Trenutno većina industrijskihvijakoperacije zatezanja zahtijevaju preciznu kontrolu sile, odnosno proces kontrole momenta. Ovaj postupak dovršava pričvršćivanje postavljanjem fiksne vrijednosti zakretnog momenta ili usvajanjem dvostrukog načina upravljanja "moment + kut", kako bi se dobila stabilna i kvalificirana aksijalna sila stezanja i osigurala točnost montaže i dugoročna-pouzdanost rada navojnih spojeva.
Zatezanje vijaka složen je mehanički postupak spajanja. Na kvalitetu zatezanja uglavnom utječu četiri ključna čimbenika: vrijednost zakretnog momenta, aksijalno predopterećenje, koeficijent trenja kontaktne površine i tvrdoća materijala. Samo sveobuhvatnom kontrolom gore navedenih parametara mogu se postići sigurni, stabilni i kvalificirani rezultati pritezanja vijaka. Tradicionalni momentni ključevi mogu zadovoljiti zahtjeve kontrole momenta u konvencionalnim radnim uvjetima i prilagoditi se uobičajenim standardima montaže. Međutim, za ključne navojne spojeve koji zahtijevaju visoku preciznost i visoku sigurnost, samo ručni moment ključevi ne mogu zadovoljiti zahtjeve.
Odstupanja u točnosti kontrole zakretnog momenta uglavnom dolaze iz dva aspekta: trenja u zahvatu između parova navoja i kontaktnog trenja između glave vijka i površine izratka. Gubitak trenja tijekom stvarnog zatezanja je izuzetno velik. U normalnim radnim uvjetima, samo oko 10% ulaznog zakretnog momenta može se učinkovito pretvoriti u efektivno prednaprezanje stezanja vijka, dok se ostatak potpuno troši trenjem na čeonoj površini i trenjem navoja. To lako uzrokuje problem lažnog zatezanja gdje zakretni moment dosegne standard, ali je predopterećenje nedovoljno.
Kako bi se poboljšala točnost zatezanja vrhunskog-sklopa, tehnologija-kontroliranog zatezanja pod kutom široko je prihvaćena u industriji, posebno u visoko standardiziranoj i precizno{2}}orijentiranoj industriji proizvodnje automobila, koja maksimizira učinkovitost zatezanja vijaka. Kut zatezanja odnosi se na razliku kuta rotacije vijka od početnog stanja prianjanja s radnim komadom do unaprijed postavljenog standarda pričvršćivanja.
Potreban kut zatezanja značajno varira ovisno o tvrdoći materijala spojnih elemenata i spojenih dijelova. Materijali visoke -tvrdoće kao što je ugljični čelik imaju veliku krutost i malu deformaciju, što zahtijeva manji kut zatezanja. Materijali niske -tvrdoće kao što su drvo i mekani profili imaju veliku deformaciju kompresije i velike gubitke trenjem, zahtijevajući veći kut zatezanja s relativno nižom konačnom efektivnom silom stezanja.
Proces dvostruke kontrole kuta-zakretnog momenta najprije zateže vijak na unaprijed postavljeni početni zakretni moment kroz kontrolu zakretnog momenta kako bi se eliminirali razmaci u izratku i završila preliminarna montaža. Završno zatezanje se zatim dovršava pod zatvorenom -petljom dvostruke kontrole zakretnog momenta i kuta rotacije dok se ne postignu prethodno postavljene vrijednosti zakretnog momenta i kuta. Ovaj proces učinkovito sprječavavijakod prekomjernog-istezanja do područja plastične deformacije, izbjegava lom uslijed zamora i potencijalne sigurnosne opasnosti uzrokovane naprezanjem koje prelazi granicu tečenja, značajno smanjuje slabljenje predopterećenja i osigurava dugoročnu-stabilnost spojnih struktura.
Posebna napomena: Vijci zategnuti postupkom kontrole kuta uzrokovali su unutarnju mikro plastičnu deformaciju i strogo je zabranjena sekundarna ponovna uporaba.
Trenutačni glavni procesi zatezanja vijaka podijeljeni su u dvije kategorije: elastično zatezanje i plastično zatezanje. Metoda stezanja momentom pripada elastičnom stezanju, dok metoda stezanja pod kutom i metoda stezanja-točke tečenja spadaju u plastično stezanje.
