Ang pag-roll ng thread ay makabuluhang nagpapabuti sa paglaban sa pagkapagod ng mga hindi kinakalawang na asero bolts kumpara sa cut threading dahil sa ilang pangunahing salik na nauugnay sa kung paano nabuo ang mga thread at ang mga resultang materyal na katangian. Narito ang isang breakdown kung paano pinahuhusay ng pag-roll ng thread ang paglaban sa pagkapagod:
Pagpapalakas ng Materyal sa pamamagitan ng Malamig na Paggawa
Ang pag-roll ng thread ay isang proseso ng cold-forming kung saan ang mga thread ay nilikha sa pamamagitan ng paglalagay ng pressure sa ibabaw ng bolt, na nagiging sanhi ng plastic na deform ng materyal sa nais na hugis ng thread. Ang malamig na pagtatrabaho na ito ay nag-uudyok sa pagtigas ng trabaho sa hindi kinakalawang na asero, na nagpapataas ng katigasan at lakas ng ibabaw na layer.
Ang mga cold-formed na mga thread ay may mas mataas na compressive residual stresses, na nangangahulugan na ang ibabaw ay mas malamang na mag-crack sa ilalim ng cyclic load (paulit-ulit na mga stress), na nagpapabuti sa paglaban sa fatigue ng bolt. Sa kabaligtaran, ang cut threading ay nag-aalis ng materyal, na nag-iiwan sa mga thread na mas mahina at mas madaling mag-crack sa ilalim ng paulit-ulit na pagkarga.
Walang Pag-aalis ng Materyal = Tuloy-tuloy na Istraktura ng Butil
Sa pag-roll ng thread, walang materyal na tinanggal mula sa bolt. Sa halip, ang materyal ay inilipat upang mabuo ang mga thread. Pinapanatili nito ang tuluy-tuloy na istraktura ng butil ng hindi kinakalawang na asero, na sumusunod sa tabas ng sinulid.
Sa pamamagitan ng pagpapanatili ng tuluy-tuloy na daloy ng butil na ito, ang mga pinagulong sinulid ay mas malakas at mas lumalaban sa pagkapagod. Ang cut threading, sa kabilang banda, ay pinuputol ang istraktura ng butil, na lumilikha ng mga punto ng konsentrasyon ng stress na mas mahina sa pagkapagod at pagkabigo sa paglipas ng panahon.
Makinis na Ibabaw na Tapos
Ang mga pinagulong sinulid sa pangkalahatan ay may mas makinis na pagtatapos sa ibabaw kumpara sa mga ginupit na sinulid. Ang mas makinis na ibabaw ay nangangahulugan na may mas kaunting mga imperpeksyon sa ibabaw, tulad ng mga mikroskopikong notch o mga marka ng tool, na maaaring kumilos bilang mga stress concentrator sa panahon ng cyclic loading.
Sa mga ginupit na thread, ang proseso ng machining ay madalas na nag-iiwan ng maliliit na depekto sa ibabaw, na maaaring magsimula ng mga bitak sa ilalim ng paulit-ulit na mga stress, na humahantong sa pagkabigo sa pagkapagod. Ang mga pinagulong thread, na may mas makinis na mga ibabaw, ay namamahagi ng stress nang mas pantay-pantay at samakatuwid ay mas malamang na pumutok.
Natirang Compressive Stress
Ang proseso ng pag-roll ng thread ay nagpapakilala ng compressive residual stress sa materyal sa ugat ng thread (ang pinakamababang bahagi ng thread). Ito ay kapaki-pakinabang dahil ang karamihan sa mga pagkabigo sa pagkapagod ay nagsisimula sa ibabaw, at ang mga compressive stress ay sumasalungat sa mga tensile stress na nagdudulot ng pag-crack.
Sa mga ginupit na thread, ang proseso ng machining ay hindi naghihikayat sa mga kapaki-pakinabang na compressive stress na ito at maaari pa ngang mag-iwan sa materyal na may mga natitirang tensile stress, na nagsusulong ng crack initiation at propagation sa ilalim ng fatigue loading.
Nabawasan ang Konsentrasyon ng Stress
Ang makinis na mga transition at mga bilugan na contour na ginawa ng thread rolling ay nagpapababa ng mga konsentrasyon ng stress sa mga kritikal na punto tulad ng thread root. Sa kabaligtaran, ang mga cut thread ay kadalasang may mas matalas na mga transition, na nagsisilbing stress risers at nagpapataas ng posibilidad na magkaroon ng fatigue cracks sa mga lugar na ito.
Ang mas mababang konsentrasyon ng stress sa mga pinagulong thread ay nangangahulugan na maaari nilang tiisin ang higit pang mga siklo ng pagkarga nang hindi nabigo, na ginagawang mas angkop ang mga ito para sa mga aplikasyon kung saan ang mga bolts ay sumasailalim sa paulit-ulit na paglo-load at pagbabawas.
Nadagdagang Buhay ng Pagkapagod
Ang kumbinasyon ng mas makinis na surface finish, compressive residual stresses, tuluy-tuloy na daloy ng butil, at pinababang stress concentration sa mga rolled thread ay lubos na nagpapataas ng fatigue life ng stainless steel bolts . Ito ay lalong mahalaga sa mga application na may kinalaman sa dynamic o cyclic loading, tulad ng sa aerospace, automotive, at structural engineering.
Ipinakita ng mga pag-aaral na ang mga pinagulong thread ay maaaring magpapataas ng buhay ng pagkahapo nang hanggang apat hanggang limang beses kumpara sa mga ginupit na thread, na ginagawa itong mas gustong pagpipilian para sa mga aplikasyon na may mataas na stress at kritikal sa pagkapagod.
Sa konklusyon, ang thread rolling ay nagpapabuti sa paglaban sa pagkapagod ng mga hindi kinakalawang na asero bolts sa pamamagitan ng:
Pagpapalakas ng materyal sa pamamagitan ng malamig na pagtatrabaho.
Pagpapanatili ng tuluy-tuloy na istraktura ng butil.
Gumagawa ng mas makinis na ibabaw na may mas kaunting mga di-kasakdalan.
Ipinapakilala ang mga kapaki-pakinabang na compressive residual stresses.
Pagbawas ng mga konsentrasyon ng stress sa ugat ng thread.
Ang mga salik na ito ay sama-samang ginagawang mas matibay ang mga pinagulong sinulid sa ilalim ng mga cyclic load kumpara sa mga ginupit na thread, na nagpapahusay sa pagganap ng pagkapagod at mahabang buhay ng mga stainless steel bolts sa mga hinihingi na aplikasyon.
