ما هي مسامير التيتانيوم ذات الرأس السداسي؟
مسامير التيتانيوم ذات الرأس السداسي عبارة عن مثبتات ملولبة خارجيًا برأس من ستة-جوانب، يتم إنتاجها من التيتانيوم النقي وسبائك التيتانيوم تجاريًا. ينقل الرأس السداسي عزم دوران عالٍ للتركيب باستخدام مفاتيح ربط ومآخذ قياسية، بينما توفر ركيزة التيتانيوم نسبة قوة - إلى - وزن أعلى بكثير من تلك الخاصة بمثبتات سبائك الفولاذ التقليدية بالإضافة إلى مقاومة متميزة لمياه البحر والكلوريدات والأحماض المؤكسدة. نظرًا لأن التيتانيوم يشكل طبقة أكسيد سلبية مستقرة، يتم اختيار مسامير التيتانيوم ذات الرأس السداسي حيث تعاني مثبتات الفولاذ المقاوم للصدأ من الحفر أو الشقوق أو التآكل الجلفاني.
تبلغ كثافة التيتانيوم حوالي 4.51 جم/سم3، أي ما يقرب من 57% من كثافة الفولاذ، لذا تنخفض كتلة أدوات التثبيت في مجال الطيران والبحرية والطبية والنقل عالي السرعة- بشكل حاد دون تقليل سلامة المفاصل. كما أن التيتانيوم غير مغناطيسي- وله معامل تمدد حراري منخفض، مما يجعل مسامير التيتانيوم ذات الرأس السداسي مناسبة للأدوات الدقيقة والأجهزة الكهروميكانيكية والمعدات المعرضة للمجالات المغناطيسية المتناوبة.
درجات التيتانيوم والخواص الميكانيكية
عادةً ما يتم توفير مسامير التيتانيوم ذات الرأس السداسي في الدرجة 1 أو الدرجة 2 أو الدرجة 5 أو الدرجة 7 أو الدرجة 12. اختيار الدرجة يعني موازنة القوة ومقاومة التآكل والتكلفة. تتبع القيم الواردة أدناه المتطلبات الميكانيكية للمواصفة ASTM B348 لقضبان التيتانيوم ومخزون التثبيت.
| درجة | تعيين | قوة الشد | قوة الخضوع (إزاحة 0.2%) | خدمة نموذجية |
|---|---|---|---|---|
| الصف 1 | نقي تجاريا، منخفض الأكسجين | 240 ميجا باسكال دقيقة | 138 ميجا باسكال دقيقة | مصنع كيميائي، وصلات ذات حمولة منخفضة-. |
| الصف 2 | التيتانيوم النقي تجاريا | 345 ميجا باسكال دقيقة | 275 ميجا باسكال دقيقة | الأغراض العامة، البحرية، تحلية المياه |
| الصف 5 | تي-6Al-4V | 895 ميجا باسكال دقيقة | 828 ميجا باسكال دقيقة | -مفاصل هيكلية عالية القوة |
| الصف 7 | Ti-0.15Pd | 345 ميجا باسكال دقيقة | 275 ميجا باسكال دقيقة | تقليل الأحماض ووسائط الكلوريد |
| الصف 12 | تي-0.3مو-0.8ني | 483 ميجا باسكال دقيقة | 345 ميجا باسكال دقيقة | المبادلات الحرارية، خدمة الكلوريد الدافئ |
الدرجة 2 هي العمود الفقري للتطبيقات التي تعتمد على التآكل-، بينما تغطي الدرجة 5 أعلى الأحمال الهيكلية، وتضيف الدرجة 7 و12 عناصر صناعة السبائك التي تعمل على توسيع نطاق البيئات الكيميائية العدوانية التي يظل فيها المثبت سلبيًا.
المعايير ونطاق الأبعاد
| غرض | النطاق أو المرجع |
|---|---|
| حجم الخيط | خيوط مترية من M1 إلى M16، وخيوط دقيقة وخيوط بوصة موحدة عند الطلب |
| نطاق الطول | 4 ملم إلى 200 ملم، مقطعة حسب الطلب |
| أنماط الرأس | رأس سداسي، شفة سداسية، رأس مقبس، رأس زر، غاطس |
| مسامير رأس سداسية مترية | خيط الجزء ISO 4014، الخيط الكامل ISO 4017 |
| المعيار الألماني | دي آي إن 931 و دي آي إن 933 |
| بوصة قياسية | أسم B18.2.1، أنسي B18.2.1 |
| المعيار الياباني | جيس B1180 |
| المعيار الصيني | جيجابايت/T 5782 و جيجابايت/T 5783 |
| معايير مادة التيتانيوم | ASTM B348، ASTM F468 للبراغي غير الحديدية، ASTM F467 للصواميل غير الحديدية |
| التسامح الموضوع | خيط خارجي 6 جرام وخيط داخلي 6 ساعة |
يمكن إنتاج الرؤوس غير القياسية-والسيقان المقطوعة والرؤوس المثقوبة لأسلاك القفل حسب الرسم. يغطي التحكم في الأبعاد الرأس عبر -المسطحات، وارتفاع الرأس، ودرجة ميل الخيط، وقطر قمة الخيط، والجري-للخارج، والطول الإجمالي.
