających ich walory użytkowe, a także zapewniających odporność na korozję mogą być m.in. nawęglane, azotowane lub cynkowane.

Jakie materiały najczęściej wykorzystuje się do produkcji elementów złącznych?

Podstawowym materiałem stosowanym przy produkcji elementów złącznych jest stal, której właściwości można modyfikować poprzez odpowiednie procesy cieplne i chemiczne. W zależności od przeznaczenia, wykorzystuje się różne gatunki stali – od stali niskowęglowych, przez stale stopowe, aż po stale nierdzewne, które charakteryzują się zwiększoną odpornością na działanie czynników atmosferycznych i korozję.

W przypadku zastosowań specjalistycznych, np. w przemyśle lotniczym czy chemicznym, elementy złączne mogą być również produkowane z tytanu, mosiądzu, aluminium, a nawet tworzyw sztucznych, kiedy wymagana jest lekkość lub odporność na chemikalia. Wybór materiału determinuje zarówno właściwości mechaniczne złącza, jak i jego trwałość oraz odporność na uszkodzenia w konkretnych warunkach pracy.

Jakie procesy wykańczające wpływają na jakość elementów złącznych?

Po uformowaniu i hartowaniu, elementy złączne często poddawane są dodatkowym procesom wykańczającym, które poprawiają ich trwałość i właściwości użytkowe. Jednym z najważniejszych zabiegów jest pokrywanie powierzchni powłokami ochronnymi. Popularne są procesy cynkowania galwanicznego, ogniowego czy fosforanowania, które zwiększają odporność na korozję, szczególnie ważną w zastosowaniach zewnętrznych. Często stosuje się także powłoki z tworzyw sztucznych lub specjalne warstwy smarujące, ułatwiające montaż i demontaż złączy oraz zmniejszające ryzyko zapieczenia się gwintu.

Dodatkowo elementy złączne mogą być poddane obróbce powierzchniowej, takiej jak szlifowanie, polerowanie czy piaskowanie, co nie tylko poprawia ich wygląd, ale też precyzję wymiarową, szczególnie istotną w przypadku złączy o wysokich wymaganiach technicznych.