Hur hårt skall jag dra åt skruvförbandet?

Att uppnå rätt klämkraft

En hel industri har vuxit upp kring okunskapen om klämkraft, jag tänker på alla tillverkare och grossister av momentnycklar och hydraulverktyg av diverse slag, den ena dyrare och mer avancerad än den andre.

Verktyg behövs för att dra åt, javisst men utgå inte från ett åtdragningsmoment!

Skruvbranschen har också bidragit till att öka okunskapen genom att bredda sitt sortiment med produkter som hör hemma i ett industrivaruhus.

Tabellerna med åtdragningsmoment som finns på marknaden är bara rekommendationer och värdena är producerade under laboratoriemässig förhållanden.

Och tillverkare och grossister av smörjmedel friskriver sig från allt ansvar när det gäller friktionskoefficienterna som påverkar åtdragningsmomentet.

Viktiga faktorer som påverkar friktionskoefficienterna är ofta inte med i beräkningarna t.ex. till vilket varvtal monteringen sker, vad och hur mycket smörjmedel som används, skruvens och mutterns ytbehandling, om sättning sker i konstruktionens material, till vilken temperatur kommer förbandet att arbeta i m.m.

Glöm allt vad åtdragningsmoment heter. Fokusera på klämkraften istället, det är klämkraften som ska hålla ihop förbandet och då spelar det ingen roll hur mycket du tagit i när du monterade förbandet.

En konstruktör skall alltid hållas ansvarig för sin konstruktion.

Och en skruvtillverkare eller grossist måste kunna säkerställa att det han eller hon levererar till kunden uppfyller beställarens krav och att även gällande standarder är uppfyllda, inkluderar allt ifrån tillverkningsprocessen till materialets ursprung. Hur säkerställer din skruvtillverkare sina processer idag?

Konstruktionsregel
Skruven skall alltid vara den svagaste punkten i ett riktigt konstruerat skruvförband. Om du drar åt för hårt skall skruven gå sönder, inte gängan, muttern eller produkten.

Momentdragning
Klämkraften för ett visst åtdragningsmoment varierar högst avsevärt. Detta beror på den spridning av friktionsvärdet som alltid erhålls både i gängorna och under skruvskallen. Det är inte möjligt att ge ett säkert värde på friktionskoefficienten

Ett felberäknat och felmonterat skruvförband med en undermålig skruvkvalitet kommer ofelbart att förr eller senare leda till haveri med mer eller mindre kostsamma konsekvenser.

-Då finns ju risk att jag överstäcker skruven?

Ja, vid åtdragning av ett skruvförband går större delen av kraften åt till att övervinna friktionen under skruvhuvudet samt fiktionen i gängan eller mutterns anliggningsyta.

Endast 10 % av den kraft som används vid åtdragning blir över för att åstadkomma klämkraft. Använder man smörjmedel kan man höja den siffran till 20 %, vilket då kan leda till skruvbrott!

Skruven utsätts inte bara för dragpåkänning utan även för vridpåkänning på grund av gängfriktionens bromsande inverkan.

Flera osäkerhetsfaktorer uppstår
Många undersökningar har gjorts för att bestämma friktionskoefficienterna mellan på olika sätt behandlade ytor. Mycket varierande resultat har erhållits. Vid ytbehandlad skruv är friktionskoefficienten starkt beroende av ytskiktets tjocklek.

Att ge dig rekommendationsvärden för friktionskoefficienten i kontaktytan mellan skruvhuvud respektive mutter och underlag är vanskligt. Underlagets beskaffenhet och skruven kvalitet inverkar I hög grad.

Starka skruvar
En skruv i hållfasthetsklass 12.9 är hård och stum, som glas. En skruv i hållfasthetsklass 4.6 är som ett gummiband. Trots att ett stort antal hållfasthetsklasser finns specificerade betyder det inte att alla hållfasthetsklasser är lämpliga för alla konstruktioner.

En skruv i en grövre dimension och/eller högre hållfasthetsklass kräver mer klämkraft för att fylla sin funktion och inte lossna. Då kan sättningar i konstruktionens material istället göra så att skruven lossnar, den klämmer för hårt.

Klämkraften viktigast av allt
Ett givet åtdragningsmoment säger inget om vilken klämkraft som uppnåtts.

Hur mäter man klämkraften?
För att få den noggrannhet som ultraljudsmätning ger krävs skruvar av hög kvalitet, med planslipad ände som är i 900 samt en referenspunkt i form av ett specialchip inmonterat i skallen på skruven.

Att slipa bort märkningen i skallen skapar ett problem, det är i de allra flesta fall ett krav på att skruven skall vara märkt med tillverkarens varumärke samt siffrorna i det internationella beteckningssystemet för hållfasthetsklassen, t.ex. 8.8. Finns det ingen märkning i skallen uppfyller skruvarna inte gällande hållfasthetsbestämmelser och provningsföreskrifter och får då inte användas.

Hur gör man?
Vad ultraljudsmätning egentligen handlar om är att mäta skruvens längd och ur en formeln (Hooks lag) får man fram aktuell klämkraft.

Ultraljud färdas inte i luft så finns det sprickor eller andra defekter i skruven får man en felindikering i ultraljudsapparaten.

Du får ökad säkerhet
Är klämkraften specificerad från konstruktören, t.ex. till 55 % av brottkraften är det bara att dra och mäta. All data lagras och kan överföras till en dator för analys och uppföljning.

Du sänker dina kostnader
Initialt är en investering i skruvar förberedda för ultraljud samt ultraljudsapparaten högre. Sett över tiden är besparingarna betydande plus att säkerheten höjs avsevärt då genom att kunna veta och dokumentera klämkraften.

I vissa fall kan man med färre antal skruvar i en mindre dimension och med högre hållfasthetsklass minska sina inköpskostnader. Det handlar om att optimera skruvförbandet.

Skulle det vara värdefullt att minska kostnaderna och samtidigt öka säkerheten?

Ladda ner vår PowerPoint presentation om säkra sammanfogningar

Disclaimer