Dlaczego tytanowe łączniki pasują do sprzętu do skateboardingu
Deskorolka lub łyżworolki posiadają dużą liczbę małych śrubek w miejscach mocowania, ciężarówek i łożysk, a jeździec czuje ten ciężar przy każdym ruchu i obrocie. Zastąpienie okuć stalowych tytanem powoduje usunięcie masy dokładnie tam, gdzie moment bezwładności jest największy, na końcach pomostu, bez osłabiania połączenia. Jednocześnie w materiale ignoruje się dwa środowiska, które najszybciej niszczą elementy ze stali platerowanej: pot na palcach i-słoną pianę z mokrych dróg.
Tytan podlega również anodowaniu kolorowemu, które polega na narastaniu warstwy tlenku, a nie na warstwie farby, dzięki czemu maska, znak słowny lub kod koloru nie odklejają się podczas dokręcania śruby.
Właściwości Ti-6Al-4V klasy 5 wpływające na oszczędność masy
| Nieruchomość | Klasa 5 Ti-6Al-4V | Stal stopowa, typowa |
|---|---|---|
| Gęstość | 4,43 g/cm3 | 7,85 g/cm3 |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 895 MPa min | 800 – 1200 MPa |
| Granica plastyczności Rp0,2 | 828 MPa min | 640 – 1000 MPa |
| Moduł sprężystości | około 110 GPa | około 210 GPa |
| Twardość | 33 – 36 HRC | 28 – 40 HRC |
Różnica gęstości wynosząca 3,42 g/cm3 powoduje zmniejszenie masy o około 43% w przypadku tej samej koperty. Niższy moduł sprężystości oznacza, że tytanowa śruba rozciąga się bardziej pod tym samym obciążeniem, co jest łagodne w przypadku połączenia zaciśniętego, ponieważ utrzymuje bardziej stabilne napięcie wstępne podczas ściskania platformy lub ciężarówki.
Specyfikacja Ścieżka i standardy
Śruby, wkręty i nakrętki z metali nieżelaznych są zamawiane zgodnie z normą ASTM F468, która określa skład chemiczny, klasy właściwości mechanicznych i wymagania wymiarowe; pręt za łącznikiem jest produkowany zgodnie z normą ASTM B348 dla klasy 5 lub, gdy wymagana jest większa wytrzymałość, zgodnie z normą ASTM F136 / ISO 5832-3 dla bardzo-niskiej międzywęzłowej klasy 23. Tolerancje gwintów są zgodne z normą ISO 965 dla gwintów metrycznych, a anodowanie przeprowadza się zgodnie z klasami AMS 2488, dzięki czemu stan warstwy jest powtarzalny, a nie dekoracyjne zgadywanie.
Okucia dostarczane są w rozmiarach od M3 do M8 ze standardowym gniazdem sześciokątnym, wpuszczanym i łbem guzikowym, a klasa właściwości mechanicznych jest zaznaczona lub zapisana na certyfikacie, dzięki czemu kupujący może potwierdzić poziom wytrzymałości na podstawie rysunku.
Produkcja: obróbka skrawaniem, walcowanie gwintów i anodowanie
Łby i trzpienie są formowane z pręta na tokarkach CNC lub metodą walcowania na zimno, a gwinty są walcowane, a nie wycinane, dzięki czemu przepływ ziaren podąża za profilem gwintu i poprawia się wytrzymałość zmęczeniowa. Tolerancje walcowania mieszczą się w klasie 6g, a trzpień jest usuwany i wykańczany, ponieważ ostra krawędź jest przyczyną większości uszkodzeń zmęczeniowych.
Anodowanie w słabo kwaśnym elektrolicie powoduje wytworzenie warstwy tlenku o grubości kilku mikrometrów z samego metalu. Kolor wynika z grubości warstwy i powodowanej przez nią interferencji światła, co oznacza, że kolor jest powtarzalny tylko wtedy, gdy proces jest kontrolowany przez grubość warstwy i rejestrowane są parametry kąpieli. Zawartość wodoru i zanieczyszczenie powierzchni są monitorowane przed i po, ponieważ okucia tytanowe są wrażliwe na kruchość w niewłaściwym środowisku.
Praktyka montażowa: moment obrotowy i zatarcie
Galasy tytanowe łatwo przeciwstawiają się współpracującym częściom z tytanu lub stali nierdzewnej; nałóż na gwinty środek przeciwzatarciowy na bazie dwusiarczku molibdenu lub PTFE.
Dokręcaj skalibrowanym kluczem i umiarkowaną prędkością, ponieważ zmniejszona powierzchnia nośna i bardziej miękki stop powodują, że nadmierne-dokręcanie jest częstą przyczyną obnażonych nasadek.
Nigdy nie używaj chlorowanych rozpuszczalników ani środków czyszczących do gwintów; Pozostałości chlorków sprzyjają pękaniu tytanu w wyniku korozji naprężeniowej.
Ponowne-wykorzystanie jest dopuszczalne w przypadku standardowego sprzętu, w przypadku którego gwinty i łeb nie są uszkodzone; wyrzucić śrubę ze zdeformowanym gniazdem.
Najczęstszym nieporozumieniem jest to, że osprzęt tytanowy powinien być dokręcany tym samym momentem obrotowym, co część stalowa, którą zastępuje. W praktyce niższe napięcie wstępne ze środkiem zapobiegającym-zatarciu zapewnia bardziej niezawodne połączenie i chroni zarówno śrubę, jak i nakrętkę.
Kontrola jakości przed wysyłką
Partie produkcyjne są sprawdzane pod kątem składu chemicznego, twardości i grubości gwintu, a próbki śrub są testowane pod kątem rozciągania w celu potwierdzenia klasy właściwości. Części anodowane są sprawdzane pod kątem grubości powłoki i konsystencji koloru, a w certyfikacie kontroli rejestrowana jest liczba cieplna pręta, dzięki czemu można prześledzić ukończoną śrubę aż do partii tytanu. Zapakowane ilości są liczone wagowo w stosunku do zweryfikowanej masy sztuki, co zapewnia spójność małych-wysyłek sprzętu.
Często zadawane pytania
P: Ile wagi faktycznie oszczędza sprzęt tytanowy?
Odp.: Około 43% masy śruby, ponieważ tytan klasy 5 ma gęstość 4,43 g/cm3 w porównaniu do 7,85 g/cm3 stali.
P: Czy tytan jest wystarczająco wytrzymały na śruby do samochodów ciężarowych?
O: Tak. Gatunek 5 Ti-6Al-4V jest określony przy minimalnej wytrzymałości na rozciąganie 895 MPa i minimalnej plastyczności 828 MPa, co odpowiada lub przewyższa typowe gatunki stali stopowej.
P: Czy kolor anodowany ulegnie zużyciu?
Odp.: Nie. Kolor to warstwa tlenku wyrosła z powierzchni metalu, więc nie łuszczy się ani nie łuszczy, chociaż ścieranie na gnieździe sześciokątnym ostatecznie to pozostawi.
P: Dlaczego śruby tytanowe sprawiają wrażenie, jakby się zacierały?
Odp.: Tytan ma silną tendencję do żółknięcia na własnym tlenku. Zapobiegają temu dwusiarczek molibdenu-przeciwzatarciowy i umiarkowany moment dokręcania.
P: Jaką normę powinienem podać dla śrub tytanowych?
Odp.: ASTM F468 dla gotowego elementu złącznego-nieżelaznego, ASTM B348 lub ASTM F136 dla pręta i ISO 965 dla tolerancji gwintu metrycznego.
