Fabricarea actuală a elementelor de fixare cuprinde șase procese de bază, fiecare proiectat având în vedere materiale specifice, cerințe de performanță și costuri:
Procesul de îndreptare la rece
Stratul la rece este cea mai răspândită metodă de formare în producția de elemente de fixare. Aceasta implică utilizarea matrițelor de înaltă presiune-pentru extrudarea sârmei metalice (cum ar fi oțel carbon, oțel inoxidabil sau aliaj de aluminiu) la temperatura camerei în forme de bază, cum ar fi șuruburi și piulițe. Avantajele de bază ale acestui proces sunt eficiența ridicată și utilizarea superioară a materialului; o singură operație de formare poate reduce nevoia de prelucrare (tăiere) ulterioară cu 30%–50%, obținând în același timp o precizie dimensională de ±0,05 mm. Aplicațiile tipice includ șuruburi pentru motorul de automobile și componente de-piulițe de construcție de înaltă rezistență-care necesită rezistență și consistență excepționale. Aspectele tehnice cheie includ:
- Design matriță: optimizarea unghiurilor cavității matriței pe baza ductilității materialului pentru a preveni fisurarea;
- Lubrificare: utilizarea lubrifianților pe bază de grafit sau{0}}apă pentru a reduce coeficientul de frecare și pentru a prelungi durata de viață a matriței;
- Recoacerea: Efectuarea recoacerii sferoidizante după curățarea la rece pentru a elibera stresul intern și pentru a îmbunătăți lucrabilitatea pentru prelucrarea ulterioară.
Proces de forjare la cald
Pentru elementele de fixare-la scară mare sau de-înaltă rezistență (cum ar fi șuruburi de turbine eoliene și conectori de punte), procesul de forjare la cald implică încălzirea metalului peste temperatura de recristalizare (de obicei 800-1200 de grade) și aplicarea presiunii printr-o presă de forjare pentru a induce deformarea plastică. Avantajele cheie includ capacitatea de a produce forme complexe-secțiunilor transversale și de a obține o densitate ridicată a materialului, rezultând o rezistență la tracțiune cu 15%–20% mai mare decât cea a pieselor cu cap-rece. Punctele critice de control includ:
- Controlul temperaturii: este necesară monitorizarea strictă a temperaturii de încălzire și a timpului de menținere pentru a preveni formarea excesivă a depunerilor de oxid sau îngroșarea boabelor;
- Raportul de forjare: un raport total de deformare mai mare sau egal cu 3 este de obicei necesar pentru a asigura fluxul continuu al granulelor de metal;
- Post-procesare: ajustarea durității prin normalizare sau călire și revenire este necesară pentru a îndeplini intervalul standard HRC 28–38.
Procesul de strunjire
Deși mai puțin eficient decât capul la rece, procesul de strunjire rămâne indispensabil pentru producerea de elemente de fixare cu forme speciale (cum ar fi șuruburi non-standard și știfturi găurite). Procesul implică rotirea piesei de prelucrat pe un strung CNC și utilizarea unei unealte de tăiere pentru a îndepărta excesul de material. Caracteristicile tehnice cheie includ:
- Precizie ridicată: atinge gradele de toleranță IT5–IT7, făcându-l potrivit pentru conectorii de instrumente de precizie;
- Adaptabilitate largă a materialului: Capabil să prelucreze materiale greu de format prin captare la rece, cum ar fi aliajele de cupru și titan;
Procesul de ștanțare
Folosit în primul rând pentru fabricarea elementelor de fixare plate, cum ar fi șaibe și șaibe elastice, acest proces folosește o presă de putere pentru a antrena o matriță care efectuează operațiuni precum decupare și îndoire pe table de metal. Avantajele sale cheie sunt producția de-înaltă viteză (capabilă de sute de piese pe minut) și costul redus; cu toate acestea, următorii factori necesită atenție:
- Uzura matrițelor: poansonurile și matrițele trebuie înlocuite periodic pentru a preveni bavurile excesive;
- Selectarea materialului: sunt preferate tablele de oțel cu conținut scăzut de-carbon și ductilitate bună, cum ar fi Q235 sau SPCC;
- Tratamentul suprafeței: tratamentele post-ștanțare-cum ar fi galvanizarea sau înnegrirea-sunt necesare pentru a preveni rugina și coroziunea.
Procesul de rulare a filetului
Folosit pentru filetarea șuruburilor și șuruburilor, procesul de laminare a filetului formează fire pe suprafața piesei de prelucrat prin compresia rotativă a două sau trei matrițe de rulare. În comparație cu tăierea filetului, avantajele sale includ:
- Rezistență crescută: călirea prin lucru la rece mărește rezistența la forfecare a firelor cu 20%-30%;
- Calitatea suprafeței: rugozitatea suprafeței filetului poate atinge Ra 0,8 μm, reducând pierderea prin frecare;
- Economii de materiale: Nu se produc așchii, ceea ce duce la utilizarea materialului care se apropie de 100%.
Procese de tratare a suprafeței
Rezistența la coroziune și calitatea estetică a elementelor de fixare depind de tratamentul suprafeței; procesele comune includ:
- Electro-galvanizare: cost redus, potrivit pentru medii interioare, cu o grosime tipică de 5–12 μm;
- Dacromet: Fără risc de fragilizare cu hidrogen, rezistă la 500-1.000 de ore de testare cu pulverizare cu sare și este utilizat în mod obișnuit pentru componentele șasiului auto;
- Acoperire cu difuzie de zinc: formează un strat de aliaj de zinc-fier pe suprafața oțelului prin difuzie, oferind de 3-5 ori rezistența la coroziune a electro-galvanizării;
- Pluverizare: cum ar fi acoperirea cu pulbere de poliester, utilizată pentru șuruburi decorative arhitecturale pentru a oferi o gamă largă de opțiuni de culoare.