HDPE に最適なネジの選択

HDPE 素材に最適なネジを選択することが重要です。なぜなら、衝撃に耐え、多くの磨耗に耐えられるものが必要だからです。この記事では、材料に適したネジを選択する際に考慮すべき点、粘弾性特性と軸方向のせん断面積について説明します。 B

丸シャンク

使用するプラスチックの種類によっては、ネジを使用する必要があります。熱硬化性プラスチックを使用している場合は、ねじれ角の小さいファスナーを使用する必要があります。柔らかいプラスチックを使用している場合は、高性能プラスチックネジを選択する必要があります。硬質プラスチックのハードウェアを使用している場合は、エンドドライブネジを使用する必要があります。

プラスチックにネジを取り付ける場合は、正しい下穴径でネジを取り付けることが重要です。さらに、適切な穴の深さを選択する必要があります。

一般に、少なくとも 70% のねじのかみ合いがある穴を選択する必要があります。これにより、最大の駆動トルクが確保され、生産性が向上します。ただし、ジョイントが改善されないため、100% ねじがかみ合うことはお勧めできません。穴の性能を最大化するには、ねじのかみ合いの長さをねじの公称直径の 2 ～ 3 倍にする必要があります。

鈍い先端

用途に適したタイプのプラスチックネジを選択することが重要です。市場にはさまざまなファスナーが存在しますが、それぞれに独自のパラメータがあります。セルフタッピンねじには主に 2 つのグループがあり、ねじ山形成とねじ切りによって分類されます。要件に応じて、どちらかまたは両方を選択できます。

- ねじ山形成ねじは、硬質プラスチックでは一般的な選択肢です。ねじと材料の間にねじ接合部を形成し、内部応力を軽減します。優れたねじり強度と安定した駆動トルクを備えています。メートルサイズとインペリアルサイズの両方でご利用いただけます。通常、フランク角は 30 度または 45 度で製造されます。黒メッキまたは亜鉛からお選びいただけます。

- ねじ切りねじは、柔らかいプラスチックと硬いプラスチックに使用されます。鋭角なねじ山があり、最大の保持強度を提供します。また、細いねじ山プロファイルを備えているため、半径方向の応力が最小限に抑えられ、ファスナーの性能が最大化されます。また、剥離に対する耐性も向上します。

軸方向せん断領域

分子配向は、PE チューブのフープねじり強度を促進する重要な要素であることが確認されています。本研究の目的は、配向ラメラの軸外角度を強化することにより、チューブのフープねじり強度を向上させる回転押出の可能性を探ることです。

二軸押出機で高密度ポリエチレン (HDPE) マトリックスに Si-XLPE 粉末を添加して回転押出を実行しました。従来の PE チューブと比較して、回転押出 XPE (XPE-0) および PE-30 チューブはより低い収縮率を示しました。さらに、回転押出 XPE-30 チューブは、PE-30 チューブよりも大きな軸外角度を示しました。配向ラメラの軸外角度は、マンドレルの回転速度によって制御されます。

PE-0 および XPE-0 チューブの配向ラメラの軸外角度は軸方向と平行でした。しかしながら、マンドレルの回転速度が増加すると、配向されたラメラの軸外角度が軸方向からずれた。

ねじ山形成とねじ切り

タッピンねじには材質に応じて、「ねじ山形成」と「ねじ切り」の 2 種類があります。 2 つの違いにより、ファスナーのパフォーマンスに違いが生じる可能性があります。

ねじ加工では、穴にねじを挿入して下穴を開けます。次に、ねじ山が材料を変形させてねじ継手を作成します。これにより、より適切なサイズ制御が可能になり、工具寿命が向上します。この方法は、板金部品や複合部品に一般的に使用されます。

ねじ切りも同様のプロセスです。ただし、主な違いは、穴内の材料は除去されないことです。代わりに、ポリマーを切断してネジ接合部を作成します。

高速スクリューは、脆性材料の亀裂を最小限に抑えるように設計されています。また、先端が鈍く、ねじり強度に優れています。板金や熱硬化性樹脂への使用に最適です。必要な取り付けトルクは低くて済みます。

粘弾性特性

さまざまな要因が HDPE ネジの粘弾性特性に影響を与える可能性があります。最も基本的な決定要因は、せん断が加えられたときにポリマーに入るエネルギーの量です。もう 1 つの尺度は一貫性指数です。稠度指数は、温度とせん断速度の関数としてのポリマーの粘度の尺度です。べき乗則の関係、つまり粘度とせん断の間の理論的関係は、せん断による溶融粘度の変化の尺度でもあります。

バレルライズインジェクションスクリュー 材料の流れと一貫性を向上させることができます。

ポリマーの溶融特性に対するせん断の影響を分析するために、いくつかのモデルが提案されています。これらには、X/W モデル、単純な 2 ゾーン モデル、および熱重量分析データで検証されたより包括的な分析モデルが含まれます。

研究の最初の部分では、引張応力緩和が調査されました。この技術は、WFRP の粘弾性特性、HDPE の特性、およびネジ留め具の性能を研究するために使用されました。この技術を使用して、WFRP が HDPE よりも優れた粘弾性特性を持っていることが判明しました。これらの結果が他のポリマーに当てはまるかどうかは不明です。