การยืนอยู่หน้าชั้นวางที่เต็มไปด้วยสลักเกลียวที่มีข้อกำหนดต่างๆ อาจเป็นเรื่องยากสำหรับแม้แต่มืออาชีพที่มีประสบการณ์ โค้ดตัวอักษรและตัวเลข - SAE Grade 5 และ 8, เมตริก 8.8 และ 10.9 - ปรากฏเป็นสัญลักษณ์ลึกลับที่แสดงถึงความสามารถในการรับแรงที่ซ่อนอยู่ การทำความเข้าใจการจำแนกประเภทเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเลือกตัวยึดที่เหมาะสม ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสมบูรณ์ของโครงสร้างและความปลอดภัยในโครงการใดๆ
โลกวิศวกรรมส่วนใหญ่ใช้ระบบการจำแนกประเภทความแข็งแรงของสลักเกลียวสองระบบ: SAE (สมาคมวิศวกรยานยนต์) ในสหรัฐอเมริกา และระบบเมตริกที่แพร่หลายในระดับสากล แม้ว่าสลักเกลียว SAE Grade 5 และ 8 จะสอดคล้องกับเกรดเมตริก 8.8 และ 10.9 ในด้านความต้านทานแรงดึงโดยประมาณ แต่ก็ไม่ใช่สิ่งที่เทียบเท่ากันโดยตรง และไม่ควรใช้แทนกันได้
| เกรดความแข็งแรง | ความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำ | เครื่องหมายบนหัว | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|
| เมตริก 8.8 | 800 MPa (116 ksi) | 8.8 | แชสซีรถยนต์, เครื่องจักรเบา |
| SAE Grade 5 | 120 ksi (827 MPa) | 3 เส้นรัศมี | เครื่องใช้ในครัวเรือน, โครงสร้างทั่วไป |
| เมตริก 10.9 | 1040 MPa (150 ksi) | 10.9 | เครื่องจักรหนัก, การเชื่อมต่อความแข็งแรงสูง |
| SAE Grade 8 | 150 ksi (1034 MPa) | 6 เส้นรัศมี | เครื่องยนต์รถยนต์, ส่วนประกอบความปลอดภัยที่สำคัญ |
ความเข้าใจผิดที่แพร่หลายในการเลือกตัวยึดคือการเปรียบเทียบสลักเกลียวเกรดเมตริก 8.8 กับ SAE Grade 8 แม้ว่าทั้งคู่จะเป็นตัวเลือกความแข็งแรงสูง แต่การตั้งชื่อและลักษณะการทำงานของพวกมันแตกต่างกันอย่างมาก ระบบเมตริกอ้างอิงโดยตรงถึงคุณสมบัติของวัสดุในการจำแนกประเภท ในขณะที่เกรด SAE เป็นไปตามลำดับหมายเลขโดยพลการ ซึ่งตัวเลขที่สูงกว่าโดยทั่วไปจะบ่งบอกถึงความแข็งแรงที่มากกว่า
เกรดสลักเกลียวเมตริกมีข้อมูลที่เข้ารหัสเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกลของพวกมัน ตัวเลขก่อนจุดทศนิยมระบุความต้านทานแรงดึงใน MPa หารด้วย 100 ในขณะที่ตัวเลขหลังแสดงอัตราส่วนของความแข็งแรงครากต่อความต้านทานแรงดึงเป็นเปอร์เซ็นต์
การวัดที่สำคัญสองประการกำหนดประสิทธิภาพของสลักเกลียว:
ความต้านทานแรงดึง: ความเค้นสูงสุดที่สลักเกลียวสามารถทนได้ก่อนที่จะแตกหัก ซึ่งแสดงถึงความสามารถในการรับน้ำหนักสูงสุด
ความแข็งแรงคราก: จุดความเค้นที่เกิดการเสียรูปถาวร ซึ่งบ่งบอกถึงขีดจำกัดการทำงานของสลักเกลียวก่อนที่จะกระทบต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้าง
ในการใช้งานจริง สลักเกลียวไม่ควรรับน้ำหนักเกินกว่าความแข็งแรงครากเพื่อรักษาความน่าเชื่อถือในการเชื่อมต่อ เมื่อได้รับแรงดึง สลักเกลียวจะทำงานคล้ายกับสปริง - ยืดหยุ่นได้ต่ำกว่าความแข็งแรงคราก แต่เสียรูปอย่างถาวรเกินเกณฑ์นี้จนกระทั่งแตกหักในที่สุดที่ความต้านทานแรงดึง
สลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูงกว่าโดยทั่วไปจะมีความแข็งมากกว่า แต่มีความเหนียวน้อยลง แตกหักโดยมีการเสียรูปน้อยที่สุด ทางเลือกที่มีความแข็งแรงต่ำกว่าแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการยืดตัวที่ดีกว่าก่อนที่จะล้มเหลว แต่มีความสามารถในการรับน้ำหนักที่จำกัด
ตรงกันข้ามกับสมมติฐานบางอย่าง การเพิ่มความเหนียวไม่ได้ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการเชื่อมต่อเสมอไป ในการทดสอบเปรียบเทียบระหว่างสลักเกลียว SAE Grade 5 และ 8 ตัวยึดเกรดต่ำกว่าจะให้ผลผลิตและล้มเหลวก่อนที่คู่หูเกรดสูงกว่าจะถึงจุดคราก ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเกรดความแข็งแรงที่สูงกว่าโดยทั่วไปจะให้ขอบเขตความปลอดภัยที่เหนือกว่า
สลักเกลียว SAE Grade 5 และ 8 โดยทั่วไปมีผิวเหล็กธรรมดาหรือเคลือบสังกะสี ในขณะที่ Grade 5 โดยทั่วไปใช้การเคลือบสังกะสีใสและ Grade 8 ใช้สังกะสีสีเหลือง ความแตกต่างของสีทำหน้าที่เพื่อการระบุตัวตนด้วยสายตาเท่านั้น - ทั้งคู่ให้การป้องกันการกัดกร่อนที่เทียบเท่ากัน
เครื่องหมายบนหัวช่วยในการระบุเกรดอย่างรวดเร็ว: สามเส้นรัศมีแสดงถึง SAE Grade 5 ในขณะที่หกเส้นแสดงถึง Grade 8 สลักเกลียวเมตริกแสดงหมายเลขเกรดโดยตรงบนหัว
การเลือกตัวยึดที่เหมาะสมต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการอย่างรอบคอบ:
การเลือกสลักเกลียวที่เหมาะสมเป็นรากฐานของความสมบูรณ์ของโครงสร้างในโครงการใดๆ การทำความเข้าใจเกรดความแข็งแรง คุณสมบัติของวัสดุ และข้อกำหนดในการใช้งานช่วยให้วิศวกรและผู้สร้างสามารถตัดสินใจโดยมีข้อมูลประกอบ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในการก่อสร้างของพวกเขา
