Śruby należą do rodziny gwintowanych elementów złącznych, która obejmuje również kołki i śruby. Praktyczne zastosowania śrub są prawie nieograniczone: są stosowane w różnych branżach, od budownictwa po elektronikę i mogą być stosowane w prawie każdym projekcie, który wymaga solidnego połączenia dwóch lub więcej obiektów. Proces wytwarzania tych małych elementów złącznych jest złożony, ale nowoczesne procesy produkcyjne sprawiły, że śruby są tańsze, trwalsze i bardziej precyzyjne.
Nowoczesne śruby są produkowane w taki sposób, aby były jednolite, precyzyjne i mocne.Wczesna produkcja śrub
Koncepcja śrub pochodzi z około 200 rpne, ale metalowe śruby przypominające nowoczesny styl zostały opracowane dopiero w epoce renesansu, między XIV a XVII wiekiem ne Te wczesne śruby zostały wykonane ręcznie, dlatego żadne dwie śruby nigdy nie były identyczne . W 1586 roku Jacques Besson wprowadził pierwszą maszynę do cięcia śrub, która utoruje drogę przyszłym innowacjom. Job i William Wyatt złożyli patent na pierwszą automatyczną maszynę do cięcia śrub w 1760 r .; może wyciąć około 10 śrub na minutę. W 1836 roku William Keane opracował proces walcowania gwintów. Chociaż jego wysiłki były w większości nieskuteczne, walcowanie gwintów stało się w końcu nowoczesnym standardem w produkcji śrub.
Nowoczesne materiały
Najczęściej stosowanym materiałem do produkcji śrub jest drut ze stali niskowęglowej do średnio-węglowej. Inne trwałe i niedrogie metale, które są czasami zastępowane, obejmują mosiądz, stal nierdzewną, stop niklu i stop aluminium. Niektóre śruby mają wykończenie zapewniające dodatkową ochronę, która musi być kompatybilna z surowcami śruby. Stal może być powlekana cynkiem, kadmem, niklem lub chromem.
Zimna pozycja
Masowa produkcja śrub odbywa się poprzez walcowanie na zimno i walcowanie gwintów. Cewka drutu jest podawana do maszyny, która ją prostuje, a następnie bezpośrednio do innej maszyny, która tnie drut na żądaną długość. Matryca procesowa z jednym lub dwoma stemplami tnie łeb śruby w ustalonym kształcie. Proces ten może wytwarzać od 100 do 550 półfabrykatów śrub na minutę.
Walcowanie gwintów
Zaślepki śrubowe są następnie prowadzone w dół rynny, która prowadzi do jednego z trzech różnych rodzajów matryc do gwintowania. Jeśli stosowana jest matryca tłokowa, śruba zostanie przetoczona między jedną stacjonarną matrycą płaską a tą, która porusza się naprzód tam i z powrotem naprzemiennie, aby utworzyć gwinty śruby. Matryca cylindryczna osiąga ten sam podstawowy wynik, obracając śrubę między dwiema lub trzema okrągłymi matrycami. Proces planetarnej matrycy obrotowej utrzymuje zaślepkę w nieruchomym położeniu, podczas gdy wokół maszyny obraca się kilka maszyn do wykrawania. Wszystkie trzy z tych metod tworzą śruby, które są mocniejsze niż te wykonane przy użyciu metod cięcia maszynowego. Wynika to z faktu, że gwinty nie są w rzeczywistości wycinane w zaślepce śruby, ale raczej dociskane. Walcowanie gwintu zapewnia, że żaden materiał nie zostanie utracony w korpusie śruby, dzięki czemu metal będzie mocny, a jednocześnie powstanie bardziej precyzyjnie ustawiony gwint.
Kontrola jakości
Normy dotyczące gwintów zostały ustalone przez National Screw Thread Commission w 1928 r .; głównym celem było uczynienie śrub bardziej wymiennymi. W 1948 r. Przyjęto zunifikowany system gwintów, który koncentrował się na liczbie gwintów na cal, skoku i kształcie gwintu oraz rozmiarach średnicy. W 1966 r. Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna zasugerowała uniwersalne ograniczenia zakresów wielkości metrycznych i calowych, które stały się przyjętym globalnym standardem.
