Det finns två vanliga sätt att se till att fogarna är säkra och tillförlitliga, nämligen genom att använda gängade hål och tappade hål. Även om dessa termer ofta används omväxlande avser de olika processer och resultat. Det är viktigt för ingenjörer, maskinister och tillverkare att känna till skillnaden mellan gängade hål och tappade hål samt deras respektive tillämpningar.

Den här artikeln tar upp definitioner, processer och tillämpningar av gängade hål. Vi går in på tekniska aspekter, kostnadsöverväganden och prestandajämförelser, vilket ger en komplett guide till hur man väljer rätt typ av hål för olika industriella behov.

Gängade hål kontra gängade hål

Gängade hål

Gängade hål används för att skapa gängade hål genom att skära invändiga gängor i ett förborrat hål. Detta kallas gängtappning och görs vanligen när en skruv eller bult måste fästas ordentligt i metall eller andra material. Gängtappade hål används ofta inom bil-, flyg- och maskinindustrin eftersom de ger starka, permanenta gängor.

Exempel på data för gängade hål

Gängade hål

Å andra sidan formas ett gängat hål med hjälp av ett gängverktyg eller en gängfräs. Till skillnad från gängade hål, som görs efter borrning. Det finns olika metoder för att tillverka ett gängat hål, t.ex. att gänga direkt i en komponent eller genom ett befintligt hål. Gängade hål har många användningsområden eftersom de kan anpassas till flera komponenter, t.ex. högprecisionsdelar i elektronik och konsumentvaror.

Exempel på data för gängade hål

Skillnader mellan gängade och gängtappade hål

Skillnader i processer

Processerna för att skapa gängade och tappade hål skiljer sig avsevärt åt:

• Tappningsprocess: Gängade hål görs genom att borra ett hål och sedan använda en gängtapp för att skära invändiga gängor. De olika typerna av gängtappar omfattar skärande gängtappar, formande gängtappar, avsmalnande gängtappar och plugggängtappar, som är lämpliga för olika material och gängstorlekar.

• Gängningsprocess: Gängningsverktyg eller skärverktyg används för att skapa gängade hål. Gängningsprocessen kan göras på både in- och utvändiga gängor efter behov. Ofta krävs det flera passeringar för att uppnå rätt djup och stigning på den önskade gängan.

Strukturella skillnader

Tappade och gängade hål uppvisar också strukturella skillnader:

• Invändiga gängor kontra utvändiga gängor: Normalt har ett gängat hål invändiga gängor, och gängade hål kan också ha antingen utvändiga eller invändiga gängor, beroende på vilken metod som används.

• Storlek Hål- och gängstorlekar: Hålets storlek är viktig att ta hänsyn till när man väljer motsvarande gängstorlek för både gängtappning och gängning. Dessa mått styrs ofta av industriella riktlinjer som Unified Thread Standards eller Metric Thread Standards.

• Blindhål kontra genomgående hålGängade hål kan vara genomgående eller blinda medan gängade hål har olika typer av hål, t.ex. genomgående, blinda och frigångshål.

• Definitioner av frigångshål och pilothål: Frihål vid maskinbearbetning är lite större än skruvdiametern, vilket gör det lättare att sätta ihop dem. Pilothålen är däremot mindre och styr en gängtapp eller ett gängningsverktyg för att göra exakta gängor.

Jämförelse mellan gängade hål och gängade hål

Jämförelse av prestanda och applikationer

Prestanda och användningsområden för gängade hål varierar beroende på flera faktorer:

• Material: Hårdmetaller, mjuka metaller, plast och kompositer kan alla ha gängade hål och tappade hål. Valet av håltyp och specifika verktyg kan dock ändras beroende på bland annat materialets hårdhet.

• Hastighet och effektivitet: Gängning är i allmänhet snabbare och enklare än gängtappning, särskilt när det gäller stora mängder komponenter. Trots detta är gängning mer mångsidig och exakt, vilket gör den lämplig för tillämpningar med hög precision.

