القلاووظ والتسنين والصواميل الكبس
ثقوب مسننة وهيليكويل وصواميل كبس PEM وصواميل برشام للصاج والقطع المشغّلة من M2 إلى M24
يُنتج القلاووظ في القطع المعدنية بالتسنين (Tapping) أو الفرايز الحلزوني أو التسنين بالتشكيل أو بتركيب صامولة منفصلة. يعتمد اختيار الطريقة على سماكة الصاج أو الجدار: يحتاج الثقب المسنن إلى 1.5 خطوة سن على الأقل ليمسك المسمار، لذلك لا يحمل صاج 2 مم قلاووظ M6 مفيداً وحده ويحتاج صامولة كبس أو صامولة برشام. يسنن الموردون في شبكة كت لينك من M2 إلى M24 في الحديد والستانلس والألومنيوم، ويركبون صواميل ومسامير كبس ذاتية التثبيت من نوع PEM في صاج من 0.8 إلى 6 مم، ويثبتون الهيليكويل في الألومنيوم والمسبوكات.
تشرح هذه الصفحة كل طريقة، وسماحيات القلاووظ وأطوال التعشيق المتوقعة، وكيفية كتابتها على الرسم بحيث يتطابق عرض السعر مع القطعة المصنعة، سواء كانت مقصوصة بالليزر أو مشغّلة بخراطة CNC.
طرق التسنين ومتى تستخدم كل طريقة
التسنين بالقطع هو الافتراضي للقطع المشغّلة والألواح السميكة، وينتج قلاووظ ISO 6H في مشوار واحد. التسنين بالتشكيل (Form Tapping) يزيح المعدن بدلاً من قطعه فيعطي سناً أقوى في الألومنيوم 6061-T6 والحديد منخفض الكربون، ودون رايش يجب تنظيفه من الثقوب المغلقة. فرايز القلاووظ على مركز تشغيل CNC يُستخدم فوق M16 وفي الخامات المقساة وحيث يؤدي كسر القلاووظ إلى إتلاف قطعة غالية. للصاج تحت 3 مم فالخيارات العملية هي الثقب المبثوق (Extruded) مع سن مشكّل، أو صواميل الكبس ذاتية التثبيت، أو صواميل البرشام العمياء التي تُركب بعد الطلاء بالبودرة.
| الطريقة | مدى القلاووظ | أقل سماكة | السماحية | الأنسب لـ |
|---|---|---|---|---|
| تسنين بالقطع | M2 - M24 | تعشيق 1.5 × الخطوة | ISO 6H | قطع مشغّلة، ألواح 5 مم فأكثر |
| تسنين بالتشكيل | M2 - M12 | 1.5 × الخطوة | ISO 6H | ألومنيوم، حديد أسود، ثقوب مغلقة |
| فرايز قلاووظ | M8 - M64 | أي سماكة | ISO 6H / 4H | قطع كبيرة أو مقساة، 1.4404 (316L) |
| ثقب مبثوق + تسنين | M3 - M6 | صاج 0.8 - 2 مم | ISO 6H، سنّان إلى 3 | أغطية صاج خفيفة |
| صامولة كبس ذاتية التثبيت | M2 - M12 | صاج 0.8 - 6 مم | ISO 6H داخل الصامولة | كبائن وكتائف قبل الطلاء |
| صامولة برشام عمياء | M3 - M12 | 0.5 - 6 مم | ISO 6H داخل الصامولة | قطاعات مغلقة، بعد الطلاء |
| هيليكويل | M2 - M20 | عمق 2 × القطر الاسمي | ISO 6H | ألومنيوم، فك وتركيب متكرر |
طول التعشيق: مثال محسوب
ينهار سن المسمار عندما تكون مساحة قص السن الداخلي أصغر من مساحة شد المسمار. كقاعدة تقريبية، تحتاج القوة الكاملة للمسمار إلى تعشيق يساوي القطر الاسمي في الحديد، ومن 1.5 إلى 2 ضعف القطر في الألومنيوم، و2.5 ضعف القطر في البلاستيك. خذ مسمار M6 (خطوة 1.0 مم) في لوح S235JR بسماكة 3 مم: تعطي 3 مم ثلاثة أسنان بالضبط، أي نصف قطر المسمار تقريباً، فيحمل السن نحو 50% من الحمل المقنن للمسمار. لواقي ماكينة مثبت بأربعة مسامير هذا مقبول؛ أما لكتيفة رفع فلا، والحل صامولة كبس بطول سن 8 مم.
