Současná výroba spojovacích prvků zahrnuje šest hlavních procesů, z nichž každý je navržen s ohledem na specifické materiály, požadavky na výkon a náklady:
Proces studeného nadpisu
Hlava za studena je nejrozšířenější metodou tváření při výrobě spojovacích prvků. Zahrnuje použití vysokotlakých{1}} matric k vytlačování kovového drátu (jako je uhlíková ocel, nerezová ocel nebo hliníková slitina) při pokojové teplotě do základních tvarů, jako jsou šrouby a matice. Hlavní výhody tohoto procesu jsou vysoká účinnost a vynikající využití materiálu; jediná tvářecí operace může snížit potřebu následného obrábění (řezání) o 30 %–50 % při dosažení rozměrové přesnosti v rozmezí ±0,05 mm. Mezi typické aplikace patří šrouby automobilových motorů a vysokopevnostní konstrukční matice-komponenty, které vyžadují výjimečnou pevnost a konzistenci. Mezi klíčové technické aspekty patří:
- Design zápustky: Optimalizace úhlů dutiny zápustky na základě tažnosti materiálu, aby se zabránilo praskání;
- Mazání: Použití lubrikantů na bázi grafitu nebo vody- ke snížení koeficientu tření a prodloužení životnosti matrice;
- Žíhání: Provádění sféroidizačního žíhání po ražení za studena pro zmírnění vnitřního napětí a zlepšení zpracovatelnosti pro následné zpracování.
Proces kování za tepla
U velkých -nebo vysoce pevných- spojovacích prvků (jako jsou šrouby věže větrných turbín a mostní konektory) proces kování za tepla zahrnuje zahřátí kovu nad jeho rekrystalizační teplotu (obvykle 800–1200 stupňů) a použití tlaku prostřednictvím kovacího lisu, aby došlo k plastické deformaci. Mezi hlavní výhody patří schopnost vyrábět složité tvary průřezů-a dosáhnout vysoké hustoty materiálu, což vede k pevnosti v tahu o 15–20 % vyšší než u dílů s hlavou za studena-. Mezi kritické kontrolní body patří:
- Kontrola teploty: Je vyžadováno přísné sledování teploty ohřevu a doby zdržení, aby se zabránilo nadměrné tvorbě oxidových usazenin nebo hrubnutí zrna;
- Kovací poměr: Pro zajištění kontinuálního toku kovových zrn je obvykle vyžadován celkový deformační poměr větší nebo roven 3;
- Post-zpracování: Úprava tvrdosti pomocí normalizace nebo kalení a popouštění je nezbytná pro splnění standardního rozsahu HRC 28–38.
Soustružnický proces
I když je proces soustružení méně účinný než vrtání za studena, zůstává nepostradatelný pro výrobu speciálně tvarovaných spojovacích prvků (jako jsou nestandardní šrouby a vrtané kolíky). Proces zahrnuje otáčení obrobku na CNC soustruhu a použití řezného nástroje k odstranění přebytečného materiálu. Mezi klíčové technické vlastnosti patří:
- Vysoká přesnost: Dosahuje tolerančních stupňů IT5–IT7, díky čemuž je vhodný pro konektory přesných přístrojů;
- Široká přizpůsobivost materiálu: Schopnost zpracovávat materiály, které se obtížně tvarují za studena, jako jsou slitiny mědi a titanu;
Proces ražení
Tento proces, který se primárně používá k výrobě plochých spojovacích prvků, jako jsou podložky a pružné podložky, využívá elektrický lis k pohonu matrice, která provádí operace, jako je stříhání a ohýbání na kovovém plechu. Jeho hlavními výhodami jsou vysoká-rychlost výroby (schopná stovek dílů za minutu) a nízké náklady; pozornost však vyžadují následující faktory:
- Opotřebení matrice: Razníky a matrice musí být pravidelně vyměňovány, aby se zabránilo nadměrným otřepům;
- Výběr materiálu: Preferovány jsou plechy z nízkouhlíkové oceli s dobrou tažností, jako je Q235 nebo SPCC;
- Povrchová úprava: Post-úpravy ražením-jako je galvanické pokovování nebo černění-jsou nezbytné k prevenci rzi a koroze.
Proces válcování závitů
Proces válcování závitů, který se používá pro závitování šroubů a šroubů, vytváří závity na povrchu obrobku rotačním stlačením dvou nebo tří válcovacích matric. Ve srovnání s řezáním závitů mezi jeho výhody patří:
- Zvýšená pevnost: Tvrzení za studena zvyšuje pevnost závitů ve smyku o 20 %–30 %;
- Kvalita povrchu: Drsnost povrchu závitu může dosáhnout Ra 0,8 μm, což snižuje ztráty třením;
- Úspora materiálu: Nevytvářejí se žádné třísky, díky čemuž se využití materiálu blíží 100 %.
Procesy povrchové úpravy
Odolnost proti korozi a estetická kvalita spojovacích prvků závisí na povrchové úpravě; Mezi běžné procesy patří:
- Elektr-galvanizace: Nízká cena, vhodná pro vnitřní prostředí, s typickou tloušťkou 5–12 μm;
- Dacromet: Žádné riziko vodíkového křehnutí, vydrží 500–1 000 hodin testování v solné mlze a běžně se používá pro součásti podvozku automobilů;
- Zinkový difúzní povlak: Vytváří vrstvu slitiny zinku-železa na povrchu oceli prostřednictvím difúze a nabízí 3–5krát vyšší odolnost proti korozi než elektro-galvanizace;
- Nástřik: Například polyesterový práškový lak, používaný pro architektonické dekorativní šrouby, aby poskytoval širokou škálu barevných možností.