• Volym- och batchproduktion: För massproduktion kan gängade hål vara billigare eftersom automatiserade maskiner och gängverktyg kan användas. Gängade hål kan kräva mer manuellt arbete och tid även om de vanligtvis är enklare att producera.

Kostnader och ekonomiska faktorer

Kostnadseffekterna av att använda gängade hål jämfört med tappade hål kan vara betydande:

• Kostnader för installation och initiala verktyg: Gängtappningsinstrument är normalt billigare och enklare att tillverka än gängverktyg och gängfräsar, som kan kräva särskild utrustning.

• Pris per enhet: Priset per enhet för gängade hål är normalt lägre jämfört med gängade hål, särskilt vid småskalig produktion. Men när det gäller storskalig produktion kan automationsmöjligheterna vid gängning bidra till att sänka kostnaderna.

• Underhåll och verktygens förväntade livslängd: Gängtappningsverktyg slits ut snabbare, särskilt när de används i hårda material, medan gängverktyg, som är dyra, vanligtvis har längre livslängd och kan slipas igen eller bytas ut enkelt.

Kvalitet och tillförlitlighet

Kvaliteten och tillförlitligheten hos gängade och tappade hål är avgörande faktorer:

• Styrka och hållbarhet: Gängade hål har i allmänhet högre hållfasthet och bärförmåga än gängade hål, särskilt när utvändiga gängor används.

• Precision och noggrannhet: Säkerställa bättre precision och noggrannhet är gängning särskilt användbar i höghastighetsgängcentraler och CNC-maskiner där snäva toleranser krävs.

• Potentiella problem: Gängade hål tenderar att drabbas av bland annat metallspån och gängslitage, vilket kan påverka hållbarheten hos själva gängorna.

Tekniska aspekter på gängtappning och gängning

Detaljer om tappningsprocessen

Att skapa gängade hål innebär flera viktiga steg och överväganden:

• Borrning och förberedelse av pilothål: Ett pilothål måste borras innan gängningen påbörjas; detta hål är mindre än den slutliga gängdiametern. En gängtappshållare hjälper till att styra gängtappen samtidigt som den skapar exakta gängor.

• Tappningsverktyg och deras användning: För att göra gängor genom olika material och krav på hål används olika typer av gängtappar som koniska gängtappar, plugggängtappar, bottnande kranar etc., kan användas.

• Höghastighets gängtappningscenter och deras fördelar: Gängtappningscentraler med hög hastighet möjliggör snabb produktion av ett stort antal gängade hål med större noggrannhet.

Detaljer om gängprocessen

Gängningsprocessen innebär att gängor skapas inuti ett borrat hål eller direkt på en komponent:

• Skapa gängor inuti ett borrat hål: Gängning i ett borrat hål kräver exakt kontroll och användning av specialiserade gängverktyg eller gängfräsar. Detta kan göra att flera passeringar krävs för att uppnå önskat gängdjup.

• Gängfräs vs skärande gängtapp: Gängfräsar har större flexibilitet och noggrannhet än gängtappsfräsar, särskilt på CNC-maskiner eftersom de kan göra olika storlekar och stigningar utan att byta verktyg.

• Gängning och gängtappning i CNC-maskiner: I CNC-maskiner är gängnings- och gängningsprocesserna automatiserade, vilket innebär att hög precision och noggrannhet uppnås.

Storlekstabell för borr och gängtapp

En tabell över gäng- och borrstorlekar är ett viktigt hjälpmedel för maskinister och ingenjörer eftersom den anger lämplig borrstorlek för en given gängtapp. Tabellen ser till att pilothålet har rätt storlek för gängtappning, vilket förhindrar vissa problem som gängavdragning eller ofullständiga gängor.

Metriska gängborrstorlekar

Tums gängborrstorlekar

Ömsesidiga alternativ för borrade eller gängade hål

Ytterligare metoder för att skapa interna trådar är:

• Spiralformade skär: Med hjälp av spiralformade insatser kan man göra kraftiga gängningar i mjuka eller skadade material och de kan också bytas ut om de blir utslitna.

