Trong các ngành công nghiệp từ hàng không vũ trụ đến điện tử tiêu dùng, các hạt chèn có sợi nối làm cầu nối khoảng cách giữa các vật liệu tinh tế và các yêu cầu buộc chắc chắn.Một lựa chọn sai một lần có thể dẫn đến những sợi dây bị cắtHướng dẫn toàn diện này đi sâu vào ba loại thắt lưng tròn chủ yếu: cuộn dây xoắn ốc, máy invà thiết lập nhiệt, cung cấp cho các kỹ sư và nhà thiết kế những hiểu biết dựa trên dữ liệu, các giao thức lắp đặt và các nghiên cứu trường hợp thực tế để tối ưu hóa việc lựa chọn các thiết bị buộc.
Các phần đính kèm cuộn dây xoắn ốc (ví dụ: Helicoil®) là cuộn dây thép không gỉ xoắn chính xác sửa chữa hoặc củng cố các sợi nội tại.Màn cắt ngang hình kim cương của chúng tạo ra bốn điểm tiếp xúc liên tục với vật liệu cơ bản, phân phối tải đồng đều.
Thông số kỹ thuật chính:
Chiều kính dây: 0.6-1.2mm (kích thước M3-M24)
Độ chính xác pitch: ±0,01mm (ISO 14399-3)
Động lực lắp đặt: 1,5-4,0 N · m (tùy thuộc vào kích thước)
Sự tương thích của vật liệu:
| Vật liệu cơ bản | Khả năng khôi phục sức mạnh dây tối đa |
|---|---|
| Nhôm | 95% |
| Magie | 85% |
| Sắt đúc | 110% (do phần đệm cứng) |
Bước cài đặt:
Khoan: Sử dụng kích thước khoan vòi STI (ví dụ: M6 → 6.4mm).
Tap: Cắt các sợi bằng vòi tròn xoắn ốc (thuốc làm mát bắt buộc đối với nhôm).
Chèn: Động cuộn dây với ống dẫn cho đến khi 0,5-1,5 cuộn dây nhô ra.
Break Tang: Loại bỏ tang cài đặt bằng công cụ móc.
Nghiên cứu trường hợp Các khối động cơ ô tô:
Một nhà sản xuất ô tô Đức đã giảm 67% thất bại của bu lông đầu xi lanh bằng cách sử dụng các miếng đệm không gỉ Helicoil® 302 trong các khối nhôm đúc.Các phần đính kèm chịu được 25 N · m mô-men xoắn chu kỳ (SAE J1742 thử nghiệm) trên 500,000 chu kỳ động cơ.
Các miếng đính kèm áp dụng dựa trên các miếng đính kèm can thiệp để neo trong chất nền thermoplastic hoặc composite.
Thiết kế:
| Loại | Mô hình Knurl | Lực chèn (M6) |
|---|---|---|
| Đường thẳng | 60° kim cương | 800-1200 N |
| Sợi Knurl xoắn | 30° xoắn ốc | 500-900 N |
| Bãi gai | góc ngược | 1500-2000 N |
Hướng dẫn lựa chọn vật liệu:
| Loại nhựa | Phương tiện chèn khuyến cáo | Nhiệt độ hoạt động tối đa |
|---|---|---|
| ABS | Đồng (C36000) | 80°C |
| Nylon 66 | 303 Không gỉ | 120°C |
| PEEK | Titanium (thể loại 2) | 250°C |
Phòng ngừa thất bại:
Thiết kế chủ: Độ dày tường ≥ 3 × đường kính chèn.
Công cụ chèn: Sử dụng máy ép phía trước với giàn thẳng hàng (± 0,1 ° độ khoan góc).
Sau khi lắp đặt: Khu vực chèn nến ở nhiệt độ 20 °C dưới Tg để giảm căng thẳng.
Ứng dụng công nghiệp Ống thiết bị y tế:
Một nhà sản xuất robot phẫu thuật đã áp dụng các miếng đệm PEEK với lớp phủ titan.
40% tốc độ lắp ráp nhanh hơn so với các boss.
