স্বয়ংচালিত স্ক্রু ইঞ্জিনিয়ারড ফাস্টেনারগুলি বিশেষভাবে গাড়ির পরিবেশের অনন্য চাহিদা সহ্য করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, সহ ধ্রুবক কম্পন, তাপমাত্রার ওঠানামা -40 ° ফারেনহাইট থেকে 300 ° ফারেনহাইট, এবং তেল, জ্বালানী এবং রাস্তার লবণের সংস্পর্শে . স্ট্যান্ডার্ড হার্ডওয়্যার স্টোর স্ক্রুগুলির বিপরীতে, স্বয়ংচালিত-গ্রেডের ফাস্টেনারগুলিকে অবশ্যই কঠোর মানের মান পূরণ করতে হবে যেমন মেট্রিক স্ক্রুগুলির জন্য ISO 898-1 বা ইঞ্চি-সিরিজ ফাস্টেনারগুলির জন্য SAE J429, নিশ্চিত করে যে তারা সাধারণত 150,000 মাইল একটি গাড়ির জীবনকাল জুড়ে ক্ল্যাম্পিং বল এবং কাঠামোগত অখণ্ডতা বজায় রাখে।
মোটরগাড়ি শিল্প প্রায় ব্যবহার করে গাড়ি প্রতি 3,500 থেকে 5,000 পৃথক ফাস্টেনার , ড্যাশবোর্ডের উপাদানগুলি ধারণ করা ক্ষুদ্র স্ক্রু থেকে শুরু করে সাসপেনশন সিস্টেমগুলিকে সুরক্ষিত করার গুরুতর কাঠামোগত বোল্ট পর্যন্ত। এই বৈচিত্র্যের জন্য বিভিন্ন উপকরণ, আবরণ, থ্রেড ডিজাইন এবং নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অপ্টিমাইজ করা হেড কনফিগারেশন প্রয়োজন—ট্রিম প্যানেলের জন্য স্টেইনলেস স্টিলের স্ব-ট্যাপিং স্ক্রু থেকে শুরু করে চ্যাসিসের উপাদানগুলির জন্য গ্রেড 10.9 উচ্চ-টেনসিল বোল্ট।
সেল্ফ-ট্যাপিং স্ক্রুগুলি তাদের নিজস্ব থ্রেড তৈরি করে যখন সেগুলি উপাদানগুলিতে চালিত হয়, পূর্ব-ট্যাপ করা গর্তের প্রয়োজনীয়তা দূর করে। থ্রেড-ফর্মিং স্ক্রুগুলি কাটা ছাড়াই উপাদানকে স্থানচ্যুত করে, দরজার প্যানেল, ড্যাশবোর্ড এবং অভ্যন্তরীণ ট্রিমের মতো প্লাস্টিকের উপাদানগুলির জন্য আদর্শ। থ্রেড-কাটিং স্ক্রুগুলি আসলে উপাদানগুলি সরিয়ে দেয় এবং শীট মেটাল অ্যাপ্লিকেশন যেমন ফেন্ডার সংযুক্তি এবং বডি প্যানেলগুলিতে ভাল কাজ করে। ফাঁকা থ্রেড সহ টাইপ এবি স্ক্রুগুলি সাধারণত প্লাস্টিকের জন্য ব্যবহৃত হয় (প্রতি ইঞ্চিতে 2-4 থ্রেড), যখন টাইপ বি স্ক্রুগুলি সূক্ষ্ম থ্রেডগুলির সাথে ধাতব অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত (প্রতি ইঞ্চিতে 8-15 থ্রেড) .
মেশিন স্ক্রুগুলিকে প্রি-ট্যাপ করা গর্ত বা বাদামে থ্রেড করে এবং ইঞ্জিন কম্পার্টমেন্ট, ট্রান্সমিশন অ্যাসেম্বলি এবং ব্রেক সিস্টেমে প্রচলিত। সাধারণ হেড স্টাইলগুলির মধ্যে রয়েছে সাধারণ সমাবেশের জন্য প্যান হেড, ফ্লাশ মাউন্ট করার প্রয়োজনীয়তার জন্য ফ্ল্যাট হেড (কাউন্টারসাঙ্ক), এবং উচ্চ-টর্ক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য হেক্স হেড যার জন্য রেঞ্চ বা সকেট অ্যাক্সেস প্রয়োজন। স্ট্যান্ডার্ড স্বয়ংচালিত মেশিন স্ক্রু থেকে পরিসীমা M4 থেকে M12 মেট্রিক আকারে, M6 এবং M8 সর্বাধিক ব্যবহৃত মাপগুলির সাথে .
