Normen voor bevestigingsmiddelen: typen, kwaliteiten en toepassingen

Bevestigingsmiddelen, de fundamentele hardwarecomponenten die onze technische wereld bij elkaar houden, zijn verkrijgbaar in een enorme verscheidenheid aan gestandaardiseerde typen, kwaliteiten en materialen. Inzicht in deze classificaties is cruciaal voor het selecteren van het juiste bevestigingsmiddel op het gebied van sterkte, veiligheid, corrosiebestendigheid en kosteneffectiviteit. Hier volgt een overzicht van de belangrijkste categorieën:

1. Schroefbevestigingen (Bouten(Schroeven, bouten)

1. Zeskantbouten/schroeven (ISO 4014/4017, ASME B18.2.1, DIN 931/933):

Kwaliteitsklassen: Metrisch (ISO 898-1): 4.6, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9. Imperiaal (SAE J429 / ASTM A307, A325, A490): Klasse 2, 5, 8, A325 (constructie), A490 (constructie met hoge sterkte).

Belangrijkste kenmerken: Externe zeskantaandrijving, te gebruiken met moeren of getapte gaten. Volledige of gedeeltelijke schroefdraad.

Toepassingen: Algemene assemblage (machines, frames), constructiestaalverbindingen (gebouwen, bruggen - A325/A490), autochassis, toepassingen met hoge belasting (8.8+/Grade 5+). Zeskantkop biedt een hoog koppelvermogen.

2. Inbusbouten (ISO 4762, ASME B18.3, DIN 912)

Kwaliteiten/klassen: Metrisch: Voornamelijk 12.9, ook 8.8, 10.9. Imperiaal: Gelegeerd staal (hoge sterkte).

                   

Belangrijkste kenmerken: Inwendige zeskantaandrijving (Allen). Cilindrische kop met vlak lageroppervlak. Hoge sterkte-formaatverhouding.

Toepassingen: Gereedschapswerktuigen, precisieapparatuur, lucht- en ruimtevaart, toepassingen die een hoge klemkracht vereisen in krappe ruimtes, assemblages die een vlakke of onopvallende kop nodig hebben. Vaak gebruikt waar hoge sterkte en een strak uiterlijk vereist zijn.

3. Inbusbouten met bolkop (ISO 7380, ASME B18.3, DIN 7380):

Cijfers/klassen: Vergelijkbaar met SHCS (8.8, 10.9, 12.9).

Belangrijkste kenmerken: Interne zeskantaandrijving, platte, bolvormige ("knop") kop.

Toepassingen: Toepassingen die een zeer platte, afgeronde kop vereisen (armaturen, mallen, consumentenproducten zoals elektronica, meubels), waarbij esthetiek of ruimtegebrek cruciaal zijn.

4. Stelschroeven (ISO 4026-4036, ASME B18.3, DIN 916/913):

Kwaliteiten/klassen: Metrisch: 8.8, 10.9, 12.9, 45H (gehard). Imperiaal: Gehard.

Belangrijkste kenmerken: Zonder kop, diverse puntvormen (komvormig, plat, kegelvormig, dogvormig). Interne aandrijving (zeskant, Torx, sleuf).

Toepassingen: Het vastzetten van componenten op assen (tandwielen, poelies, kragen), het voorkomen van relatieve rotatie of axiale beweging. Vaak gebruikt met een geboorde vergrendeling (platte punt) of direct tegen de as (komvormige punt).

5. Machineschroeven (ISO 1580, ASME B18.6.3, DIN 84/85):

Kwaliteitsklassen: Lagere sterkte dan zeskantbouten/SHCS. Metrisch: 4.8, 5.8. Imperiaal: Diverse (vaak vergelijkbaar met klasse 2).

Belangrijkste kenmerken: Kleinere diameter, fijnere schroefdraad dan bouten. Pan-kop, platte kop, ronde kop, kruiskop. Aangedreven door een schroevendraaier (sleuf, kruiskop, Pozidriv, Torx) of inbussleutel.

Toepassingen: Bevestiging van panelen, afdekkingen, verlichtingsarmaturen, elektrische componenten, apparaten, en het verbinden van dunnere materialen met schroefgaten of moeren. Veel gebruikt in elektronica en verlichtingssystemen.

6. Zelfborende schroeven (ISO 1478/1481, DIN 7504/7981):

Soorten: Draadvormend (kunststof, zachte metalen), Draadsnijdend (metaal, hout), Zelfborend (met boorpunt - Tek-schroeven).

Belangrijkste kenmerken: Creëert zijn eigen schroefdraad in het substraatmateriaal. Diverse kop-/aandrijfstijlen.

Toepassingen: Bevestiging van plaatmetaal, kunststof, hout en composietpanelen (bouw, HVAC, auto-onderdelen, elektronica-behuizingen). Zelfborende varianten maken voorboren in staal overbodig.

7. Nippels (ISO 4016, ASME B16.5/B16.47, DIN 975/976):

Kwaliteitsklassen: Voldoen aan de eisen van de bijbehorende bouten/moeren (A193 B7 is gangbaar voor flenzen).

Belangrijkste kenmerken: Voorzien van schroefdraad aan beide uiteinden of over de gehele lengte. Geen kop.

Toepassingen: Flensverbindingen (leidingen, drukvaten), onderdelen die regelmatig gedemonteerd moeten worden (cilinderkoppen), montageonderdelen waar een doorlopende bout niet mogelijk is.