0.002mm chính xác vị trí thông qua chèn siêu âm.
Kháng hóa học 5 lần trong khử trùng tự động (đối với ISO 13485).
Các miếng chèn đặt nhiệt sử dụng nấu chảy có kiểm soát để hợp nhất với ma trận polyme. Quá trình này tạo ra sự vướng mắc phân tử, đạt được độ bền vỏ trên 15 MPa.
Các thông số quan trọng:
| Parameter | Phạm vi | Phương pháp đo |
|---|---|---|
| Nhiệt độ nóng chảy | 200-320°C | IR pyrometer (± 5°C) |
| Lực chèn | 50-300 N | Bộ phận tải (ISO 13943) |
| Tốc độ làm mát | 20-50°C/giây | Bộ nhiệt đúc được nhúng |
Công cụ đổi mới:
Các đầu đập nóng: ổn định nhiệt độ 0,1 giây (công cụ JBC).
Tích hợp robot: Robot 6 trục với phản hồi lực (ABB YuMi).
Hệ thống thị giác: AI phát hiện dòng chảy polyme để đảm bảo chất lượng.
Trường hợp hàng không vũ trụ Polymer củng cố bằng sợi cacbon (CFRP):
Trong Boeing 787 wing spar assemblies:
Thách thức: Việc khoan CFRP đã gây ra sự phân mảnh.
Giải pháp: Chèn Invar in 3D với bề mặt fractal.
Quá trình:
Laser làm nóng trước CFRP đến 180 °C.
Thêm nhiệt cảm ứng đến 280 °C.
Nhấn với lực 150 N (0,5 mm/s).
Kết quả:
Giảm 90% các vết nứt nhỏ so với việc buộc bằng cơ khí.
Giảm 35% trọng lượng so với các bộ buộc kim loại.
| Phương pháp đo | Vòng xoắn ốc | Press-Fit | Đặt nhiệt |
|---|---|---|---|
| Độ bền kéo | 600 MPa | 400 MPa | 350 MPa |
| Phạm vi nhiệt độ | -50°C đến +260°C | -40°C đến +120°C | -60°C đến +300°C |
| Tốc độ cài đặt | 2-3 phút. | 10-30 giây | 15-60 giây |
| Khả năng tái sử dụng | Hạn chế (1-2x) | Không. | Có (với epoxy) |
| Chi phí mỗi phần đính kèm | 0.50−5.00 | 0.20−1.50 | 1.00−8.00 |
Bước 1: Xác định nguyên liệu cơ bản
Kim loại (Al, Mg, Thép): Vòng xoắn ốc.
Công nghệ nhựa: áp dụng.
Composites/High-Temp Plastics: Được đặt bằng nhiệt.
Bước 2: Đánh giá điều kiện tải
| Load type | Đề xuất Nhập |
|---|---|
| Khả năng kéo tĩnh | Vòng xoắn ốc |
| Vibration (sự rung động) | Chất đính kèm (chất có gai) |
| Chu trình nhiệt | Đặt nhiệt |
Bước 3: Xem xét khối lượng sản xuất
Prototyping/Low Volume: Helical coil (đắp đặt bằng tay).
Khối lượng lớn: Press-fit/heat-set (hệ thống tự động).
Bước 4: Kiểm tra sự tuân thủ các tiêu chuẩn
Hàng không vũ trụ: NASM 33583 (vòng xoắn ốc).
Y tế: ISO 13485 (đặt nhiệt).
Ô tô: SAE J2638 (đặt nén).
Tại sao nên chọn FinEx Threaded Inserts?
Khoa học vật liệu: Hợp kim Ni-Cr-Mo độc quyền để chống phun muối 2000 giờ.
Sản xuất chính xác:
Các vòng xoắn được đo bằng laser (50-100 răng/inch).
Phân loại quang học dựa trên AI (0,01mm phát hiện khiếm khuyết).
Giải pháp tùy chỉnh:
Micro inserts để lắp đặt PCB (màn M1.2).
Các lõi đồng dẫn điện cao để bảo vệ EMI
Người liên hệ: Mrs. Irene chen
Tel: +86-13527934468