স্বয়ংচালিত স্ক্রুগুলি বিভিন্ন উপকরণ থেকে তৈরি করা হয়, প্রতিটি নির্দিষ্ট কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তার জন্য নির্বাচিত হয়। স্ক্রু হেডের গ্রেড মার্কিং প্রসার্য শক্তি এবং উপাদান গঠন নির্দেশ করে।
| গ্রেড/ক্লাস | প্রসার্য শক্তি | উপাদান | সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন |
|---|---|---|---|
| গ্রেড 8.8 | 800 MPa | মাঝারি কার্বন ইস্পাত | সাধারণ চ্যাসিস, সাসপেনশন মাউন্ট |
| গ্রেড 10.9 | 1040 MPa | খাদ ইস্পাত | উচ্চ চাপ এলাকা, ইঞ্জিন মাউন্ট |
| গ্রেড 12.9 | 1220 MPa | খাদ ইস্পাত, heat-treated | গুরুত্বপূর্ণ নিরাপত্তা উপাদান, দৌড় |
| A2 স্টেইনলেস | 500-700 MPa | 304 স্টেইনলেস স্টীল | বাহ্যিক ছাঁটা, জারা এক্সপোজার |
| A4 স্টেইনলেস | 500-700 MPa | 316 স্টেইনলেস স্টীল | সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশন, নিষ্কাশন সিস্টেম |
SAE (ইঞ্চি) ফাস্টেনারগুলির জন্য, গ্রেডিং সিস্টেমটি আলাদা: গ্রেড 2 (নিম্ন কার্বন ইস্পাত, 60,000 psi), গ্রেড 5 (মাঝারি কার্বন ইস্পাত, 120,000 psi), এবং গ্রেড 8 (মাঝারি কার্বন খাদ ইস্পাত, 150,000 psi) . গ্রেড 5 সর্বাধিক সাধারণ স্বয়ংচালিত উদ্দেশ্যে পরিবেশন করে, যখন গ্রেড 8 কানেক্টিং রড এবং ফ্লাইহুইল বোল্টের মতো জটিল উচ্চ-চাপ প্রয়োগের জন্য সংরক্ষিত।
অরক্ষিত ইস্পাত স্ক্রুগুলি স্বয়ংচালিত পরিবেশে কয়েক সপ্তাহের মধ্যে মরিচা ধরবে। পৃষ্ঠ চিকিত্সা সেবা জীবন প্রসারিত এবং শুধুমাত্র যোগ করার সময় চেহারা বজায় রাখা 5-20 মাইক্রন বেধ .
সবচেয়ে সাধারণ স্বয়ংচালিত আবরণ, দস্তা কলাই (গ্যালভানাইজেশন) প্রদান করে লবণ স্প্রে প্রতিরোধের 96-720 ঘন্টা বেধ উপর নির্ভর করে। ক্লিয়ার জিঙ্ক অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলির জন্য মৌলিক সুরক্ষা প্রদান করে, যখন হলুদ বা কালো জিঙ্ক ক্রোমেট আবরণ উন্নত জারা প্রতিরোধের জন্য একটি অতিরিক্ত রূপান্তর স্তর যুক্ত করে। যাইহোক, ট্রাইভ্যালেন্ট ক্রোমেট বিকল্প দ্বারা প্রতিস্থাপিত পরিবেশগত নিয়মের কারণে ঐতিহ্যগত হেক্সাভ্যালেন্ট ক্রোমেট ফিনিশগুলি পর্যায়ক্রমে বন্ধ করা হচ্ছে।
জিঙ্ক ফসফেট এবং ম্যাঙ্গানিজ ফসফেট একটি স্ফটিক পৃষ্ঠ স্তর তৈরি করে যা পেইন্টের আনুগত্য উন্নত করে এবং হালকা ক্ষয় প্রতিরোধের ব্যবস্থা করে। কালো ফসফেট (ম্যাঙ্গানিজ-ভিত্তিক) প্রায়শই স্ক্রুগুলিতে ব্যবহৃত হয় যা গাড়ির সমাবেশের সময় শরীরের রঙে রঙ করা হবে। এই আবরণগুলি ইনস্টলেশনের সময় ঘর্ষণ কমায় এবং থ্রেডগুলিকে আটকায়।
