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1. バイメタル材料の組み合わせが高強度の基礎を築く
バイメタルコンパウンドセルフドリルねじ 2 つの異なる金属材料を有機的に組み合わせ、それぞれの機能領域で重要な役割を果たし、高い接続強度と引き抜き強度の材料基盤を提供します。
ネジの頭とロック部分には特殊なステンレス鋼材料が使用されることがよくあります。このステンレス鋼は優れた靭性と延性を持っています。締め付け時に大きな外力が加わってある程度の変形が生じても、簡単には破損しません。ネジを接続部にねじ込むと、頭部が接続部の表面にしっかりとフィットします。ステンレス素材はその特性により全方向からの圧力を均一に分散し、局所的な応力集中を避けることができます。同時に、その構造は安定しており、長期間の使用中にその形状を維持することができ、接続構造全体に安定したロック力を継続的に提供します。これは、接続強度と引き抜き強度を確保するための重要な前提条件です。
タッピング部と先端穴あけテール部の材質は合金鋼または炭素鋼です。特別な処理の後、これらの金属の硬度は大幅に向上します。ネジが材料に貫通すると、高硬度のドリルテールが鋭利な工具のように材料を素早く切断し、その後のタッピングや接続のための条件を作り出します。ねじ接続後は、タッピング部の合金鋼または炭素鋼が高い強度で接続部のねじにしっかりと食い込みます。ねじが引張力やせん断力を受けたとき、両者の強力な摩擦力と機械的かみ合いにより、外力が局部的に作用するのではなく接続部全体に効果的に分散され、接続強度や引抜強度が大幅に向上します。
さらに、2 つの金属材料は物理的および化学的特性において相互に補完します。ステンレス鋼の耐食性により、さまざまな環境下でネジの耐用年数が確保され、接続強度に影響を与える腐食による材料特性の劣化が回避されます。合金鋼や炭素鋼の高硬度と高強度は、効率的な貫通と強固な接続を実現することに重点を置いています。この材料の組み合わせにより、バイメタル複合セルフドリリングねじは、さまざまな作業条件下でも良好な接続性能を維持し、接続部分の安定性を確保できます。
第二に、精密な製造プロセスにより接続性能が向上します。
合理的な材料の組み合わせに加えて、バイメタル複合セルフドリリングねじが高い接続強度と引き抜き強度を達成するには、正確な製造プロセスも重要な要素です。
複合プロセスは、生産プロセスの重要なステップです。ステンレス鋼を合金鋼または炭素鋼と複合させる場合、それが溶接複合材であってもホットプレス複合材であっても、プロセスパラメータを正確に制御する必要があります。溶接複合材料を例にとると、摩擦溶接では、2 つの金属表面が互いに擦れ合う速度、圧力、摩擦時間が溶接界面の品質に影響します。これらのパラメータが最適に一致した場合にのみ、2 つの金属が高温で完全に融合して強力な接合界面を形成することができ、その後の加工や使用中に複合材料に層間剥離や亀裂などの問題が発生しないことが保証され、高い接続強度と引き抜き強度の基礎が築かれます。複合加工がされていない場合、2つの金属がしっかりと結合せず、力が加わると接合部が破損しやすくなり、接続不良が発生します。
成形工程では、ねじの寸法精度と形状に厳しい要件が課されます。冷間または熱間鍛造による最初の成形から、ロッドの直径精度と表面粗さを確保するための旋削加工、ねじ山を形成するための転造またはねじ切り加工に至るまで、すべてのリンクが重要です。正確なサイズにより、ネジと接続部分のネジ山が完全に一致し、取り付け後の隙間を減らすことができます。ネジのサイズが不正確ですと、接続部分としっかりと嵌合できなくなります。張力やせん断力がかかると、緩みやすくなったり、さらには滑ったりして、接続強度や引き抜き強度が著しく低下します。表面粗さが良好であると摩擦が低減され、接続部分へのネジのねじ込みが容易になり、接続の安定性も向上します。
ネジの性能向上に熱処理工程が果たす役割は無視できません。合金鋼または炭素鋼部品の場合、焼入れおよび焼き戻しの温度、時間、その他のパラメータ設定によって、その内部構造と性能が決まります。適切な焼入れプロセスにより、合金鋼がマルテンサイト構造を獲得し、硬度と強度が大幅に向上します。適切な焼き戻し処理により、焼入れ応力が除去され、硬度と靭性のバランスが調整されます。このような熱処理を施すことにより、タッピング部およびドリルテール部は高硬度となり効率よく貫通するとともに、力が加わった際に脆性破壊を起こさない十分な靭性を有し、ねじ全体の結合強度や引き抜き強度が向上する。ステンレス鋼部品の場合、固溶体処理により耐食性と加工性能が向上し、接続プロセス中の材料の問題によって接続全体の効果が影響を受けないようになります。
表面処理もネジの接続性能に影響します。亜鉛メッキや亜鉛錫合金コーティングなどの処理により、ネジの耐食性が向上するだけでなく、表面の耐摩耗性や潤滑性もある程度向上します。耐食性能の向上により、長期間の使用でもネジの腐食による強度低下を防ぎます。優れた耐摩耗性により、複数回の締め付けと緩めのプロセス中にねじ山の形状が維持され、接続部品とのしっかりとした噛み合いが維持されます。適切な潤滑性により、ねじが接続部品にねじ込まれやすくなり、取り付け時の抵抗と損傷が軽減され、接続の完全性と強度が確保されます。
3. 実際のシナリオでの高い接続強度と引き抜き強度の具現化
建築構造の分野では、バイメタル複合セルフドリリングねじの高い接続強度と引き抜き強度の利点が最大限に反映されます。鉄骨造の建物では、鉄骨梁と鉄骨柱の接合部に、建物自体の重量、風荷重、地震荷重などの大きな荷重に耐える必要があります。バイメタル複合セルフドリリングねじは、その高い接合強度により、鉄骨梁と鉄骨柱を強固に接合し、鉄骨構造全体が安定した全体を形成します。外力を受けたとき、ネジは荷重を効果的に伝達および分散し、引張力やせん断力に耐えられないことによる接続部品の損傷を回避します。高層建築物にカーテンウォールを設置する場合、強風などの厳しい気象条件下でもカーテンウォールが脱落しないように、カーテンウォールパネルをキールにネジで確実に接続する必要があります。バイメタル複合セルフドリリング ネジの高い引き抜き強度により、キールとパネルをしっかりと把握し、十分な固定力を提供し、カーテン ウォール システムの安全性を確保します。
機械装置の製造においては、バイメタル複合セルフドリリングねじも重要な役割を果たします。工作機械の稼働中、さまざまな部品間で頻繁に振動や衝撃力が発生します。バイメタル複合セルフドリリングねじは、工作機械のベッドやコラムなどの主要コンポーネントを接続するために使用されます。高い接続強度と引き抜き強度により、複雑な作業条件下でもこれらのコンポーネントが常に相対位置を維持し、工作機械の加工精度と安定性が確保されます。自動車エンジンの組み立てにおいては、エンジン内の高温高圧環境下で締結部品に非常に高い性能が要求されます。バイメタル複合セルフドリリングネジは、エンジンのシリンダーブロック、シリンダーヘッド、その他のコンポーネントの接続に使用されます。高い強度特性により、エンジン作動時に発生する大きな圧力と振動に耐えることができ、エンジンの正常な動作を保証し、接続の緩みによるエンジンの故障を回避します。
