Aké sú rôzne typy šesťhranných matíc a kedy by ste ich mali použiť?

Šesťhranné matice prichádzajú v mnohých typoch, z ktorých každý je navrhnutý pre špecifické podmienky zaťaženia, prostredia a požiadavky na montáž. Najbežnejšie používané typy sú štandardné šesťhranné matice, nylonové vložené poistné matice, prírubové matice a ťažké šesťhranné matice — a výber nesprávneho môže viesť k poruche spoja, korózii alebo nebezpečným zostavám. Tu je úplný rozpis všetkých hlavných typov a presne, kedy ich použiť.

Štandardná šesťhranná matica (obyčajná šesťhranná matica)

Štandardná šesťhranná matica je najpoužívanejšou upevňovacou maticou na svete. Má šesť plochých strán, jednotnú hrúbku a vnútorný závit. Tieto matice definované normami ako ASME B18.2.2 a ISO 4032 sú dostupné vo veľkostiach od #0 až 4 palce v imperiálnych a M1,6 až M100 v metrických.

Použite, keď: potrebujete univerzálne upevňovacie riešenie v nevibračných aplikáciách s nízkym až stredným zaťažením – ako je montáž nábytku, štrukturálne rámovanie a strojové zariadenia, ktoré nie sú vystavené dynamickým silám.

Štandardné šesťhranné matice by mali byť vždy spárované s podložkou, aby sa zabránilo poškodeniu povrchu a zlepšilo sa rozloženie zaťaženia. Bez vlastností odolných voči vibráciám nie sú vhodné pre motory, automobilové závesy alebo priemyselné zariadenia vystavené nepretržitému pohybu.

Nylonová vložka poistná matica (Nyloc matica)

Nylonová vložená poistná matica obsahuje nylonový nákružok v hornej časti matice. Keď závity skrutky zapadnú do tejto objímky, vytvorí sa trenie, ktoré odoláva uvoľneniu v dôsledku vibrácií. Tento typ spĺňa normy DIN 985 a ASME B18.16.6 a je jedným z najspoľahlivejších dostupných riešení pasívneho uzamykania.

Kľúčové obmedzenie: nylonové vložky degradujú približne nad 120 °C (250 °F) , vďaka čomu nie sú vhodné do prostredia s vysokou teplotou, ako sú výfukové systémy alebo priemyselné pece.

Použite, keď: aplikácia zahŕňa vibrácie, opakované pohyby alebo situácie, keď je opätovné utiahnutie nepraktické – vrátane komponentov podvozku automobilov, zostáv bicyklov, elektronických krytov a držiakov HVAC. Sú určené na jedno použitie; po odstránení stráca nylonová vložka svoju uzamykaciu účinnosť.

Prírubová matica (zúbkovaná a nezúbkovaná)

Prírubové matice majú integrovanú širokú kruhovú základňu (prírubu), ktorá rozdeľuje upínaciu silu na väčšiu plochu – funguje ako vstavaná podložka. Zúbkované prírubové matice pridávajú zuby na spodnej strane príruby, aby sa zahryzli do spojovacieho povrchu, čím poskytujú dodatočnú odolnosť voči vibráciám.

Použite, keď: práca s plechmi, plastovými panelmi alebo mäkkými materiálmi, kde by sa štandardné podložky mohli posunúť alebo vynechať. Prírubové matice sú mimoriadne bežné v automobilovej výrobe – napríklad upevnenie výfukového potrubia a podbehov kolies – pretože znižujú počet dielov a čas montáže.

Ťažká šesťhranná matica

Ťažké šesťhranné matice majú väčšiu šírku a sú hrubšie ako štandardné šesťhranné matice rovnakej veľkosti závitu. Napríklad a 1-palcová ťažká šesťhranná matica meria 1-5/8 palcov cez byty , v porovnaní s 1-1/2 palca pre štandardnú šesťhrannú maticu. Vyhovujú špecifikáciám ASME B18.2.2 heavy series a ASTM A563.

Použite, keď: spoj nesie veľké konštrukčné alebo ťahové zaťaženie – vrátane oceľovej konštrukcie (nosníky I, základové dosky stĺpov), príruby potrubí, spoje kotevných skrutiek a zostavy skrutiek s vysokou pevnosťou (ASTM A325 alebo A490). Sú povinné v mnohých aplikáciách konštrukčnej ocele podľa špecifikácií AISC a RCSC.

Džemový orech (polovica orecha)

Zavárací orech je približne polovica výšky štandardnej šesťhrannej matice — typicky okolo 40 – 50 % normálnej hrúbky pre daný priemer závitu. Je navrhnutý tak, aby bol utiahnutý ("zaseknutý") proti štandardnej matici, aby sa zaistil v polohe protichodnými tlakovými silami.

Použite, keď: musíte zaistiť polohu matice na skrutke alebo závitovej tyči bez pridania nadmernej výšky stohu – bežné v nastaviteľných strojoch, napínačoch, ložiskách na konci tyče a presných zariadeniach, kde je potrebné nastavenie polohy pred konečným zaistením. Vždy najskôr nainštalujte poistnú maticu (najbližšie k obrobku), potom celú maticu na vrch a utiahnite ich proti sebe.