থ্রেড নকশা সরাসরি ক্ল্যাম্পিং বল, কম্পন প্রতিরোধের, এবং সমাবেশ গতি প্রভাবিত করে। আধুনিক যানবাহনগুলি প্রধানত মেট্রিক আইএসও থ্রেড ব্যবহার করে, যদিও আমেরিকান নির্মাতারা এখনও নির্দিষ্ট উপাদানগুলির জন্য কিছু SAE (ইউনিফাইড) থ্রেড অন্তর্ভুক্ত করে।
মেট্রিক থ্রেড ব্যাস এবং পিচ দ্বারা মনোনীত করা হয় (M8 x 1.25 মানে 8 মিমি ব্যাস এবং থ্রেডের মধ্যে 1.25 মিমি)। মোটা পিচ থ্রেড (M8 x 1.25) অ্যালুমিনিয়ামের মতো নরম উপকরণগুলিতে দ্রুত ইনস্টলেশন এবং আরও ভাল কার্যকারিতার অনুমতি দেয়, যখন সূক্ষ্ম পিচ থ্রেডগুলি (M8 x 1.0) সূক্ষ্ম সমন্বয় এবং বৃহত্তর টেনসিল স্ট্রেস এরিয়া প্রদান করে, যা তাদের পাতলা দেয়ালযুক্ত অংশগুলির জন্য আদর্শ করে তোলে। স্বয়ংচালিত শিল্প নির্দিষ্ট পিচ সংমিশ্রণে প্রমিত: M6 x 1.0, M8 x 1.25, M10 x 1.5, এবং M12 x 1.75 অধিকাংশ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য।
থ্রেড প্রবৃত্তি দৈর্ঘ্য যৌথ শক্তির জন্য গুরুত্বপূর্ণ। একটি নিয়ম হিসাবে, ব্যস্ততা স্টিলের স্ক্রু ব্যাসের 1.5 গুণ, অ্যালুমিনিয়ামের 2.0 গুণ এবং প্লাস্টিকের 2.5 গুণ সমান হওয়া উচিত। উদাহরণস্বরূপ, একটি M8 স্ক্রু এর সম্পূর্ণ প্রসার্য শক্তি বিকাশের জন্য ইস্পাতে ন্যূনতম 12 মিমি থ্রেড সংযুক্তি প্রয়োজন। গ্রেড 8.8 এর জন্য প্রায় 18 kN .
প্রকৃত টেনসিল এবং শিয়ার লোডগুলি গণনা করুন যা ফাস্টেনারটি অনুভব করবে। গতিশীল লোডের জন্য (কম্পন, শক), 3-5 এর একটি নিরাপত্তা ফ্যাক্টর প্রয়োগ করুন। স্ট্যাটিক স্ট্রাকচারাল লোডের জন্য, 2-3 এর একটি ফ্যাক্টর সাধারণ। সেটা মনে রাখবেন টর্ক স্পেসিফিকেশন ক্ল্যাম্পিং ফোর্সে ফাস্টেনারের প্রুফ লোডের 70-90% তৈরি করে , অতিরিক্ত টর্ক করা হলে বাহ্যিক লোডের জন্য ন্যূনতম রিজার্ভ রেখে।
আর্দ্রতা, লবণ, তাপমাত্রার চরম, রাসায়নিক এবং অতিবেগুনী বিকিরণের এক্সপোজার মূল্যায়ন করুন। আন্ডারবডি উপাদানগুলির জন্য সর্বোচ্চ জারা সুরক্ষা প্রয়োজন (জিওমেট বা স্টেইনলেস স্টিল), ইঞ্জিন বে ফাস্টেনারগুলির উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধের প্রয়োজন (300° ফারেনহাইট রেটিং), এবং অভ্যন্তরীণ স্ক্রুগুলি মৌলিক জিঙ্ক প্লেটিং ব্যবহার করতে পারে। উপকূলীয় যানবাহনের অভিজ্ঞতা 5-10 গুণ দ্রুত ক্ষয় হার লবণ বায়ু এক্সপোজার কারণে অভ্যন্তরীণ যানবাহন তুলনায়.
