Stojąc przed wyborem śrub, najczęściej sięgamy po te metalowe. Czy jednak nasza decyzja jest wynikiem przyzwyczajenia, a może braku wiedzy na temat nowoczesnych tworzyw sztucznych? Metalowe śruby słyną z wysokiej wytrzymałości, ale nie są rozwiązaniem uniwersalnym i nie sprawdzają się w każdej sytuacji. Jakie więc mamy alternatywy? W naszym artykule odkryjesz, dlaczego czasami lepiej postawić na śruby z tworzywa, poznasz ich zalety oraz dowiesz się, w jakich warunkach stają się niezastąpione. Zanurz się w lekturę i dowiedz się, kiedy warto, a nawet trzeba, wybrać inny materiał.

Zalety i wady śrub metalowych

Niewątpliwą zaletą śrub stalowych jest ich wyjątkowa wytrzymałość. Trzeba jednak pamiętać, że właściwości mechaniczne tych elementów zależą od rodzaju stali użytej do ich produkcji. W związku z tym, śruby stalowe nie są jednorodne pod względem wytrzymałości i plastyczności. Do oznaczania ich wytrzymałości stosuje się dwucyfrowe kody klas wytrzymałości - im wyższa liczba, tym większa wytrzymałość. W zastosowaniach przemysłowych najczęściej używane są śruby klasy 8.8 lub wyższej.

Stalowe śruby wyróżniają się także odpornością termiczną. Mogą być stosowane w ekstremalnych warunkach, gdzie temperatura przekracza 400°C, co jest znaczną przewagą nad większością tworzyw sztucznych, których maksymalna zalecana temperatura stosowania wynosi około 120°C. Jednakże, stal również ma swoje wady - rozszerzalność cieplna metali może prowadzić do problemów z połączeniami gwintowymi, a ich dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne nie zawsze jest pożądane, szczególnie w branży elektrotechnicznej, gdzie często stosuje się izolujące tworzywa sztuczne.

Korozja to kolejny problem stalowych śrub. Mimo różnych metod ochrony, takich jak powłoki cynkowe, stal nadal ulega korozji, szczególnie w obecności chemikaliów. Nawet stal nierdzewna i kwasoodporna z czasem traci swoje właściwości w agresywnym środowisku chemicznym, co sprawia, że śruby z tworzywa mogą być bardziej opłacalnym rozwiązaniem.

Wysoka waga stali również stanowi wyzwanie w projektowaniu konstrukcji, gdzie minimalizacja ciężaru jest kluczowa. Alternatywą mogą być śruby aluminiowe, choć ich koszt jest znacznie wyższy. Dlatego wielu inżynierów decyduje się na komponenty z tworzywa sztucznego, które oferują korzystne właściwości przy niższych kosztach i mniejszym ciężarze.

Zalety i wady śrub z tworzywa

Nowoczesne technologie umożliwiają tworzywom sztucznym uzyskanie niemal dowolnych właściwości fizykochemicznych, co sprawia, że w wielu aspektach przewyższają stal i inne metale. Są one lżejsze, odporne na korozję, a także charakteryzują się lepszą zdolnością deformacji oraz wieloma innymi zaletami. Jakie właściwości mają znaczenie w produkcji śrub?

Legenda: A - stabilny B - od stabilny do mało stabilny C - mało stabilny D - od mało stabilny do niestabilny E - niestabilny

Do produkcji śrub i innych elementów złącznych najczęściej stosuje się poliamid, znany ze znakomitej wytrzymałości mechanicznej. Komponenty poliamidowe są idealne do obszarów z obciążeniami udarowymi i zmęczeniowymi, dodatkowo doskonale tłumią drgania. Poliamid cechuje się również wysoką odpornością na ścieranie, co przedłuża żywotność śrub. Firma BÄCKER standardowo stosuje poliamid 6.6, który oferuje wyższą odporność mechaniczną i lepszą przetwarzalność w porównaniu do PA 6. Szczególnie wartościowy jest poliamid wzmocniony w 30% włóknem szklanym (PA 6.6 GF), który charakteryzuje się zwiększoną wytrzymałością na rozciąganie i ściskanie oraz wyższą temperaturą pracy, co czyni go idealnym dla przemysłu.

Kolejną zaletą śrub z tworzyw sztucznych jest możliwość produkcji w różnych kolorach bez konieczności stosowania dodatkowych powłok lakierniczych.

Chociaż rozwój polimerów syntetycznych jest dynamiczny, nadal nie udało się uzyskać tworzywa o takiej samej odporności termicznej i mechanicznej jak stal. Jednak ciągły postęp w tej dziedzinie sugeruje, że jest to tylko kwestia czasu. Obecnie dobrą alternatywą są śruby dwukomponentowe, które łączą zalety metalowych elementów gwintowanych z korzyściami tworzyw sztucznych.

Śruby dwukomponentowe: Połączenie zalet stali i tworzywa

Śruby dwukomponentowe stanowią innowacyjne rozwiązanie, które łączy najlepsze cechy śrub metalowych i tworzywowych. Są idealną alternatywą dla standardowych śrub, oferując wytrzymałość mechaniczną metalu i korzystne właściwości izolacyjne oraz lekkość tworzywa sztucznego. Jak to działa?

Wytrzymałość Mechaniczna: Podstawą śrub dwukomponentowych jest metalowy element gwintowany, który jest zatopiony w tworzywie sztucznym. Metalowy rdzeń zapewnia wysoką wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie, co sprawia, że śruby dwukomponentowe są odporne na uszkodzenia mechaniczne i nadają się do zastosowań wymagających dużych sił nacisku.

Odporność na Korozję: Zewnętrzna warstwa z tworzywa sztucznego chroni metalowy rdzeń przed korozją, co znacznie wydłuża żywotność śruby, szczególnie w środowiskach narażonych na wilgoć i agresywne chemikalia.

Izolacyjność Elektryczna: Tworzywo sztuczne działa jako doskonały izolator, eliminując ryzyko porażeń prądem i niepożądanych wyładowań elektrycznych, co jest szczególnie ważne w branży elektrotechnicznej.

Redukcja Wagi: Dzięki zastosowaniu tworzywa sztucznego, śruby dwukomponentowe są znacznie lżejsze od tradycyjnych śrub metalowych, co przyczynia się do obniżenia masy całej konstrukcji.

Szukasz wytrzymałych śrub dla swojej branży, ale nie wiesz, jakie tworzywo będzie odpowiednie? Skontaktuj się ze specjalistami firmy BÄCKER, a oni pomogą dobrać pasujące elementy złączne.