非嵌件六角防松螺母-DIN985
- 產(chǎn)品描述:非金屬嵌件是在螺母的內(nèi)螺紋周圍鑲嵌一層非金屬材料(一般材料為尼龍66),當(dāng)被擰緊后起到鎖緊作用。一般用于不可拆卸的場合。 鎖緊原理:螺母的內(nèi)螺紋被一層非金屬材料包覆,當(dāng)旋入外螺紋時,非金屬材料被破壞并將螺紋配合的縫隙填滿,增大了回旋時的阻力,起到防松鎖緊的作用。
非金屬嵌件并非獨立零件,而是作為螺母的核心功能組件,與螺母本體形成一體化結(jié)構(gòu),其核心定義與特征可從三個維度解析:
非金屬嵌件的核心形態(tài)是 “附著于螺母內(nèi)螺紋表面的非金屬材料層”,通常通過注塑工藝與螺母本體緊密結(jié)合:
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鑲嵌位置:主要分布在螺母內(nèi)螺紋的中后段(遠(yuǎn)離螺母端面的 1/2-2/3 螺紋長度),部分設(shè)計會覆蓋全螺紋長度;非金屬材料與螺母本體的結(jié)合面會做粗糙化處理(如開設(shè)環(huán)形凹槽),防止使用中非金屬層脫落;
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材料選擇:90% 以上的非金屬嵌件采用尼龍 66,因其具備優(yōu)異的彈性(彈性模量約 2.8GPa)、耐溫性(長期使用溫度 - 40℃至 120℃)與耐腐蝕性,可適配多數(shù)民用與工業(yè)場景;高溫場景(如發(fā)動機(jī)周邊)會選用改性尼龍(如尼龍 66 + 玻纖增強(qiáng),耐溫提升至 150℃),強(qiáng)腐蝕場景則可能使用聚四氟乙烯(PTFE),但成本較高,應(yīng)用范圍較窄;
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尺寸精度:非金屬層的厚度需嚴(yán)格控制,通常為 0.1-0.3mm(隨螺母規(guī)格遞增,如 M5 螺母嵌件厚度約 0.15mm,M10 螺母約 0.25mm),確保既不會因過厚導(dǎo)致螺栓無法旋入,也不會因過薄失去防松效果。
非金屬嵌件的防松原理決定了其 “一次性防松” 的屬性,因此主要用于不可拆卸或極少拆卸的場合:
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典型場景包括汽車發(fā)動機(jī)支架固定、電子設(shè)備主板螺絲鎖付、家電電機(jī)端蓋連接等 —— 這些場景中,螺母一旦安裝到位,后續(xù)維護(hù)中無需拆卸,且需長期承受振動、溫度波動等工況,非金屬嵌件的長效防松能力可避免因螺母松動引發(fā)故障;
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與之相對,需要頻繁拆卸的場合(如機(jī)械設(shè)備檢修口、臨時固定結(jié)構(gòu))不適用非金屬嵌件,因為每次拆卸都會進(jìn)一步破壞非金屬層,導(dǎo)致防松效果大幅衰減,甚至失去防松能力。
非金屬嵌件需與螺母本體同步設(shè)計、同步生產(chǎn),形成 “非金屬嵌件螺母” 這一專用產(chǎn)品,而非通用配件:
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螺母本體材質(zhì)需與嵌件匹配,常見組合為 “碳鋼螺母 + 尼龍 66 嵌件”(表面鍍鋅 / 達(dá)克羅防銹,適用于干燥、輕度潮濕環(huán)境)、“不銹鋼螺母 + 尼龍 66 嵌件”(適用于戶外、潮濕或輕度腐蝕環(huán)境);
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螺紋規(guī)格需嚴(yán)格對應(yīng),嵌件的內(nèi)徑會略小于螺母內(nèi)螺紋的理論小徑(過盈量 0.05-0.1mm),確保與螺栓(外螺紋)旋合時能產(chǎn)生足夠的物理干涉,這是防松的關(guān)鍵前提。
非金屬嵌件的防松并非依賴摩擦力的簡單增強(qiáng),而是通過 “非金屬材料的破壞與變形”,構(gòu)建多維度的防松阻力,其完整鎖緊過程可分為三個階段:
