Alátétek – típusok/felhasználások/előnyök és hátrányok
Ebben a cikkben bemutatjuk az alátétek számos változatát. Ismertetjük az alátétek használatát, és sorra vesszük az alátétek előnyeit és hátrányait. A fém és műanyag alátétekkel is foglalkozunk.
Általános információk az alátétekről
Az alátétek valószínűleg a leggyakrabban használt alkatrészek a gépészeti csavaros csatlakozásoknál. Gyakran alátéteknek vagy távtartó alátéteknek nevezik őket, és a csatlakozások stabilitásának, biztonságának és megbízhatóságának javítására szolgálnak. Az alátétek sokféle anyagból készülhetnek.
Annak érdekében, hogy az alátétek következetesen gyárthatók és használhatók legyenek a különböző alkalmazásoknál, a speciális változatokra számos szabvány vonatkozik. Néhány ilyen szabvány:
- DIN 125 alátétek
- DIN 9021 alátétek
- ISO 7093 alátétek
- Illesztő alátétek – DIN 988
- Alátétek – JIS B 1258 – 2006
- Alátétek – JIS B 1256 (F) – 1978
Az alátétek típusai
Az alátétek különböző típusokban és verziókban kaphatók, amelyek az alkalmazástól és a tervezett felhasználástól függően változhatnak.
Íme néhány a leggyakoribb típusok közül.
Alátétek: Ez általában egy kerek, lapos összetevő középső furattal. Az alátétek azonban eltérő alakúak is lehetnek. Például lehetnek ék alakúak, négyzet alakúak vagy oválisak is. A reteszelő rögzítő alátétként használt speciális formák is gyakoriak.
A nagy alátétek (beleértve a fedő alátéteket is) nagyobb felületen fejtik ki erőhatásukat, ugyanakkor megakadályozzák, hogy a csavarfej vagy az anya érintkezési felülete behatoljon az anyag felületébe.
A szilárdságra és a korrózióállóságra vonatkozó anyagkövetelményektől függően rozsdamentes acélból, acélból vagy más fémekből, valamint műanyagból készült alátétek léteznek.
A rugós alátétek használata megakadályozza a csavarok meglazulását, így a csatlakozás rezgések vagy külső terhelések miatti meglazulását is.
Általában rugós anyagból készülnek – például rugóacélból – és ívelt vagy hullámos alak jellemzi őket, amely fenntartja az alkatrészek közötti további feszültséget.
A rugós alátétek alakja további súrlódást okoz az alkatrészek között, és hozzájárul a csatlakozás rögzítéséhez.
Rögzítő alátétek: A rögzítő alátétek feszítő alátétként, zárógyűrűként, fogazott alátétként, fogas záró alátétként, fogazott záró alátétként vagy hullámos fogazott alátétként is felépíthetők. Szerkezetük vagy speciális rögzítőelemeik, például a reteszelő fogak vagy a menetdeformációk megbízhatóan biztosítják a csatlakozást.
Az alátétek egyik vagy mindkét oldalán fogak vagy hornyok találhatók a jobb tapadás és csúszásállóság érdekében.
A rögzítő alátétek speciális záróelemei behatolhatnak a csavar menetébe, megakadályozva ezzel a csavar kitekeredését és kilazulását. A fogazott kontúrnak köszönhetően az alátét jobban meg tudja fogni az alkatrész érintkező felületét, ami növeli a csatlakozás csúszási ellenállását.
Ez különösen hasznossá teszi őket olyan alkalmazásoknál, amelyek megbízható rögzítőhatást igényelnek.
Kúpos alátétek: A kúpos alátétek kúpos külső körvonalú alátétek. Ez a speciális forma lehetővé teszi a két összetevő közötti távolság módosítását a felületi egyenetlenség, dőlésszög vagy igazítás beállításához a csavar alá helyezve. A kúpos alátét általában úgy van pozicionálva, hogy a kúpos oldal a beállítás vagy igazítás kívánt irányába mutasson.
