バレルナット、リブナット、ステンレスネジをアルミニウムガイドに挿入

適切なファスナーの選択: バレルナット、リブナット、ステンレスをアルミニウムに

バレル ナット、リブナット、アルミニウムに打ち込まれたステンレス鋼のネジは、それぞれ特定の固定問題を解決します。用途に合わせて間違ったものを使用すると、接合部の破損、腐食、または損傷なしに分解できない部品が発生することがあります。 バレルナットは、美観と位置合わせが重要な家具スタイルの貫通ボルト接合に最適です。リブナットは、薄い材料または片面材料に永久ねじ付きインサートを作成します。アルミニウムへのステンレスネジはうまく機能しますが、湿った環境での腐食の加速を防ぐために電気絶縁が必要です。

これら 3 つの固定方法は、家具の組み立て、アルミニウム押出フレーム、海洋製造、車両の製造、および構造パネルの作業に使用されます。それぞれが何であるか、いつ使用するか、どのような落とし穴を避けるべきかなど、それぞれを実践​​的な観点から理解することで、何年も長持ちする接合部と、数か月以内に破損したり腐食したりする接合部の違いが生まれます。

バレルナットとは何ですか?ボルトとバレルナットはどのように連携しますか?

A バレルナット 一部の文脈ではクロスダボナット、シリンダーナット、または T ナットとも呼ばれますが、長さに対して垂直にねじ穴が開けられた円筒形の金属製インサートです。これは、一方の部品のクリアランス ホールを通過し、もう一方の部品のクロスドリル穴に取り付けられたバレル ナットにねじ込まれる小ボルトまたは六角ボルトと組み合わせて使用​​されます。ボルトを締めると、バレル ナットが受け穴の内壁にしっかりと引き寄せられ、2 つの部品がしっかりと固定されます。

デザインがエレガントなので、 ボルトの頭とバレルナットの両方が材料の表面と同じ高さ、または材料の表面の下に埋め込まれています。 - 接合面に突き出たナットやボルトの頭が見えません。これが、バレルナットがフラットパック家具（イケアのほとんどのカーカス建具にバレルナットを使用している）、アルミニウム押出ベースのフレームシステム、および清潔で面一な外観が必要な場所で主流となる理由です。

一般的なバレルナットのサイズと仕様

アルミニウム押出システムのバレルナット

アルミニウム T スロット押出システム (20×20、30×30、および 40×40 シリーズ プロファイルなど) は、特にバレル ナットまたは T スロット ナットを中心に設計されています。フレームのT溝溝にバレルナットが滑り込み、連結部に通されたボルトが側面からねじ込まれます。これにより、穴を開けずに、押し出しの長さに沿ってどこにでも接続を行ったり、位置を変更したりすることができます。これは、調整可能な機械のガード、作業台の構造、および 3D プリンターのフレームにおいて重要な利点です。

押し出し加工の場合、 バレルナットの幅が押出プロファイルのスロット幅と一致していることを常に確認してください。 - 6 mm スロットの押し出し成形には、8 mm スロット プロファイルよりも狭いバレル ナットが必要です。回転して係合できない大きすぎるナットを使用することは、押し出し成形で最も一般的な組み立てエラーの 1 つです。

バレルナットの取り付けのヒント

• バレル ナットの十字穴を、最小の遊びでスライドできる直径 (通常はバレルの直径より 0.2 ～ 0.5 mm 大きい) にドリルで開けます。遊びが大きすぎると、ボルトを締めたときにナットが噛み合わずに回転してしまいます。
• バレル ナットを挿入する前に、バレル ナットのネジ穴の位置に印を付けます。上面にペイントの小さな点や引っかき傷を付けておくと、特にブラインド取り付けの場合、ネジ穴をボルトの入口点に向けるのに役立ちます。
• 適切な長さのボルトを使用してください。ボルトがかみ合うはずです。 ネジ径の少なくとも 1.5 倍 確実なクランプ力を得るためにバレルナットに差し込みます。 M8 バレル ナットの場合、これは最小 12 mm のネジのかみ合いを意味します。
• 木製またはMDFの家具の場合は、挿入する前にバレルナットの穴の周囲に木工用接着剤を少量塗布し、組み立てと分解を繰り返している間にナットが穴の中で回転するのを防ぎます。

Rivnuts とは何ですか?いつ使用する必要がありますか?