1. Niet-schroefdraadbevestigingen

1. Spelden:

Centreerpennen (ISO 2338/8734, ASME B18.8.2, DIN 7): Nauwkeurige cilindrische of conische pennen. Gebruikt voor uitlijning en het overbrengen van schuifkrachten in assemblages (tandwielkasten, armaturen).

Borgpennen en splitpennen (ISO 2340/1234, ASME B18.8.1, DIN 11024/94): Worden gebruikt met borgpennen voor koppelingen (stuurstangen, hydrauliek). Splitpennen bevestigen kroonmoeren of borgpennen.

Rolpennen / veerpennen (ISO 8752, DIN 1481): Elastische vervorming zorgt voor radiale druk. Gebruikt voor positionering van assen/naven, afschuifkrachtoverdracht en scharnierpennen.

2. Borgringen / Circlips (ISO 8750-8753, DIN 471/472, ASME B18.27):

Typen: Extern (asgroef), Intern (boringsgroef). Axiale borging.

Toepassingen: Bevestiging van lagers, tandwielen en poelies op assen of in behuizingen. Voordelige, ruimtebesparende axiale bevestiging.

 

3. Klinknagels:

Massieve klinknagels (ASME B18.1.1, DIN 660/124): Permanent, aangebracht door middel van hameren/stoten. Hoge sterkte/betrouwbaarheid.

Blindklinknagels (popnagels) (ISO 15977-15984, DIN 7337): Worden vanaf één zijde gemonteerd. Buisvormig lichaam met doorn.

Toepassingen: Massief: Lucht- en ruimtevaartconstructies (kritische verbindingen), ketels. Blind: Plaatwerkconstructies (elektronica, huishoudelijke apparaten, luchtkanalen, voertuigen), toepassingen waarbij slechts één zijde toegankelijk is.

III: Noten

1.  Zeskantmoeren (ISO 4032/4034, ASME B18.2.2, DIN 934):

Kwaliteit/klasse: Moet overeenkomen met de boutkwaliteit (bijv. moer 8 voor bout 8.8 - ISO 898-2, ASME/SAE J995 Klasse 2H, 5, 8).

Toepassingen: Algemeen gebruik met zeskantbouten/schroeven. Volledige hoogte (ISO 4032) of gereduceerde hoogte (ISO 4034).

2. Borgmoeren:

Borgmoeren met nylon inzetstuk (ISO 7040/7042, DIN 985/982): Vasthoudkoppel dankzij nylon inzetstuk. Trillingsbestendig.

Volledig metalen borgmoeren (ISO 7043, DIN 980/6927): Vervormde schroefdraad of boven-/onderkantkenmerken (flens, vertanding). Hogere temperatuurbestendigheid dan nylon.

Toepassingen: Kritische verbindingen die onderhevig zijn aan trillingen (motoren, machines, transportmiddelen).

3. Flensmoeren (ISO 4161, DIN 6923):

Belangrijkste kenmerken: Geïntegreerde ringvormige flens verdeelt de belasting, kartels voorkomen vaak losraken.

Toepassingen: Automobielindustrie, plaatwerkconstructies, waar lastverdeling of trillingsdemping nodig is zonder aparte ring.

1. Wasmachines

1. Platte rings (ISO 7089/7090, ASME B18.22.1, DIN 125):

Typen: Standaard, Breed, Extra breed.

Toepassingen: Belastingsverdeling onder boutkop/moer, oppervlaktebescherming, compensatie voor te grote gaten.

2. Veerringen (ISO 10683, DIN 127/128):

Typen: Spiraalveer (meest voorkomend), Belleville (schijfveer).

Toepassingen: Het leveren van axiale veerkracht om de spanning te behouden en losraken tegen te gaan (hoewel de effectiviteit hiervan ten opzichte van andere vergrendelingsmethoden wordt betwist). Belleville-ringen zijn bestand tegen hoge belastingen/vervormingen.

3. Borgringen:

Tandborgringen (interne/externe tanden) (ISO 7091, DIN 6797): De tanden grijpen in de kop en het oppervlak van de moer/bout.

Toepassingen: Bestand tegen rotatie/losraken onder trillingen (minder betrouwbaar dan borgmoeren voor kritische verbindingen).

Belangrijke normalisatie-instanties en selectiecriteria

ISO: Internationale normen (wereldwijd breed geaccepteerd).

ASME/SAE/ASTM: Voornamelijk Noord-Amerikaanse normen.

DIN: Duitse normen (worden nog steeds veelvuldig gebruikt in Europa/wereldwijd).

JIS: Japanse normen.

                         

Selectiefactoren:

1. Belasting: Trek-, schuif-, vermoeiings- of trillingsbelasting? (Bepaalt het materiaal/de kwaliteit).
2. Omgevingsfactoren: Corrosie (roestvrij staal - A2/A4, gecoat staal, legering), temperatuur (gelegeerd staal, nikkellegeringen), chemicaliën?
3. Montage/Demontage: Permanent (klinknagels, lijm)? Regelmatige toegang? Toegang met gereedschap (aandrijvingstype)?
4. Te verbinden materialen: Metaal, kunststof, hout, composiet? (Dit heeft invloed op het type schroefdraad en de klemkracht).
5. Ruimtebeperkingen: Hoofdhoogte, ruimte voor gereedschap?
6. Kosten en beschikbaarheid: Standaard versus gespecialiseerd.

Inzicht in normen, kwaliteiten en beoogde toepassingen van bevestigingsmiddelen is essentieel voor een veilig, betrouwbaar en efficiënt ontwerp en assemblage in talloze industrieën. Raadpleeg voor kritische toepassingen altijd de specifieke norm en relevante technische richtlijnen.