عملية الإنتاج ومراقبة الجودة
اختيار المواد الخام- يتم فحص أسلاك وقضبان التيتانيوم عن طريق التحليل الكيميائي وشهادة المطحنة قبل التوجه، بحيث يتم تأكيد الدرجة والمحتوى الخلالي.
تشكيل- يتم تشكيل الرأس السداسي على الساخن أو البارد حسب القطر، ويتم لف الخيوط بدلاً من قطعها بحيث يتبع تدفق الحبوب شكل الخيط ويتحسن عمر الكلال.
المعالجة الحرارية- تعمل دورات تخفيف الإجهاد والتليين على إزالة ضغوط التشكيل وتثبيت القوة والصلابة ودقة الأبعاد.
المعالجة السطحية- يمكن تطبيق عملية التلميع، أو الأكسدة، أو التخميل، أو التزييت الجاف- للتحكم في الاحتكاك، والمظهر، والسلوك المزعج.
تقتيش- يتم أخذ عينات من كل دفعة لمعرفة قوة الشد والصلابة وقياس الأبعاد والخيوط، مع توفر رذاذ الملح أو اختبارات التآكل الأخرى لبيئات محددة.
تطبيقات مسامير التيتانيوم ذات الرأس السداسي
الإلكترونيات والأجهزة الكهربائية والأجهزة الكهروميكانيكية
الطائرات بدون طيار الصناعية والمحركات والأدوات الدقيقة
سكك حديدية عالية السرعة-وهياكل نقل خفيفة الوزن
المعدات الطبية والأجهزة الرياضية وأجهزة المختبرات
المعدات البحرية ومحطة المعالجة الكيميائية وتحلية المياه
الأثاث والتركيبات المعمارية التي تتطلب تثبيتًا غير-مغنطيسيًا أو مقاومًا للتآكل-
نظرًا لأن مثبتات التيتانيوم تختلف كهربائيًا عن هياكل الفولاذ والألمنيوم، يتم عادةً تجميع الوصلات في الخدمة البحرية أو الخارجية باستخدام غسالات عازلة أو مادة مانعة للتسرب متوافقة لمنع الاقتران الجلفاني مع المعدن المجاور.
الأسئلة المتداولة
س: ما هو الفرق بين مسامير التيتانيوم من الدرجة 2 والصف 5؟
الدرجة 2 عبارة عن تيتانيوم نقي تجاريًا بقوة شد لا تقل عن 345 ميجا باسكال ومقاومة ممتازة للتآكل؛ تصل الدرجة 5، المكتوبة أيضًا Ti-6Al-4V، إلى قوة شد لا تقل عن 895 ميجا باسكال ويتم اختيارها للمفاصل الهيكلية ذات التحميل العالي.
س: هل مسامير التيتانيوم أفضل من مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ؟
تقاوم مسامير التيتانيوم الكلوريدات ومياه البحر بشكل أكثر فعالية وتزن حوالي 40% أقل من أدوات التثبيت المماثلة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، في حين يظل الفولاذ المقاوم للصدأ خيارًا أقل-من حيث التكلفة للمهام غير-الحرجة والتي تسبب تآكلًا خفيفًا.
س: ما هي أحجام الخيوط التي يمكن إنتاجها؟
يتم إنتاج مسامير التيتانيوم ذات الرأس السداسي من M1 إلى M16 كخيوط مترية قياسية، مع توفر خيوط دقيقة وبوصة موحدة حسب الطلب.
س: ما هي المعايير التي تتوافق معها البراغي؟
يتم تصنيع البراغي ذات الرأس السداسي المترية وفقًا لمعايير ISO 4014 وISO 4017 وDIN 931 وDIN 933، ومسامير بوصة وفقًا لـ ASME B18.2.1، والأحجام اليابانية إلى JIS B1180 والأحجام الصينية إلى GB/T 5782 وGB/T 5783، مع المواد إلى ASTM B348.
س: هل تتعطل مسامير التيتانيوم أو تتراكم أثناء التجميع؟
لدى التيتانيوم ميل قوي للتكتل عند ملامسته لنفسه، لذلك يتم تزويد الخيوط بطبقة تشحيم جافة أو طبقة نهائية مؤكسدة -، ويتم استخدام قيم عزم الدوران التي يتم التحكم فيها مع مركب مضاد للاحتجاز -مناسب أثناء التثبيت.
س: ما هو نطاق درجة الحرارة المناسب لمثبتات التيتانيوم؟
يمكن استخدام الدرجات النقية تجاريًا مثل الدرجة 1 والدرجة 2 من درجات حرارة مبردة تصل إلى 300 درجة مئوية تقريبًا في الخدمة المستمرة، ويعتبر توفير الوزن بدلاً من قوة درجة الحرارة-العالية هو الميزة الرئيسية للتصميم.