في الستانلس 1.4301 (304) يجعل التصلد بالتشغيل التسنين بطيئاً، وتنكسر القلاووظات فوق M10 في الثقوب المغلقة. يستخدم الموردون قلاووظات حلزونية وسرعات أقل، ولذلك يكلف الثقب المسنن في الستانلس 30 إلى 50% أكثر من الحديد الأسود.
صواميل الكبس ذاتية التثبيت
تُكبس صواميل ومسامير وقوائم الكبس في ثقب مخرّم أو مقصوص بالليزر في صاج لدن. يزيح الجزء المسنن الخارجي (Knurl) خامة الصاج إلى تجويف خلفي فينتج وصلة تقاوم العزم والدفع للخارج دون لحام. يجب أن يكون الصاج أطرى من الصامولة: تدخل صواميل الحديد والستانلس في صاج الألومنيوم والحديد الأسود؛ أما صاج الستانلس فيحتاج صواميل ستانلس مقساة وسماحية ثقب أضيق. تُركب الصواميل قبل الطلاء بالبودرة مع تغطية السن، وإلا ملأ الطلاء القلاووظ.
قطر الثقب حاسم. تحتاج صامولة كبس M4 إلى ثقب 5.4 مم بسماحية +0.08/-0 مم؛ يحقق قص الصاج بالليزر هذه الدقة حتى 3 مم، بينما ثقوب البلازما خشنة ومخروطية. تحدد سلسلة الصامولة أقل سماكة صاج: الصواميل القياسية من نوع S تحتاج 0.8 مم على الأقل، والأنواع الثقيلة من 1.5 إلى 2 مم.
| مقاس الصامولة | ثقب الصاج | أقل سماكة صاج | مقاومة الدفع (حديد، تقريبي) | مقاومة العزم (تقريبي) |
|---|---|---|---|---|
| M3 | 4.2 مم | 0.8 مم | 0.6 kN | 3 N·m |
| M4 | 5.4 مم | 1.0 مم | 0.8 kN | 5 N·m |
| M5 | 6.4 مم | 1.0 مم | 1.0 kN | 8 N·m |
| M6 | 8.7 مم | 1.4 مم | 1.5 kN | 13 N·m |
| M8 | 10.5 مم | 2.0 مم | 2.2 kN | 25 N·m |
| M10 | 14.0 مم | 2.3 مم | 3.0 kN | 45 N·m |
صواميل البرشام والهيليكويل
تُركب صواميل البرشام العمياء (Rivnut) من جهة واحدة بأداة يدوية أو هوائية، فتناسب المواسير المغلقة والقطاعات الصندوقية والقطع المطلية التي لا يمكن كبس صامولة فيها. تتوفر من حديد مطلي زنك وستانلس 1.4301 (304) وألومنيوم، بأجسام دائرية وسداسية ومحززة؛ الجسم السداسي في ثقب سداسي مقصوص بالليزر يقاوم الدوران. صواميل البرشام هي الخيار المعتاد لمجاري الألواح الشمسية وصناديق اللوحات الإعلانية التي تُجمّع في الموقع في الإمارات والسعودية.
تقوي صواميل الهيليكويل السلكية الثقوب المسننة في الألومنيوم 6061-T6 و7075 حيث تُفك المسامير مراراً، وتصلح الأسنان التالفة. يُسنن الثقب بقلاووظ STI أكبر، ثم يُبرم اللولب السلكي من الستانلس ويُكسر الذيل. حدد طول الصامولة كمضاعف للقطر: 1.5 D قياسي، و2 D للأحمال العالية.
كتابة القلاووظ على الرسم
اكتب القلاووظ بصيغة M6x1-6H مع العمق، مثلاً M6x1-6H ↧ 12 للثقب المغلق، واذكر عمق التخريم منفصلاً (↧ 15) ليكون للقلاووظ مساحة للرايش. للصواميل اذكر النوع والمقاس وسماكة الصاج، مثلاً 'صامولة كبس S-M4-1، تركيب من الوجه البعيد'. حدد جهة التركيب على الرسم؛ الصامولة المركبة في الوجه الخطأ لا تُصحح. للقلاووظ في القطع المعرضة للتآكل على سواحل الإسكندرية وجدة والدمام حدد صواميل ستانلس وعزل المعادن المختلفة عن الألومنيوم.