গ্যালভানিক ক্ষয় রোধ করতে স্ক্রু উপাদানকে সাবস্ট্রেট উপাদানের সাথে মেলান। যখন ইলেক্ট্রোলাইটের (জল, লবণ) উপস্থিতিতে ভিন্ন ভিন্ন ধাতুর যোগাযোগ হয়, তখন আরও অ্যানোডিক ধাতু দ্রুত ক্ষয় হয়। অ্যালুমিনিয়াম উপাদানগুলির সাথে স্টেইনলেস স্টিল বা প্রলিপ্ত ইস্পাত স্ক্রু ব্যবহার করুন। প্লাস্টিকের সমাবেশগুলির জন্য, প্লাস্টিকের ধরণের থ্রেড-স্ট্রিপিং টর্ক বিবেচনা করুন: এবিএস স্ট্রিপগুলি প্রায় M5 স্ক্রুগুলির জন্য 0.8 Nm, যখন কাচ-ভরা নাইলন 2.5 Nm সহ্য করে .
স্বয়ংচালিত স্ক্রু সঠিকভাবে কাজ করার জন্য সঠিক টর্ক অপরিহার্য। আন্ডার-টর্কিং জয়েন্ট সেপারেশন এবং ফাস্টেনার ঢিলা করার অনুমতি দেয়; অতিরিক্ত টর্কিং থ্রেড স্ট্রিপিং, ফাস্টেনার ভেঙ্গে যাওয়া বা বস্তুগত ক্ষতির কারণ হয়। প্রায় 85% স্বয়ংচালিত ফাস্টেনার ব্যর্থতা ভুল ইনস্টলেশন টর্কের ফলে .
টর্কের মান স্ক্রু আকার, গ্রেড, থ্রেড পিচ, আবরণ এবং ঘর্ষণ উপর নির্ভর করে। একটি শুকনো M8 x 1.25 গ্রেড 8.8 স্ক্রু সাধারণত 25 Nm প্রয়োজন, কিন্তু তৈলাক্তকরণ সহ একই স্ক্রু সমতুল্য ক্ল্যাম্পিং শক্তি অর্জনের জন্য শুধুমাত্র 20 Nm প্রয়োজন হতে পারে। সর্বদা প্রস্তুতকারকের স্পেসিফিকেশন অনুসরণ করুন, যা এই ভেরিয়েবলগুলির জন্য দায়ী।
সিলিন্ডার হেড বা চাকা মাউন্ট করার মতো মাল্টি-ফাস্টেনার জয়েন্টগুলির জন্য, কেন্দ্র থেকে শুরু করে এবং বাইরের দিকে কাজ করে একটি তারকা প্যাটার্ন অনুসরণ করুন। ধাপে শক্ত করুন: প্রথম পাস 50% টর্ক এ, দ্বিতীয় 75%, চূড়ান্ত 100%। এটি এমনকি লোড বন্টন নিশ্চিত করে এবং সঙ্গমের পৃষ্ঠতলের বিচ্যুতি প্রতিরোধ করে। কিছু সমালোচনামূলক ফাস্টেনার টর্ক-এঙ্গেল পদ্ধতি ব্যবহার করে: প্রাথমিক টর্ক (স্নাগ স্পেসিফিকেশন) আঁটসাঁট করুন, তারপর সুনির্দিষ্ট ক্ল্যাম্প লোড অর্জন করতে অতিরিক্ত ডিগ্রি (সাধারণত 90-180°) ঘোরান।
স্বয়ংচালিত ফাস্টেনার নির্মাতাদের নিরাপত্তা এবং নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করতে কঠোর মানের মান মেনে চলতে হবে। ISO/TS 16949 (বর্তমানে IATF 16949) গুণমান পরিচালন ব্যবস্থা বিশেষভাবে স্বয়ংচালিত উত্পাদন প্রয়োজনীয়তাগুলিকে নির্দেশ করে 100% মাত্রিক যাচাইকরণ, উপাদান সার্টিফিকেশন, এবং হিট লট নম্বরের মাধ্যমে ট্রেসেবিলিটি .
টেস্টিং প্রোটোকলের মধ্যে রয়েছে প্রসার্য পরীক্ষা (ব্যর্থ হওয়া পর্যন্ত টানুন), প্রমাণ লোড টেস্টিং (ফলন শক্তির 90% লোড), কঠোরতা পরীক্ষা (রকওয়েল বা ভিকারস), এবং জারা প্রতিরোধের জন্য লবণ স্প্রে পরীক্ষা (ASTM B117)। গুরুতর নিরাপত্তা ফাস্টেনারগুলি 1.67 বা উচ্চতর Cpk মান সহ পরিসংখ্যানগত নমুনা গ্রহণ করে, যার অর্থ প্রতি মিলিয়ন সুযোগে 0.6 এর কম ত্রুটি .