• Tråd rullning: I den här metoden skapas trådar genom att materialet deformeras, vilket gör dem starkare och mer motståndskraftiga mot utmattning.

Hur tar man upp ett hål i metall?

Så här går du tillväga när du ska borra ett hål i metall:

1. Borra pilothålet: Välj rätt storlek på borren från storlekstabellen för borr och gängtapp.

2. Smörj kranen: Applicera skärvätska så att friktion och verktygsslitage minimeras.

3. Rikta in gängtappen: Se till att gängtappen är riktad mot hålet så att du undviker korsgängning.

4. Vrid kranen: Använd en krannyckel så att du kan vrida den och därmed skära i dess gänga på hålet.

5. Rensa markerna: Backa ibland från kranen för att rensa bort eventuella metallspån och på så sätt förhindra bindning.

Tips för att skapa perfekta gängade hål

• Använd rätt verktyg: Rätt gängtappar och gängverktyg ska användas beroende på material och gängstorlek.

• Upprätthåll korrekt uppriktning: Det är nödvändigt att ha en perfekt inriktning av gängtappen eller gängverktyget med hålet.

• Kontrollera skärhastigheten: Överhettning och verktygsslitage kan förebyggas genom att använda rätt skärhastighet.

• Kontrollera gängans kvalitet: Kontrollera om gängorna är defekta och se till att de uppfyller de nödvändiga specifikationerna.

Lämplig diameter på gängat hål

Följande faktorer måste beaktas vid bestämning av lämplig diameter för ett gängat hål.

• Materialtyp: Olika material kan kräva olika gängstorlekar och stigningar.

• Krav på belastning: Den förväntade belastningen på trådar påverkar gängstorlek och djup.

• Branschstandarder: Överensstämmelse med industristandarder garanterar kompatibilitet med skruvar och bultar.

Kostnader och tillverkning

Det finns ekonomiska effekter av att välja tappade eller gängade hål, vilka är:

• Kostnadseffektivitet: För småskalig tillverkning är gängade hål vanligtvis mer kostnadseffektiva, medan storskalig eller automatiserad produktion kan dra nytta av att använda gängade hål.

• Överväganden om tillverkning: Några av dessa är verktygskostnader, materialspill och produktionshastighet.

• Långsiktiga kostnadskonsekvenser: Dessa omfattar underhåll, ersättningsverktyg samt eventuella driftstopp under produktionsprocessen.

För- och nackdelar med gängat hål kontra gängat hål

Fördelar med gängade hål

• Enkelhet och lätthet att skapa: De är lätta att skapa och kräver mindre specialutrustning.

• Kostnadseffektivitet i småskalig produktion:Gängade hål är kostnadseffektiva för småskalig produktion eftersom initialkostnaderna och verktygsinvesteringarna är låga.

Fördelar med gängade hål

• Mångsidighet och anpassningsförmåga: Gängade hål kan användas i ett stort antal applikationer och olika typer av material.

• Högre styrka och lastbärande kapacitet: Speciellt utvändiga gängade hål är särskilt starkare.

Nackdelar med gängade hål

• Begränsningar i storlekar och material: Det är inte alla gängstorlekar eller material som är lämpliga för gängtappshål.

• Verktyg som slits ut snabbt: Gängtappningsverktyg kan slitas ut snabbt, särskilt vid arbete på hårda ytor.

Nackdelar med gängade hål

• Mer komplex process och utrustning krävs: Gängade hål kräver specialiserade gängverktyg och utrustning.

• Högre initial installationskostnad: Kostnaden för gängverktyg och utrustning kan vara högre, särskilt vid automatiserad produktion.

Slutsats

Maskinbearbetning och tillverkning kan inte klara sig utan gängade hål i sin verksamhet. Dessa två typer av hål har olika fördelar och användningsområden. För att förstå dessa skillnader måste vi undersöka de processer som är inblandade, deras kostnader och hur bra de fungerar som resultat.