- الثقب المغلق: عمق التخريم = عمق السن + 3 × الخطوة على الأقل
- ثقب نافذ في صاج أرق من 1.5 × القطر: استخدم صامولة
- شطف 0.5 × الخطوة عند بداية السن لمنع الزوائد من إتلاف المسمار
- لا تسنن بعد الجلفنة؛ يغلق الزنك السن، فسنن بعدها أو استخدم قلاووظ أكبر
- غطِّ الأسنان قبل الطلاء بالبودرة أو حدد إعادة التسنين بعد الطلاء
إرشادات التصميم
- استخدم الصواميل كلما كانت سماكة الصاج أقل من 1 × قطر القلاووظ: صاج 2 مم مع M6 يحتاج صامولة، ولوح 6 مم لا يحتاج
- أبعد ثقوب الصواميل عن حافة الصاج بمقدار 1.5 × قطر الثقب على الأقل، وعن خط الثني بمقدار 3 × السماكة
- حدد أقطار ثقوب صواميل الكبس بسماحية +0.08/-0 مم واترك القص بالليزر يحققها؛ لا تستخدم ثقوب البلازما
- اختر التسنين بالتشكيل في الألومنيوم والحديد الأسود تحت M12 لمقاومة انهيار أعلى بنسبة 20 إلى 30%
- لصاج 1.4301 (304) أو 1.4404 (316L) حدد صواميل ستانلس مقساة (سلسلة 400)؛ صواميل الحديد القياسية لن تثبت
- اجعل عمق السن 1 × D في الحديد، و1.5 × D في الألومنيوم، و2.5 × D في POM أو PA
- التسلسل: تقطيع بالليزر، ثني، إزالة زوائد، تركيب صواميل، تغطية الأسنان، طلاء بودرة، ثم صواميل البرشام إن وجدت
التطبيقات
| الصناعة | أمثلة القطع | الخامة الشائعة |
|---|---|---|
| الكبائن الكهربائية | ألواح أبواب بصواميل M4 ومسامير M5 للتأريض | DC01 من 1.5 إلى 2 مم، صواميل مطلية زنك |
| الاتصالات وتقنية المعلومات | قضبان راك 19 بوصة بصواميل قفص M6 وقوائم M4 | DC01 بسماكة 2 مم، EN AW-5754 بسماكة 2 مم |
| الطاقة الشمسية | وصلات مجاري بصواميل برشام M8 | S235JR مجلفن 3 مم، 6061-T6 |
| الماكينات | ألواح تثبيت مسننة M10 إلى M16 | S235JR من 10 إلى 20 مم، تسنين بالقطع |
| معدات الأغذية | ألواح ستانلس صحية بمسامير M6 | 1.4301 (304) بسماكة 1.5 مم، صواميل ستانلس |
| اللوحات الإعلانية | صناديق ألومنيوم بصواميل برشام M5 | EN AW-5754 بسماكة 2 مم |
| قطع غيار السيارات | كتائف بثقوب M8 مسننة بالتشكيل | S355 من 5 إلى 6 مم، 6061-T6 |
التسعير ومدة التنفيذ
تعتمد تكلفة القلاووظ على ثلاثة أمور: الطريقة (الثقب المسنن على مركز التشغيل أرخص من الصامولة المكبوسة، وهي أرخص من الهيليكويل)، والخامة (تسنين الستانلس يكلف 30 إلى 50% أكثر من الحديد والألومنيوم)، وعدد الثقوب في القطعة لأن الصواميل تُركب واحدة واحدة على المكبس. الثقوب المسننة في القطع المشغّلة لا تضيف شيئاً إلى مدة التسليم. قطع الصاج بصواميل الكبس تُسلّم خلال 4 إلى 7 أيام عمل شاملة القص والثني؛ والقطع التي تمر أيضاً بالطلاء بالبودرة وتركيب صواميل البرشام تحتاج 8 إلى 12 يوم عمل.
الأسئلة الشائعة
يعطي صاج 2 مم سنّين فقط من M6 وينهار عند عزم منخفض. إما بثق الثقب لكسب نحو 3.5 مم من السن للأحمال الخفيفة، أو تركيب صامولة كبس M6 تحتاج صاجاً بسماكة 1.4 مم على الأقل وتتحمل نحو 13 N·m.
ارفع ملف DXF أو STEP مع توصيف القلاووظ واستلم عرض سعر ملزماً خلال 12 ساعة.