當(dāng)螺栓(外螺紋)旋入帶非金屬嵌件的螺母時,由于嵌件內(nèi)徑小于螺栓螺紋小徑,外螺紋的牙頂會與非金屬層發(fā)生強(qiáng)制擠壓:
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非金屬層中與螺紋牙頂接觸的部分會被 “剪切破壞”,形成與螺紋牙型匹配的溝槽;未接觸的部分(螺紋牙側(cè)與牙底)則保持完整,繼續(xù)包覆內(nèi)螺紋表面;
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這一過程并非 “無規(guī)則磨損”,而是非金屬材料順應(yīng)螺紋牙型的 “塑性變形 + 局部破壞”,確保螺栓能順利旋入,同時為后續(xù)防松奠定結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
螺栓旋合到位后,被破壞的非金屬材料會發(fā)生彈性恢復(fù)與二次變形,徹底填充螺紋配合的縫隙:
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螺紋副的配合間隙(包括內(nèi)螺紋與外螺紋的牙側(cè)間隙、牙底間隙)會被變形的非金屬材料完全填充,消除了傳統(tǒng)螺紋 “有間隙易松動” 的缺陷;
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同時,未被破壞的非金屬層會對螺栓螺紋牙側(cè)產(chǎn)生持續(xù)的徑向壓力(彈性恢復(fù)力),使螺紋副始終處于 “緊密貼合” 狀態(tài),即便在溫度變化導(dǎo)致螺紋熱脹冷縮時,非金屬材料的彈性也能補償間隙變化,維持貼合壓力。
當(dāng)螺母受到振動或外力作用,有相對螺栓回旋松動的趨勢時,非金屬嵌件會從兩個維度生成防松阻力:
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摩擦阻力:填充在螺紋間隙中的非金屬材料與螺栓、螺母本體均存在緊密接觸,大幅增加了螺紋副的滑動摩擦力,阻止螺母回旋;
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機(jī)械阻力:被螺紋牙型 “擠壓成型” 的非金屬溝槽,會與螺栓螺紋牙形成 “嚙合鎖止”—— 如同在螺紋間增加了微小的 “卡榫”,螺母回旋時需克服非金屬材料的剪切強(qiáng)度才能脫離嚙合,這一阻力遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)螺母的摩擦力,防松效果可提升 3-5 倍。
第三方測試數(shù)據(jù)顯示:在 1000Hz 高頻振動測試中,普通螺母(無防松措施)2 小時內(nèi)即出現(xiàn)明顯松動,而帶尼龍 66 嵌件的螺母,8 小時后預(yù)緊力損失僅 5% 以下,且無回旋松動趨勢。
非金屬嵌件的防松方案并非 “萬能”,其優(yōu)勢與局限性均與其 “一次性防松” 的原理深度綁定,需根據(jù)場景精準(zhǔn)選擇:
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防松可靠性高:相比彈簧墊圈、止動墊圈等依賴摩擦力的防松方式,非金屬嵌件通過 “間隙填充 + 機(jī)械鎖止”,防松效果不受振動頻率、溫度波動影響,長期穩(wěn)定性更強(qiáng);
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結(jié)構(gòu)簡單成本低:無需額外搭配墊圈、膠水等配件,單顆螺母即可實現(xiàn)防松,裝配流程簡化(僅需一次擰緊),且尼龍 66 等材料成本低廉,批量應(yīng)用時性價比顯著;
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對螺栓無損傷:非金屬材料硬度遠(yuǎn)低于螺栓(尼龍 66 硬度約 R110,碳鋼螺栓硬度約 HRC25-30),旋合與防松過程中不會劃傷螺栓螺紋,避免因螺紋損傷導(dǎo)致的連接強(qiáng)度下降。
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不可重復(fù)使用:每次拆卸都會進(jìn)一步破壞非金屬嵌件的結(jié)構(gòu)(如溝槽變形、非金屬層脫落),二次安裝時防松效果會衰減 50% 以上,甚至完全失效,因此僅適用于 “安裝后不再拆卸” 的場合;
