การรีดเกลียวช่วยเพิ่มความต้านทานความเมื่อยล้าของสลักเกลียวสแตนเลสได้อย่างมากเมื่อเทียบกับการตัดเกลียว เนื่องมาจากปัจจัยสำคัญหลายประการที่เกี่ยวข้องกับวิธีการขึ้นรูปเกลียวและคุณสมบัติของวัสดุที่ได้ ต่อไปนี้เป็นรายละเอียดว่าการรีดเกลียวช่วยเพิ่มความต้านทานต่อความเมื่อยล้าได้อย่างไร:
การเสริมความแข็งแกร่งของวัสดุด้วยการทำงานแบบเย็น
การรีดเกลียวเป็นกระบวนการขึ้นรูปเย็น โดยเกลียวจะถูกสร้างขึ้นโดยการใช้แรงกดบนพื้นผิวของสลักเกลียว ส่งผลให้วัสดุเปลี่ยนรูปพลาสติกเป็นรูปทรงเกลียวที่ต้องการ การทำงานเย็นนี้ทำให้งานสแตนเลสแข็งตัว เพิ่มความแข็งและความแข็งแรงของชั้นผิว
เกลียวที่ขึ้นรูปเย็นมีความเค้นตกค้างจากการอัดสูงกว่า ซึ่งหมายความว่าพื้นผิวมีโอกาสน้อยที่จะแตกร้าวภายใต้แรงกดแบบวนรอบ (ความเค้นซ้ำๆ) ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อความล้าของโบลต์ ในทางตรงกันข้าม การตัดเกลียวจะเป็นการเอาวัสดุออก ส่งผลให้เกลียวอ่อนลงและมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวเมื่อรับแรงซ้ำๆ
ไม่มีการกำจัดวัสดุ = โครงสร้างเกรนต่อเนื่อง
ในการรีดเกลียว จะไม่มีการนำวัสดุใดๆ ออกจากสลักเกลียว แต่วัสดุจะถูกแทนที่เพื่อสร้างเกลียวแทน ซึ่งจะช่วยรักษาโครงสร้างเกรนของสเตนเลสสตีลที่ต่อเนื่องตามรูปทรงของเกลียว
ด้วยการรักษาการไหลของเกรนที่ต่อเนื่องนี้ เกลียวที่รีดจึงมีความแข็งแรงและทนต่อความล้าได้มากขึ้น ในทางกลับกัน การกลึงเกลียวจะแยกโครงสร้างของเกรน ทำให้เกิดจุดรวมความเครียดที่เสี่ยงต่อความล้าและความล้มเหลวเมื่อเวลาผ่านไป
พื้นผิวเรียบ
โดยทั่วไป เกลียวที่รีดจะมีผิวสำเร็จที่เรียบเนียนกว่าเมื่อเทียบกับเกลียวที่ตัด พื้นผิวที่เรียบขึ้นหมายความว่ามีข้อบกพร่องของพื้นผิวน้อยลง เช่น รอยบากขนาดเล็กหรือเครื่องหมายเครื่องมือ ซึ่งอาจทำหน้าที่เป็นตัวรวมความเค้นในระหว่างการโหลดแบบวน
ในการตัดเกลียว กระบวนการตัดเฉือนมักจะทิ้งข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ ไว้ที่พื้นผิว ซึ่งสามารถทำให้เกิดรอยแตกร้าวภายใต้แรงเค้นซ้ำๆ ส่งผลให้เกิดความเสียหายจากความเมื่อยล้า เกลียวที่ม้วนแล้วซึ่งมีพื้นผิวเรียบกว่า กระจายแรงเค้นได้เท่าๆ กัน และทำให้มีโอกาสแตกร้าวน้อยลง
ความเค้นอัดที่เหลือ
กระบวนการรีดเกลียวจะทำให้เกิดความเค้นตกค้างจากแรงอัดเข้าสู่วัสดุที่โคนเกลียว (ส่วนต่ำสุดของเกลียว) สิ่งนี้มีประโยชน์เนื่องจากความล้มเหลวของความล้าส่วนใหญ่เริ่มต้นที่พื้นผิว และความเค้นอัดจะต่อต้านความเค้นดึงที่ทำให้เกิดการแตกร้าว
ในการตัดเกลียว กระบวนการตัดเฉือนไม่ก่อให้เกิดความเค้นอัดที่เป็นประโยชน์เหล่านี้ และอาจทำให้วัสดุมีความเค้นดึงตกค้าง ซึ่งส่งเสริมให้เกิดการแตกร้าวและการแพร่กระจายภายใต้การรับน้ำหนักเมื่อล้า
ลดความเข้มข้นของความเครียด
การเปลี่ยนผ่านที่ราบรื่นและรูปทรงโค้งมนที่เกิดจากการรีดเกลียวจะช่วยลดความเข้มข้นของแรงเค้นที่จุดวิกฤติ เช่น รากของเส้นด้าย ในทางตรงกันข้าม ด้ายที่ตัดมักจะมีการเปลี่ยนแปลงที่คมชัดกว่า ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นให้เกิดความเครียด และเพิ่มโอกาสที่จะเกิดรอยแตกเมื่อยล้าในบริเวณเหล่านี้
ความเข้มข้นของความเค้นที่ลดลงในเกลียวที่ม้วนหมายความว่าเกลียวสามารถทนต่อรอบการโหลดได้มากขึ้นโดยไม่เกิดข้อผิดพลาด ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องโหลดและขนถ่ายโบลต์ซ้ำๆ
ชีวิตที่เหนื่อยล้าเพิ่มขึ้น
การรวมกันของพื้นผิวที่เรียบขึ้น ความเค้นตกค้างจากแรงอัด การไหลของเกรนอย่างต่อเนื่อง และความเข้มข้นของความเค้นที่ลดลงในเกลียวที่รีดจะช่วยยืดอายุความล้าของ สลักเกลียวสแตนเลส - สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการโหลดแบบไดนามิกหรือแบบวน เช่น ในอวกาศ ยานยนต์ และวิศวกรรมโครงสร้าง
การศึกษาพบว่าเกลียวที่ม้วนสามารถยืดอายุความล้าได้มากถึงสี่ถึงห้าเท่าเมื่อเทียบกับเกลียวที่ตัด ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่มีความเครียดสูงและวิกฤตต่อความล้า
โดยสรุป การรีดเกลียวช่วยเพิ่มความต้านทานความล้าของสลักเกลียวสแตนเลสโดย:
เสริมความแข็งแกร่งให้กับวัสดุด้วยการทำงานแบบเย็น
รักษาโครงสร้างเกรนอย่างต่อเนื่อง
สร้างพื้นผิวที่เรียบเนียนขึ้นและมีข้อบกพร่องน้อยลง
ขอแนะนำความเค้นตกค้างจากแรงอัดที่เป็นประโยชน์
การลดความเข้มข้นของความเครียดที่รูทของเส้นด้าย
ปัจจัยเหล่านี้รวมกันทำให้เกลียวที่รีดมีความทนทานมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญภายใต้โหลดแบบวนเมื่อเปรียบเทียบกับเกลียวที่ตัด ปรับปรุงประสิทธิภาพความล้าและอายุการใช้งานที่ยาวนานของสลักเกลียวสแตนเลสในการใช้งานที่มีความต้องการสูง