リブナット (リベット ナット、ナットサート、またはねじ込みインサート リベットとも呼ばれる) は、中空で外側が滑らかな留め具で、あらかじめ開けられた穴に挿入され、変形 (固定) されて材料に片側からのみ永久的なねじ付きアンカーを作成します。取り付けられると、リブナットは同一面またはわずかにドーム状の外側と、標準の小ねじまたはボルトを受け入れるきれいな雌ねじを備えます。

Rivnuts は、背面にアクセスできない薄いシート材料、中空セクション、またはパネルに耐荷重ねじ山を追加するという特有の問題を解決します。 板金車体、アルミニウム パネル エンクロージャ、車両シャーシ セクション、およびカーボンファイバー パネルはすべて、溶接ナットやタップねじが非現実的 (薄すぎる) か不可能 (背面からのアクセスがない) のいずれかであるため、リブナットの取り付けから恩恵を受けます。

Rivnut の取り付け方法

1. 穴を開ける リブナットのサイズに指定された正確な直径に合わせます。通常、ぴったりとフィットさせるには、リブナット本体の直径より 0.1 ～ 0.3 mm 大きくします。
2. リブナットをマンドレルにねじ込みます リブナット設定ツール (ハンドツール、空圧ツール、またはドリルアダプター) の。
3. リブナットを穴に差し込みます フランジが材料表面にぴったりと合うまで押し込みます。
4. 設定ツールを操作する - マンドレルを引くとリブナットの本体が圧縮され、素材の後ろで外側に膨らみ、フランジと変形した本体の間にパネルがクランプされます。
5. マンドレルを解放して取り外します。 リブナットは永久的に固定され、ファスナーを受け入れる準備ができた使用可能な雌ねじが付けられます。

Rivnut マテリアルのオプションとそれぞれの適用時期

リブナットの引き抜きとトルク強度の考慮事項

リブナットの強度は、引き抜き力 (リブナットをパネルから引き抜くのに必要な軸方向荷重) とスピンアウト トルク (締結トルクを受け入れるのではなく穴内でリブナットを回転させる回転力) の 2 つの値によって決まります。 2mm アルミニウム シートの標準 M6 アルミニウム リブナットの場合、 一般的な引き抜き強度は 3,000 ～ 4,500 N、スピンアウト トルクは 8 ～ 12 Nm - ほとんどの軽度から中程度の構造用途には適していますが、頻繁なトルク サイクルを必要とする高負荷ジョイントには適していません。

トルク耐性を高めるには、六角形 (非円形) リブナットを使用します。六角形の外面が穴​​の壁に食い込み、丸形バージョンよりもはるかに効果的に回転に抵抗します。六角リブナットは、ファスナーを繰り返し締め付けるあらゆる用途に最適です。

アルミニウムへのステンレスねじ: 知っておくべきこと

ステンレス鋼のネジをアルミニウムに打ち込むことは機械的に健全であり、海洋、自動車、および屋外の建設用途では非常に一般的です。経験豊富な製造業者が最も懸念しているのは、 電気腐食 - 2 つの異なる金属が電解質 (通常は水または塩水) の存在下で電気的に接触したときに発生する電気化学プロセス。ステンレス鋼 (特に 316 グレード) とアルミニウムはガルバニックシリーズ上で大きな隙間によって分離されているため、湿った環境や海洋環境では接触が潜在的に問題になります。