Illesztő alátétek: Az illesztő alátétek másik neve: pozicionáló alátétek.
A gépészet és az egyedi gépépítés illesztő alátéteket használ az alkatrészek pontos beállításához, illetve az egyensúlyhiány kompenzálásához és a nemkívánatos axiális mozgások megakadályozásához. Ebből a célból az illesztő alátétek olyan mozgó alkatrészek között helyezkednek el, mint például a fogaskerekek és a csapágyak, hogy megfelelően illeszkedjenek egymáshoz, és a megadott tűréshatáron belül egyenletesen működjenek.
A szilárdságra és a korrózióállóságra vonatkozó anyagkövetelményektől függően rozsdamentes acélból, rézből vagy más fémekből, valamint műanyagból készült illesztő alátétek léteznek.
Műanyag alátétek: Különböző anyagtulajdonságuk miatt a műanyag alátétek különleges előnyöket kínálnak.
A műanyag alátétek többféle műanyagból készülnek, többek között polietilénből (PE), polipropilénből (PP), polivinil-kloridból (PVC), nejlonból, polikarbonátból (PC) és sok más anyagból. Az anyag kiválasztása a konkrét követelményektől függ, pl. az alábbiaktól:
- Szilárdság
- Hőmérsékleti ellenállás
- Korrózióállóság
- Szigetelési tulajdonságok
A műanyag korongok könnyebbek a fém korongoknál, ami megkönnyíti kezelésüket és feldolgozásukat. A műanyagok általában korrózióállóak, így nedves vagy agresszív környezetben használhatók. A műanyagok továbbá jó szigetelők, ezért jól használhatók elektromos alkalmazásokhoz.
Az alátétek használata
Az alátétek megfelelő és hatékony használatának elősegítése érdekében a következő leírást kell használni.
Először is meg kell határozni, hogy milyen célra használják majd az alátétet.
A csatlakozási követelmény ezzel felhasználható a megfelelő típusú alátét kiválasztására.
Az alátétek optimális méretét és anyagát az alkalmazás követelményeinek megfelelően kell kiválasztani. A méret az alátét átmérőjére és vastagságára vagy magasságára vonatkozik.
Az alátéteket a kívánt sorrendben kell elhelyezni a csatlakoztatandó összetevők között. Az egyenletes terheléseloszlás érdekében ügyeljen arra, hogy az alátétek egyenletesen és középen legyenek elhelyezve.
Az összeszerelés során győződjön meg arról, hogy az alátét csavarfejére vagy anyájára kifejtett nyomaték megfelel a szükséges specifikációknak. A túl alacsony vagy túl magas nyomaték megbízhatatlan csatlakozást eredményezhet.
Fontos a csatlakozás és az alkatrészek rendszeres ellenőrzése.
A rögzítőelemek szoros illeszkedését, kopását, repedéseket, deformációkat és a megfelelő ülést ellenőrizni kell. Szükség esetén a csatlakozást meg kell húzni, vagy az összetevőket ki kell cserélni.
Csavaros csatlakozás perselyekkel kombinálva
Fémből készült perselyek révén növelhető a csavarkötés erőssége, különösen akkor, ha az alátét önmagában nem elegendő a szükséges terhelés elnyeléséhez.
Ezenkívül a fémszegélyek jobban szabályozzák a csavaros csatlakozások meghúzási nyomatékát, mivel a csatlakozásnál egyenletesebb a terhelés. Ez pedig biztosítja, hogy a csavaros csatlakozás megfelelően meghúzható legyen túlzott mértékű megnyúlás vagy sérülés nélkül.
A rezgések és ütések jelentősen csökkenthetők műanyagból – például gumiból vagy műgumiból – készült perselyekkel. A nem fémes perselyek elektromos szigetelésre és könnyű szerkezethez is használhatók.
Az alátétek előnyei és hátrányai
A különböző anyagoknak köszönhetően az alátéteknek számos előnyük és hátrányuk van.