নকল ফাস্টেনারগুলি একটি গুরুতর নিরাপত্তা উদ্বেগের প্রতিনিধিত্ব করে। জেনুইন স্বয়ংচালিত স্ক্রুগুলি প্রস্তুতকারক এবং গ্রেড নির্দেশ করে সনাক্তযোগ্য মাথার চিহ্নগুলি বৈশিষ্ট্যযুক্ত। ই এম ফাস্টেনার প্রায়ই শনাক্তকরণের জন্য মালিকানাধীন চিহ্ন বা রং অন্তর্ভুক্ত করে। প্রতিস্থাপন স্ক্রুগুলি সোর্স করার সময়, সরবরাহকারীর শংসাপত্রগুলি যাচাই করুন এবং স্পেসিফিকেশনগুলির সাথে সম্মতি নিশ্চিত করতে উপাদান সার্টিফিকেশনের অনুরোধ করুন৷
স্বয়ংচালিত শিল্প লাইটওয়েটিং, অ্যাসেম্বলি অটোমেশন, এবং টেকসইতার লক্ষ্যগুলি মোকাবেলায় ফাস্টেনার প্রযুক্তি উদ্ভাবন চালিয়ে যাচ্ছে।
লাইটওয়েট উপকরণ: টাইটানিয়াম ফাস্টেনার শক্তি বজায় রাখার সময় ইস্পাতের তুলনায় 40% ওজন কমায়, যদিও গণ-বাজারের যানবাহনের জন্য খরচ নিষিদ্ধ থাকে। শক্ত থ্রেড সহ অ্যালুমিনিয়াম স্ক্রু অ-সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশন পরিবেশন করে। কম্পোজিট এবং হাইব্রিড ফাস্টেনারগুলি অপ্টিমাইজ করা শক্তি-থেকে-ওজন অনুপাতের জন্য উপাদানের প্রকারগুলিকে একত্রিত করে।
স্মার্ট ফাস্টেনার: এমবেডেড সেন্সর রিয়েল-টাইমে বোল্টের টান, তাপমাত্রা এবং কম্পন নিরীক্ষণ করে, বেতারভাবে ডেটা প্রেরণ করে। এই প্রযুক্তি বাণিজ্যিক যানবাহন এবং উচ্চ-পারফরম্যান্স অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ভবিষ্যদ্বাণীমূলক রক্ষণাবেক্ষণ এবং অবিলম্বে ত্রুটি সনাক্তকরণ সক্ষম করে। বর্তমান বাস্তবায়ন খরচ সেন্সর-সজ্জিত ফাস্টেনার প্রতি $50-200 কিন্তু উত্পাদন স্কেল হিসাবে সমালোচনামূলক জয়েন্টগুলোতে জন্য লাভজনক হতে পারে.
পরিবেশ বান্ধব বিকল্প: নির্মাতারা পুনর্নবীকরণযোগ্য সংস্থানগুলি থেকে জৈব-ভিত্তিক থ্রেড-লকিং যৌগগুলি বিকাশ করে এবং ক্রোমিয়াম-মুক্ত আবরণগুলি পৌঁছানোর নিয়মগুলি পূরণ করে৷ কিছু কোম্পানি গাড়ি ভাঙার সময় নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে (তাপ, রাসায়নিক এক্সপোজার) ভেঙ্গে যায় এমন পলিমার ব্যবহার করে সরলীকৃত শেষ-জীবনের পুনর্ব্যবহার করার জন্য দ্রবীভূত ফাস্টেনারগুলি অন্বেষণ করে।
যোগদানের উন্নত কৌশল: ফ্লো-ড্রিল স্ক্রুইং (ফর্ম-ড্রিলিং) স্ক্রু নিজেই একটি একক অপারেশনে গর্ত তৈরি এবং ট্যাপ করার মাধ্যমে পৃথক গর্ত-তুরপুন ক্রিয়াকলাপ দূর করে, সমাবেশের সময় কমিয়ে দেয়। শীট মেটাল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য 30-40% . ঘর্ষণ-ওয়েল্ডিং স্ক্রুগুলি ঘূর্ণনশীল তাপের মাধ্যমে আণবিক বন্ধন তৈরি করে, অতিরিক্ত সিলেন্ট ছাড়াই গ্যাস-টাইট জয়েন্ট তৈরি করে৷