Dobór narzędzi montażowych

Dokręcanie jest jedną z najbardziej popularnych i najpowszechniej stosowanych technik łączenia. Inżynierowie muszą znać typowe wady połączeń gwintowych i wiedzieć, jak unikać ich następstw.

Bez względu na stosowany rodzaj łączenia, usprawnienia produkcyjne są zawsze wysoko na liście priorytetów producenta. Jeśli pytano was o zmniejszenie czasu pracy w waszym produkcie poprzez zmiany projektowe, przypuszczalnie zaraz zaczynaliście sprawdzać te czynności, które stanowiły największą część w pracy.
W przypadku większości produktów największy udział w pracy ma łączenie i mocowanie, a w szczególności stosowanie urządzeń do połączeń gwintowych. W większości operacji montażowych zajmuje to w przybliżeniu połowę całej pracy bezpośredniej.
Według sondażu magazynu ASSEMBLY, mocowanie jest najbardziej powszechnie stosowanym procesem produkcyjnym. Rzeczywiście, 57% respondentów wykonuje operacje dokręcania. Nie jest to zaskakujące, zwłaszcza biorąc pod uwagę że złącza często liczą 40 do 50% ogółu elementów – licząc w stosunku do wykazu części.

Jednym z najbardziej istotnych tematów dyskusji inżynierów w niejednej fabryce jest rodzaj używanych elementów złącznych.
Możliwe są różne opcje: śruby z łbem sześciokątnym, śruby z łbem walcowym i sześciokątem wewnętrznym, z nacięciem krzyżowym typu Philips, z nacięciem krzyżowym typu Pozidrive, śruby i wkręty typu Torx .

Przeprowadzono testy porównawcze różnych typów śrub stosowanych powszechnie w mechanicznym dokręcaniu.

Wybrano śruby o średnicy 8 mm, ponieważ w ich przypadku jest możliwe użycie najszerszego spektrum narzędzi montażowych oraz dlatego, że są jak dotąd najczęściej spotykane. Wiodący producent narzędzi twierdzi, że ponad 80% śrub stosowanych w montażu produkcyjnym ma średnicę mniejszą lub równą śrubom M8.

Porównano śruby M8 dla ośmiu różnych typów łba przy dokręcaniu pionowym, używając wkrętarki pneumatycznej prostej ze sprzęgłem, podwieszonej na odciążniku sprężynowym. Dwie serie po 13 nowych śrub każda były dokręcane przez dwóch różnych operatorów.

W pierwszej próbie kilka pierwszych obrotów śrub wykonywano ręcznie. Badanie powtórzono na śrubach z czterema typami łbów przy zastosowaniu bitów magnetycznych.

Testy porównawcze dały kilka interesujących wyników:
✔︎ Czas umieszczania śruby w otworze stanowi 60% całkowitego czasu montażu.
✔︎ 40% całkowitego czasu stanowi czas pracy wkrętarki.
✔︎ Najkrótszy czas umieszczania śruby w otworze uzyskano przy zastosowaniu śrub z łbem walcowym z sześciokątem wewnętrznym.
✔︎ Stwierdzono również, że śruby i wkręty z łbem typu Torx pozwalają na pracę wkrętarki odchylonej do 17° od osi, co przekłada się na szybszy montaż niż śruby z łbem typu Ph czy Pz za względu na brak konieczności idealnego ustawienia wkrętarki w osi śruby, jak to jest wymagane przy śrubach Ph, Pz.

60-stopniowa symetria łba śruby Torx pozwala wyraźnie szybszy montaż  niż 90-stopniowa symetria łba śrub typu Phillips czy Pozidrive.