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耐溫與耐化學(xué)性有限:普通尼龍 66 嵌件在超過 120℃的環(huán)境中會出現(xiàn)軟化,導(dǎo)致防松力下降;長期接觸強(qiáng)酸堿溶液(如濃度 > 10% 的鹽酸、氫氧化鈉溶液)時,非金屬材料會發(fā)生降解,失去彈性;
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安裝扭矩需控制:螺栓旋入時需使用扭矩扳手按推薦值擰緊(如 M8 帶嵌件螺母推薦扭矩 20-25N?m),扭矩過小會導(dǎo)致非金屬材料變形不足,防松效果差;扭矩過大則可能壓潰非金屬層,或?qū)е侣菽副倔w變形。
非金屬嵌件憑借 “可靠防松 + 低成本” 的優(yōu)勢,已滲透到多個領(lǐng)域的不可拆卸場景,典型應(yīng)用包括:
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智能手機(jī)、筆記本電腦的主板固定:使用 M2-M3 的微型非金屬嵌件螺母,通過尼龍 66 嵌件防止設(shè)備跌落或振動導(dǎo)致螺絲松動,避免主板接觸不良;
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服務(wù)器機(jī)柜的硬盤架連接:服務(wù)器長期運行產(chǎn)生輕微振動,非金屬嵌件可確保硬盤架固定穩(wěn)定,防止硬盤讀寫時因松動出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤。
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洗衣機(jī)、空調(diào)的電機(jī)端蓋:電機(jī)運行時高頻振動,非金屬嵌件螺母可避免端蓋螺絲松動,防止電機(jī)異響或灰塵進(jìn)入;
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微波爐、烤箱的內(nèi)膽固定:雖工作溫度較高(內(nèi)膽周邊約 80-100℃),但未超過尼龍 66 的耐溫上限,非金屬嵌件可長期保持防松效果,且無需擔(dān)心高溫導(dǎo)致墊圈失效。
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汽車內(nèi)飾件固定(如儀表盤、門板卡扣):內(nèi)飾件無需拆卸,非金屬嵌件可防止車輛行駛振動導(dǎo)致內(nèi)飾松動異響;
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發(fā)動機(jī)周邊非檢修部件(如水泵外殼):選用改性尼龍嵌件(耐溫 150℃),適應(yīng)發(fā)動機(jī)周邊高溫環(huán)境,確保外殼長期固定,避免冷卻液泄漏。
要充分發(fā)揮非金屬嵌件的防松作用,需在安裝與選型中關(guān)注三個關(guān)鍵細(xì)節(jié):
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材質(zhì)匹配:根據(jù)使用溫度選擇嵌件材料 —— 常溫場景選普通尼龍 66,高溫場景(>120℃)選玻纖改性尼龍,強(qiáng)腐蝕場景(如化工設(shè)備)選聚四氟乙烯嵌件;
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扭矩控制:嚴(yán)格按照螺母規(guī)格的推薦扭矩擰緊(可參考 GB/T 3098.9《緊固件機(jī)械性能 有效力矩型鋼鎖緊螺母》),避免過松或過緊導(dǎo)致嵌件失效;
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場景判斷:明確應(yīng)用場景為 “不可拆卸”—— 若后續(xù)需定期檢修(如設(shè)備維護(hù)口、可拆卸面板),應(yīng)改用其他防松方式(如金屬鎖緊螺母、防松膠水),避免因拆卸導(dǎo)致嵌件報廢。