スマートエンジニアリングがファスナーの破損を防ぐ方法

すべての設計されたシステムには有限の耐用年数があります。最も正確な設計と堅牢な製造技術でさえ、最終的には失敗します。ファスナーも例外ではありません。エンジニアなら誰でも言うように、これらの障害が予想外または時期尚早である場合に問題が発生します。では、早期のファスナー故障の原因は何ですか?さらに重要なことは、リスクを最小限に抑え、耐用年数を最大化するために何ができるでしょうか?
Optimas Solutions の北米エンジニアリングディレクターである Steve Adkins は、ファスナーのグローバルな産業用ディストリビューターおよびサービスプロバイダーです。

Rogues gallery: ファスナーの故障の原因

現場では、さまざまな故障解析試験方法を実施して、ファスナーの故障の根本原因を突き止めることができます。 Optimas で長年働いてきた私は、製造業者が経験するファスナーの故障の主な原因として、以下のことを考えています。

締め過ぎ – これは、適用時に過度に固定されていることによるファスナーの引張破壊を指します。

締付け不足 – 固定が不適切なため、ファスナーにかかる応力が増大し、疲労破壊が発生する可能性があります。また、クランプ力不足によりジョイントが緩むこともあります。

不適切に設計されたジョイント – 設計が悪いと、ファスナーに不適切な荷重がかかり、早期の故障につながる可能性があります。接合部は適用中に緩む可能性があります。あるいは、ファスナーが取り付けられている母材も破損する可能性があります。

ファスナーの品質 – 材料の品質がファスナーの性能を左右するため、選択を誤ると早期に失敗する可能性があります。

組立設備 – 組み立て装置を不適切に使用すると、ファスナーが不適切な方法で取り付けられ、故障につながる可能性があります。

水素脆化 – 特定の硬度範囲を超える高張力鋼では、ファスナーにかかる引張荷重により、部品、メッキ、または環境に固有の水素が応力領域に流れ、徐々にマイクロクラックやファスナーの遅延故障が発生する可能性があります。

では、誰が最もリスクが高いのでしょうか?

業界とアセンブリの種類は、ファスナーの故障の可能性に影響を与えます。一般的にリスクの高い業界では、標準による規制がそれほど厳しくないことが多いため、設計者やエンジニアは、ファスナーの適合性に影響を与える問題を十分に認識していない可能性があります。通常、より技術的に専門化されたメーカーは、ファスナーが最終製品に与える影響についてより適切な教育を受けているため、ファスナーに関する問題を認識しています。ただし、これは実際には業界ごとの標準に依存します。

自動車セクターが良い例です。製造業者は、全体的な効率とパフォーマンスを向上させるために、車両重量の削減に常に取り組んでいます。これにより、異なる材料が使用されるようになりました。車両が完全にスチールで作られる時代はとうの昔に終わりました。これらの材料を結合すると、設計および試作段階の早い段階で管理パラメーターを評価しないと、ファスナーが破損する可能性があります。

ビジネスとして、私たちはお客様と緊密に連携して管理設計ルールを設定し、材料の界面を制御して潜在的な問題に対処できるようにすることで、このリスクを最小限に抑えることができます。

ファスナーの故障を防ぐためにどのような手順を実行できますか?

失敗の一般的な原因のリストを読むと、品質の悪さではなく、誤用が最も一般的な説明であることがすぐに明らかになります。特定のファスナーに焦点を当てるのではなく、特定のお客様のファスナーの使用状況を総合的に捉えた高レベルのサービスを提供するよう努めています。その出発点から、ビジネス内でのファスナー戦略の通知と設定を開始して、最適な使用を保証することができます。

ファスナーの専門家として、私たちの知識をエンドユーザーに伝える責任があります。これには、適切なトルクに関するガイダンスの発行、材料に関するアドバイス、または生産ラインを歩くときの観察が含まれます。最終的に、当社が提供するすべてのファスナーとコンポーネントは、目的を念頭に置いて設計されています。それらが正しく指定されていない場合、それらが正しく機能するかどうかはわかりません。そのため、各業界や顧客に影響を与える主な要因に対処するために、仕様プロセスを調整するのに役立ちます。

私たちが遭遇する重要な問題の 1 つは、理論計算を実際の環境でのアプリケーションに変換することです。数字だけではすべてを知ることはできません。生産ラインに投入する前にファスナーの問題を確実に特定するには、実際のテストが確実な方法です。組み立てトルクや摩擦範囲などのパラメータを仮定するべきではないため、理論計算を裏付け、製品の品質を確保し、潜在的なファスナーの問題が操作に与える影響を最小限に抑えるために、物理的なテストが非常に重要です。このニーズに対応するため、Optimas はテスト機能と物理ツールに多額の投資を行い、お客様に正確なデータを提供できるようにしています。すべてのテストを個別に実施しているため、ファスナーの指定に前提条件はありません。

ファスニングソリューションは、当社のコアビジネス製品です。私たちが行うほとんどすべてのことは、お客様が業務を行っているビジネス上のプレッシャーに関係なく、効果的に機能するように設計されています。当社が提供するファスナーを単一の技術で定義することはできませんが、当社が提供するソリューションは、お客様の要件に関して最高の信頼性を提供するように設計されています。新型車のハイブリッドパワートレイン用の絶縁ファスナーや、既存モデルの芝刈り機用のワッシャーアセンブリの再設計など、いずれにしても、使用される技術は信頼性を提供する必要があります。

信頼性の高いファスナーがビジネスに適しているのはなぜですか?

ファスナーの不具合を特定する際に見落とされがちな重要な側面の 1 つは、それがビジネス活動全体にどのように影響するかということです。

信頼性の高いファスナーは、あらゆる製造業の業務をスムーズにします。ファスナーへの完全に統合された一貫したアプローチにより、リコール、サービス修正プログラム、悪評を避けることができます。埋め込まれたファスナーの専門家と協力します。 Optimas のように、企業は潜在的な問題を避けることができます。専門家と協力してファスナー設計ルールを定義することで、仕様の効率が向上するだけでなく、失敗のリスクが大幅に減少します。これにより、メーカーの業務に価値が加わり、提供する製品の品質を定義および維持するのに役立ちます。

ファスナーは小さいかもしれませんが、ビジネスに大きな影響を与えます。オプティマスでは、この影響が常にプラスになるように努めています。

ファスナーの品質や性能を向上させる必要がありますか? 当社の専門家にご相談ください。