ステンレスとアルミニウム間の電解腐食を理解する

ガルバニック対では、貴金属（陽極）の低い金属が優先的に腐食して貴金属（陰極）が保護されます。ステンレススチールとアルミニウムの組み合わせで、 アルミニウムは陽極なので腐食します - ステンレスネジはほとんど影響を受けませんが、ネジ山の周囲のアルミニウムは劣化します。腐食速度は電解質の存在に大きく依存します。乾燥した屋内用途では、ステンレスとアルミニウムの間の電気腐食は無視できます。塩水噴霧や常に湿った屋外環境では、1 ～ 3 年以内に接合部の破損が発生する可能性があります。

重症度は表面積比にも依存します。大きなアルミニウムパネルに小さなステンレスネジを取り付けることは、小さなアルミニウムフィッティングに取り付ける大きなステンレスボルトよりも厳しい条件になります。カソードと大きなアノードの比が小さいため、接触点での陽極（アルミニウム）腐食が促進されます。

アルミニウムにステンレスネジを使用する場合のガルバニック腐食を防ぐ方法

• 打ち込み前にネジ山に絶縁コンパウンドを塗布してください。 ラノリンベースの化合物 (Lanocote など)、亜鉛クロム酸塩ペースト、または PTFE スレッドテープは、金属表面の間に障壁を形成し、電気腐食に必要な電解経路をブロックします。これは、最も効果的で最も簡単な現場ソリューションです。
• 中間にはアルミリブナットを使用します。 ステンレスねじをアルミニウムのリブナットに打ち込むと、ステンレスとアルミニウムのねじ山の接触が完全に排除されます。リブナットと母材は同じ合金族であり、それらの間にガルバニック電位はありません。
• アルミニウムの接触面を陽極酸化または塗装します。 陽極酸化処理または粉体塗装された表面を適切に維持すると、2 つの金属間の電気的接触を遮断する絶縁酸化物層が形成されます。コーティングが損傷したり傷がついたりすると、露出した部分から腐食が再開する可能性があることに注意してください。
• 海洋環境では 304 ステンレスではなく 316 ステンレスを使用してください。 どちらのグレードもアルミニウムとのガルバニックカップルを形成しますが、316 ステンレスはネジ自体の塩化物による腐食に耐性があります。つまり、アルミニウムの界面で軽度のガルバニック攻撃が発生しても、ファスナーは構造的に健全なままです。
• 乾燥した室内環境では、特別な処理は必要ありません。 家具、電子機器の筐体、および制御された環境での構造フレームワーク用のアルミニウムにステンレスねじを取り付けると、電気メッキ処理を行わなくても、数十年にわたって信頼性の高い性能を発揮します。

ステンレスねじ用アルミニウムタッピング: ねじのかみ合い規則

アルミニウムは鋼よりもかなり柔らかいため（ブリネル硬度約 60 ～ 70、鋼の場合は 200）、トルクがかかるとアルミニウムのタップねじ山がより簡単に剥がれます。補償ルールは単純です。 アルミニウムのねじ直径の 2 倍の最小ねじかみ合い深さを使用します。 (鋼の1倍と比較)。 M6 ネジの場合、これはアルミニウムのタップ深さが最小 12 mm であることを意味します。頻繁に分解されるアルミニウム製ジョイントにヘリコイルまたは同様のステンレス製ワイヤースレッドインサートを使用すると、スレッドの耐久性と耐引抜性が大幅に向上します。

バレル ナット、リブナット、ダイレクト タッピングのいずれかを選択する: 意思決定ガイド

特定のジョイントに適切な固定方法を選択することは、材料へのアクセス、必要なジョイント強度、組み立て頻度、美的要件に基づいて実際に決定されます。

実際的な要約として、家具、フレーム、押し出し成形品など、背面から完全にアクセスでき、きれいな外観を備えた強力で繰り返し取り外し可能なジョイントが必要な場合には、バレル ナットを使用してください。パネルまたはセクションが薄い、中空である、または片側からしかアクセスできない場合は、リブナットを使用します。 アルミニウムが完全にねじ山にかみ合うのに十分な厚みがあり、ジョイントがあまり頻繁に組み立てられない場合は、ステンレスねじによるダイレクトタッピングを使用します。 - 屋外または湿った用途で使用する場合は、常にスレッドを絶縁化合物で処理してください。