Welding fundamentals and processes ตอนที่ 8
เอกสารอ้างอิง : Thomas J. Lienert. ASM handbook. Volume 06A welding fundamentals and processes. ASM international handbook committee. Materials park. Ohio. USA. 2011.
Mechanical joining - fastening and integral attachment. มีสองวิธีที่ทำให้เกิดการขัดกันทางกลระหว่าง parts ซึ่งประกอบกันเป็น joint ที่อาศัยแรงทางกลเพียงอย่างเดียว ได้แก่ การใช้ part เสริมที่มีจุดประสงค์เฉพาะเพื่อทำให้เกิดการขัดกันดังกล่าวและการใช้รูปร่างของ parts เองเพื่อทำให้เกิดการขัดกัน วิธีแรกเรียกว่า mechanical fastening โดย part เสริมพิเศษนั้นเรียกว่า fastener วิธีหลังเรียกว่า integral mechanical attachment โดยลักษณะส่วนที่เข้าประกบกันเรียกว่า attachment features ผู้อ่านที่สนใจสามารถศึกษาเพิ่มเติมได้จากเอกสารอ้างอิงที่ดีมากบางฉบับซึ่งระบุไว้ตอนท้ายของบทความนี้
Mechanical joining
ไม่ว่าจะอยู่ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งจากสองรูปแบบที่อธิบายข้างต้น
คิดเป็นสัดส่วนมากกว่าครึ่งหนึ่งของงาน joining ทั้งหมดที่ดำเนินการทั่วโลกในแต่ละปี
ความจริงที่ว่า mechanical joining ทำได้ง่าย
มีรูปแบบที่หลากหลาย ใช้ได้กับวัสดุทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็น metals, ceramics,
cement and concrete, glass, polymers, wood และ composites ในแทบทุกการจับคู่ ไม่ทำให้สมบัติของวัสดุที่ทำการ join เปลี่ยนแปลง ให้ joints ที่มี structural
integrity สูงอย่างสม่ำเสมอ
เปิดโอกาสให้ถอดประกอบโดยตั้งใจได้โดยไม่ทำให้ parts เสียหาย
เอื้อให้เกิดการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ในทิศทางที่ควบคุมได้ระหว่าง parts ที่ถูก join และมีความสะดวกต่อการพกพา
ล้วนเป็นเหตุผลที่ทำให้วิธีนี้ได้รับความนิยมอย่างมาก อย่างไรก็ตาม
แม้จะมีข้อดีทั้งหมดนี้ ก็ยังมีวิธี joining อื่นที่สำคัญและใช้งานได้จริงเช่นกัน
Mechanical fastening ทำได้ด้วยวิธีที่รู้จักกันดีหลายวิธี
รวมทั้งวิธีที่อาจไม่เด่นชัดนักแต่ยังคุ้นเคยอยู่หลายวิธี ตัวอย่างของวิธี mechanical
fastening และ fasteners ที่รู้จักกันดีหรือคุ้นเคยแสดงไว้ในรูปที่
5 วิธีที่รู้จักกันดีได้แก่ การใช้ nails โลหะ, pins โลหะ, rivets โลหะหรือพลาสติก,
self-tapping screws โลหะ, bolts แบบเกลียวและ
machine screws โลหะซึ่งใช้งานร่วมกับ parts ที่มีเกลียวในหรือใช้งานร่วมกับ nuts โลหะที่มีเกลียวใน,
washers โลหะหรือผ้า, retaining clips และ rings
โลหะ, eyelets และ grommets โลหะ ซึ่งคุ้นเคยกันในชื่อ metal snaps เช่น
ที่พบในเสื้อหนังบางชนิดและกางเกงยีนส์ รวมทั้ง keys และ keyways
โลหะ, วิธีที่อาจไม่เด่นชัดแต่ยังคุ้นเคย
ได้แก่ buttons และ buttonholes ที่ทำจากพลาสติก
โลหะ หรือเซรามิก, zippers โลหะหรือพลาสติก, staples โลหะ, stitches, lashings, splices และ knots
ที่ทำจากโลหะหรือพอลิเมอร์ในเชือก และวิธีอื่น ๆ ในทุกกรณี
จุดประสงค์เพียงอย่างเดียวของ fastener ในฐานะ part คือการทำให้เกิดการขัดกันระหว่าง parts ของ joint
ที่ต้องการ ซึ่ง fastener ถูกนำไปใช้อยู่ภายในหรือร่วมกับ
joint นั้น เมื่อทำการ fasten แล้ว parts
ที่ถูก join จะถูกป้องกันไม่ให้แยกออกจากกัน
อย่างน้อยในบางทิศทางของการเคลื่อนที่, Mechanical fasteners แตกต่างกันไปตามวิธีเฉพาะที่ใช้ติดตั้งและตามวิธีที่ใช้ต้านทานแรงภายนอก
อย่างไรก็ตาม การทำให้ joints มีความสามารถในการรับแรงเท่ากับหรือมากกว่าสมาชิกของ
joint เองนั้นเป็นสิ่งที่ทำได้ Joint efficiency ซึ่งนิยามว่าเป็นค่าความเค้นที่เกิดขึ้นในส่วนประกอบหรือองค์ประกอบที่ทำให้เกิดการ
joining จริง หารด้วยค่าความเค้นที่รับโดย members โครงสร้างข้างเคียง อาจมีค่าสูง โดยทั่วไปใกล้เคียงหรือมากกว่า 100%
Fasteners ทำให้ joints ที่ประกอบแล้วสามารถถอดออกโดยตั้งใจได้โดยไม่ทำให้
joint elements เสียหาย อย่างไรก็ตาม
ต้องให้ความระมัดระวังทั้งในการออกแบบและในการผลิตหรือประกอบ
เพื่อป้องกันการถอดหลุดที่ไม่ต้องการและไม่ได้ตั้งใจ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น