1. Metoda zatezanja momentom
Temeljni princip metode zatezanja zakretnim momentom je da pod stabilnim radnim uvjetima i dosljednom kvalitetom dijela, ulazni zakretni moment ima linearan odgovarajući odnos s aksijalnim prednaprezanjem vijka. Prednapon stezanja spojenih dijelova neizravno se kontrolira postavljanjem fiksnog momenta zatezanja. S jednostavnim rukovanjem i intuitivnim učinkom, ovaj je postupak trenutno najraširenija osnovna metoda pričvršćivanja.
Što se tiče omjera mehaničkih gubitaka, otprilike 50% okretnog momenta troši trenje čeone površine glave vijka, 40% trenje para navoja, a samo 10% se učinkovito pretvara u aksijalno predopterećenje. Pod utjecajem fluktuacija koeficijenta trenja, ravnosti izratka, točnosti navoja i čimbenika okoline, metoda kontrole pojedinačnog zakretnog momenta ima nisku točnost u kontroli predopterećenja.
Osim toga, u industriji postoji uobičajena skrivena opasnost od montaže: iako prikazana vrijednost zakretnog momenta doseže standard tijekom zatezanja, glava vijka nije potpuno pričvršćena na obradak s malim nevidljivim prazninama koje ostaju na kontaktnoj površini. U ovom slučaju, očitanje zakretnog momenta je kvalificirano, ali stvarno predopterećenje je izuzetno nisko ili čak nula, što lako dovodi do labavih spojeva i kvarova opreme. Visoko{2}}precizni momentni ključevi mogu učinkovito izbjeći takve probleme, točno kontrolirati izlazni moment i jamčiti osnovnu kvalitetu sastavljanja.
2. Metoda kutnog zatezanja
Kako bi se riješio nedostatak niske točnosti metode zatezanja s jednim momentom, postupak zatezanja pod kutom postupno je populariziran u industriji. Njegov princip je da je kut rotacije zatezanja vijka u pozitivnoj korelaciji sa zbrojem izduženja vijka i deformacije kompresije izratka. Aksijalno predopterećenje može se stabilno kontrolirati preciznim podešavanjem kuta rotacije.
Postupak konstrukcije je sljedeći: prvo zategnite vijak na standardni početni moment kako bi se vijak približio graničnom stanju elastičnosti; zatim ga zakrenite za fiksni kut da se vijak umjereno rastegne u plastično područje za konačno pričvršćivanje. Bit metode kutnog zatezanja je blokiranje aksijalnog prednaprezanja kontroliranjem istezanja vijka. U elastičnom području istezanje je proporcionalno predopterećenju. Nakon ulaska u plastično područje, iako linearni odnos nestaje, aksijalno predopterećenje vijka može ostati stabilno blizu opterećenja popuštanja unutar razumnog raspona.
Najveća prednost ovog procesa je što eliminira pogreške uzrokovane razlikama u koeficijentima trenja. Za vijke s različitim koeficijentima trenja, ali dosljednim specifikacijama i čvrstoćom, konačno prednaprezanje je u osnovi ujednačeno unatoč različitim konačnim vrijednostima momenta zatezanja. Uvelike poboljšava dosljednost sklapanja i iskoristivost materijala, što ga čini prikladnim za visoko-precizne scenarije sklapanja. Visoko{4}}precizni kutni momentni ključevi savršeno odgovaraju zahtjevima procesa i ostvaruju točnu dvostruku kontrolu momenta i kuta.
3. Metoda-točke zatezanja
Teoretski cilj metode zatezanja-točke tečenja je zatezanje vijka točno do stanja koje tek prelazi granicu tečenja, kako bi se maksimalno iskoristila čvrstoća materijala vijka. Tijekom rada, vijak se prvo zateže na specificirani početni moment. Oprema prati promjenu nagiba krivulje zatezanja u stvarnom vremenu. Kada nagib padne ispod postavljenog praga, smatra se da je vijak dosegao granicu popuštanja i alat odmah prestaje s radom.
Ovaj proces može zategnuti vijke s različitim koeficijentima trenja i pod različitim radnim uvjetima do njihovog kritičnog stanja tečenja, maksimizirajući potencijal strukturne čvrstoće spojnih elemenata i postižući optimalnu točnost montaže i strukturnu stabilnost. Međutim, ima izuzetno visoke zahtjeve za stabilnost radnih uvjeta, konzistentnost materijala vijaka i preciznost opreme, s niskim performansama protiv-smetnji i visokim troškovima podrške visoko-opreme za zatezanje.
Visoko{0}}kvalitetni proizvodi serije moment ključeva mogu zadovoljiti-standarde procesa visoke{1}}preciznosti s izvrsnim troškovima, balansiranjem točnosti konstrukcije i troškova nabave.