Hradný orech (Hastellated Nut)

Hradné matice majú v hornej časti vyrezané štrbiny (hradiská), ktoré sú zarovnané s otvorom vyvŕtaným cez skrutku. Závlačka alebo bezpečnostné lanko prechádza cez štrbinu a otvor pre skrutku, aby sa fyzicky zabránilo otáčaniu matice. To poskytuje a pozitívny, mechanický mechanizmus proti uvoľneniu ktoré sa nemôžu spoliehať len na trenie.

Použite, keď: Absolútna prevencia uvoľnenia je kritická z hľadiska bezpečnosti a zlyhanie nie je prijateľné – ako sú upevňovacie matice ložísk kolies, riadiace spojky lietadiel, spojovacie tyče riadenia a aplikácie, ktoré sa riadia FAA, vojenskými predpismi alebo predpismi pre motoristický šport. Hradné matice vyžadujú predvŕtanú skrutku a závlačku, čo predlžuje čas montáže, ale poskytuje bezkonkurenčnú mechanickú bezpečnosť.

Šesťhranná matica s prevažujúcim momentom (celokovová poistná matica)

Na rozdiel od poistných matíc s nylonovou vložkou, celokovové prevládajúce momentové matice používajú zdeformovaný alebo neokrúhly závitový úsek – často zvlnený horný úsek – na mechanické vytváranie blokovacieho trenia bez akejkoľvek plastovej vložky. Bežné konštrukcie zahŕňajú hornú poistnú maticu a oválnu poistnú maticu.

Použite, keď: prevádzková teplota presahuje limity nylonových vložkových matíc — napríklad vo výfukových potrubiach (až do 315 °C / 600 °F alebo vyššie v závislosti od triedy), držiaky motora alebo priemyselné pece. Na rozdiel od nylonových verzií ich možno niekoľkokrát znova použiť, kým sa uzamykací moment zníži.

Klobúčiková matica (žaluďová alebo kopulovitá)

Krycie matice majú uzavretý, zaoblený vrch, ktorý zakrýva odkrytý koniec závitu skrutky. Slúži to na dva účely: ochrana závitu pred koróziou, poškodením a znečistením a poskytnutie hotového, esteticky čistého vzhľadu.

Použite, keď: nechránené nite by mohli spôsobiť zranenie (ostré hrany v spotrebných produktoch), keď je potrebná ochrana nití pred vlhkosťou alebo chemikáliami, alebo keď záleží na vzhľade – ako napríklad karoséria motocykla, nábytok, príslušenstvo displeja a zábradlia. Krycie matice sú k dispozícii v povrchovej úprave z nehrdzavejúcej ocele, mosadze a chrómu pre dekoratívne aplikácie.

Spojovacia matica (šesťhranná spojovacia matica)

Spojovacia matica je zvyčajne predĺžená šesťhranná matica 3 až 4-násobok dĺžky štandardnej matice — používa sa na spojenie dvoch tyčí alebo kolíkov s vonkajším závitom. Môže obsahovať rovnaký závit v celom rozsahu alebo rôzne závity na každom konci na pripojenie nekompatibilných veľkostí závitov alebo noriem.

Použite, keď: predlžovanie dĺžky závitovej tyče, zavesenie podhľadov alebo rúr zo systémov závitových tyčí alebo spájanie závitových vložiek pri kotvení do betónu. Sú štandardným komponentom v zostavách celozávitových tyčí (ATR) v stavebníctve.

Sprievodca rýchlym výberom podľa aplikácie

Pomocou nižšie uvedenej tabuľky na prvý pohľad identifikujte správny typ šesťhrannej matice na základe vášho konkrétneho prípadu použitia.

Úvahy o materiáli a nátere

Typ šesťhrannej matice, ktorý si vyberiete, je len časťou rozhodnutia. Materiál a povrchová úprava dramaticky ovplyvňujú odolnosť proti korózii, pevnosť a kompatibilitu:

• Stupeň 2 / Stupeň 5 / Stupeň 8 (cisársky): matice z uhlíkovej ocele dimenzované na postupne vyššie odolné zaťaženie — Stupeň 8 je štandardom pre konštrukčné a vysokovýkonné spoje.
• Nerezová oceľ A2 / A4 (304 / 316): A4 (316) pridáva molybdén pre vynikajúcu odolnosť voči slanej vode a chemikáliám – preferovaný pre morské prostredie, spracovanie potravín a vonkajšie prostredie.
• Pozinkované: poskytuje základnú ochranu proti korózii pre vnútorné aplikácie; nie je vhodný pre pobrežné prostredie alebo prostredie s vysokou vlhkosťou.
• Žiarovo pozinkované: hrubý zinkový povlak pre vonkajšie konštrukčné aplikácie, zvyčajne pridáva 45-85 mikrónov ochrannej vrstvy.
• Mosadz / bronz: prirodzene odolné voči korózii a nemagnetické – používané v elektrických paneloch, inštalatérskom a námornom hardvéri, kde oceľ nie je vhodná.

Vždy prispôsobte materiál matice materiálu skrutky, aby ste predišli galvanickej korózii. Miešanie matíc z nehrdzavejúcej ocele so skrutkami z uhlíkovej ocele vo vlhkom prostredí urýchli koróziu komponentu z uhlíkovej ocele.