Prvi korak u korištenju vijaka je projektiranje njihove klase čvrstoće i izvedbe materijala na temelju radnog okruženja. Nakon instalacije, vijci se mogu ponovno upotrijebiti u nekim scenarijima; međutim, u praksi, nakon ponovljene uporabe, predopterećenje ili moment vijka će se smanjiti-proces poznat kao "opadanje momenta" ili "gubitak predopterećenja" vijaka. Ovaj pad u svojstvu čvrstoće najčešći je kod automobilskih vijaka. Proveli smo dugoročno-praćenje upotrebe automobilskih vijaka te proveli detaljnu analizu i dokumentaciju uzroka i procesa degradacije čvrstoće.
Dakle, može li se riješiti problem degradacije čvrstoće? Eksperimentalnom verifikacijom možemo učinkovito ublažiti ili riješiti opadanje zakretnog momenta daljnjim optimiziranjem procesa toplinske obrade vijka, točnim usklađivanjem koeficijenta trenja potrebnog za ciljno predopterećenje, određivanjem razumne duljine zahvaćanja navoja i striktnom kontrolom preciznosti temperature i vremena toplinske obrade. Tipično, nakon 2-3 godine korištenja, opadanje zakretnog momenta automobilskih vijaka može doseći 20%. U dizajnu čvrstoćevijci,ako odstupanje između stvarnog momenta prednaprezanja i projektirane vrijednosti prelazi 25%, smatra se da vijak nije kvalificiran i ne može se sigurno koristiti. Ključni uzroci opadanja performansi čvrstoće vijka uglavnom uključuju: prvo, neodgovarajuću duljinu zahvata navoja (bilo predug ili prekratak); drugo, nedovoljna veličina glave vijka ili nerazuman kontaktni oblik, što rezultira nedovoljnom površinom kontakta sa spojenim dijelovima i fluktuacijama u koeficijentu trenja tijekom predopterećenja; treće, stabilnost izvedbe materijala vijaka koja prelazi očekivani raspon (kao što je nejednaka toplinska obrada ili fluktuacije u sastavu materijala); četvrto, nerazuman dizajn potpornih komponenti (kao što su matice i rupe u spojenim dijelovima).
Za gore navedene probleme mogu se poduzeti ciljane mjere za ispravljanje. Ako je degradacija uzrokovana neprikladnom duljinom zahvata navoja, rješenje je relativno jednostavno-samo zamijenite vijak s onim čija duljina zahvata navoja zadovoljava zahtjeve dizajna. Međutim, u stvarnoj nabavi, duljina navoja standardnih vijaka ponekad ne odgovara u potpunosti zahtjevima dizajna. Kako bi uštedjeli vrijeme i troškove nabave, neka poduzeća ignoriraju pitanje odstupanja duljine niti, pretpostavljajući da "blagi višak ili manjak neće utjecati na upotrebu." Zapravo, kvaliteti treba dati prednost: bolje je malo povećati troškove i proizvoditi strogo u skladu s projektnim crtežima, umjesto nasumične zamjene prilagođenih zahtjeva standardnim dijelovima.
Ako nedovoljna veličina glave vijka dovodi do neadekvatnog kontaktnog područja i stoga nestabilnog prednaprezanja, veličinu glave vijka treba redizajnirati i provjeriti kroz dostatna ispitivanja učinkovitosti prije nego što se može sigurno staviti u upotrebu. Veličina glave vijka mora biti kompatibilna s okolinom ugradnje: ako standardni vijak ne može stati u montažnu rupu zbog veličine glave, dimenzionalne parametre vijka treba ponovno prilagoditi. Nakon prilagodbe veličine ili izvedbe potrebno je napraviti odgovarajuću dokumentaciju, bilježeći razloge prilagodbe i vrijeme prve uporabe. Time se osigurava da je relevantno osoblje svjesno statusa vijka, a ciklus pregleda i zamjene treba skratiti u usporedbi sa standardnim vijcima kako bi se poboljšalo praćenje i održavanje. Osim toga, fluktuacije u koeficijentu trenja tijekom prednaprezanja nisu povezane samo s kontaktnim područjem, već i s čimbenicima kao što su preciznost kontrole momenta prednaprezanja, vrsta matice (npr. ima li presvlaku) i stanje površine navoja. Da bi se poboljšala stabilnost koeficijenta trenja, mogu se usvojiti mjere kao što je optimizacija odabira matica (npr. korištenje matica s fosfatiranim ili obloženim površinama) i kontroliranje preciznosti obrade navoja, umjesto da se oslanja samo nasigurnosne matice(glavna funkcija sigurnosnih matica je protu-otpuštanje, a ne stabilizacija koeficijenta trenja).
Ako je degradacija čvrstoće uzrokovana nestabilnim svojstvima materijala vijaka, problem se može riješiti nadogradnjom materijala, iako će to malo povećati troškove. Praktičari u Wuxi Fan'ao općenito vjeruju da je bolje povećati početne troškove kako bi se kasnije izbjegli kvarovi uzrokovani materijalnim problemima. Konkretno, vijci s višim stupnjevima izvedbe mogu se koristiti kao zamjena (osiguravajući kompatibilnost u specifikacijama navoja, veličini glave, obliku spoja itd., s originalnim dizajnom). Na primjer, ako dođe do fluktuacija performansi u izvorno dizajniranim vijcima razreda 6,8, vijci razreda 8,8 mogu se koristiti kao zamjena, pod uvjetom da prostor za ugradnju i usklađenost opterećenja to dopuštaju. Iako materijalni trošak od8.8-grade vijcije nešto veći od onog kod vijaka razreda 6,8, učestalost kasnijeg održavanja je smanjena, a povećanje troškova sveobuhvatne upotrebe je ograničeno.
Posljednji uzrok (nerazuman dizajn potpornih komponenti) nema nikakve veze sa samim vijcima, tako da je praktičarima u industriji vijaka teško izravno dati prijedloge za ispravljanje. Ovo zahtijeva da cijeli industrijski lanac poboljša osnovnu preciznost dizajna i proizvodne standarde-samo kada se dizajn i preciznost obrade svih karika općenito poboljšaju, osnovna industrija moje zemlje može postići kvalitativni skok.
Stoga, bez obzira radi li se o malom vijku ili složenom proizvodu poput automobila, cijela industrija mora raditi zajedno kako bi kontinuirano poboljšavala kvalitetu.