A fém alátétek előnyei
A fém alátétek nagyon stabilak, és megfelelő méret esetén nagy terhelés mellett deformáció nélkül használhatók. Tartósak és kopásállók, ami segít csökkenteni a karbantartási költségeket.
A fém alátétek hőállóak és ellenállnak a magas hőmérsékletnek, így nagy hőnek kitett környezetben is használhatók.
A fém alátétek jó elektromos vezetők, és alkalmasak olyan alkalmazásokhoz, ahol elektromos csatlakozásra, kisülésre vagy vezetőképességre van szükség.
A fém alátétek kiváló nyomási ellenállást biztosítanak. Ez azt jelenti, hogy hatékonyan minimalizálni tudják a rögzítőelemek terhelés alatti tágulását. Ez a funkció segít a csatlakozás integritásának fenntartásában és a rögzített csatlakozás stabilitásának biztosításában.
A fém alátéteket gyakran precíz méretekkel és tűrésekkel gyártják, így ideálisak olyan alkalmazásokhoz, ahol pontos pozicionálásra és beállításra van szükség.
A fém alátétek előnyei
Ha a fém alátéteknek nincs bevonatuk, és nem állnak ellen a vegyszereknek és/vagy korróziónak, akkor nedves és agresszív környezetben hajlamosak a korrózióra.
A gumiból vagy műanyagból készült alátétekhez képest a fém alátétek nagy holtsúlyúak, ami hátrányos hatással van a súlyfüggő alkalmazásokra.
Ha a fém alátéteket nem megfelelően választják ki és helyezik el, kárt tehetnek a csavarokban, az anyákban vagy magában az összetevőben.
A magas hőmérséklet-ingadozások túlzott tágulást vagy összehúzódást eredményezhetnek, ha a fém alátétet helytelenül választják ki, ami hátrányosan befolyásolhatja a csatlakozást.
A műanyag alátétek előnyei
A műanyag alátétek könnyebbek, mint a fém alátétek, ami megkönnyíti a kezelést, és csökkenti a szerkezet tömegét.
Nedves környezetben vagy agresszív közeggel érintkezve a műanyag alátétek megfelelő anyagválasztás esetén korrózió és károsodás nélkül lehetnek jelen.
A műanyag alátétek kiváló szigetelők, és gyakran használják elektromos alkalmazásokban az alkatrészek közötti elektromos szigetelés biztosítására és a rövidzárlatok megelőzésére.
A műanyagok gyakran kisebb súrlódással rendelkeznek, mint a fémek, ami hozzájárulhat az alkatrészek kopásának csökkentéséhez.
A műanyag alátétek hangszigetelésként is használhatók, mivel csillapítják a rezgéseket és a zajt.
Mivel a műanyagok hővezető képessége alacsony, a műanyag alátétek előnyösek olyan alkalmazásoknál, ahol fontos a hőszigetelés.
A műanyag alátétek hátrányai
A műanyag alátétek magas hőmérsékleten megolvadhatnak vagy deformálódhatnak. Ez problémás lehet olyan alkalmazásoknál, ahol magas hőmérséklet fordul elő.
A fémekhez képest a műanyagok általában kevésbé szilárdak, és kisebb szakítószilárdsággal rendelkeznek. Ez azt jelenti, hogy a műanyag alátétek nem olyan ellenállóak a nagy igénybevételt jelentő alkalmazásoknál, mint a fém alátétek. Ennek eredményeként a műanyag alátétek gyorsabban kophatnak, ezért gyakrabban kell cserélni őket.
Bizonyos körülmények között egyes vegyi anyagok megtámadhatják a műanyagokat, és gyengíthetik vagy feloldhatják őket. Ezért nem minden műanyag alátét alkalmas agresszív vegyszerekkel szennyezett környezetben.
Egyes műanyagok, különösen a kompozit műanyagok, nem hasznosíthatók újra, vagy csak nehezen újrahasznosíthatóak. Ez megnehezítheti a műanyag alátétek ártalmatlanítását és újrahasznosítását.
