ねじの耐用年数の決定： より早く、より正確に、より経済的に – カスタムソリューションにも対応
ネジ軸とナットは、工業化の黎明期以来、現代生活の中心的役割を担ってきました。しかし現在では、その耐久性や摩耗を予測することは事実上不可能です。新しいTriboLifeねじ試験システムの導入により、実験的な試験で摩耗を迅速に再現することができ、高価な耐久試験スタンドがほとんど不要になります。
摩擦は熱を生む。この言葉は、エンジニアでなくても簡単に理解できるだろう。しかし、摩擦はそれ以上のものである。より正確には、摩擦とは2つの接触体が動くときに生じる抵抗のことである。摩擦はグリップを提供する。シャワーを浴びた後、湿ったタイル張りの床で止まるのも摩擦のおかげだ。
1699年に発表された古代の摩擦法則 – そして多くの未解決の疑問
摩擦がプラスに働く例はたくさんある。しかし、摩擦はエンジニアや技術用途に多くの悩みをもたらすこともあり、それはねじ付きスピンドルの例を見ればすぐにわかる。ねじスピンドルが機械やシステムに取り付けられる場合、通常、大きな負荷にさらされます。そのため、信頼性と最大限の耐久性は、特に昇降装置の場合に特に重要です。問題：今日でも、科学が摩擦力を正確に計算することは困難です。今日、私たちが使用している摩擦の法則は、1699年のギヨーム・アモントンまで遡ることができます。
糸と機械で： 摩擦が振動を生む
静止摩擦とすべり摩擦の影響はワークの振動に直接影響するため、ねじの寿命を確実に予測することは難しい。しかし、研究者たちは今再びこのテーマに注目している。2つの接触面の表面を原子レベルで見ると、表面はある振幅以上の極端な振動を経験することが測定から分かっている。これらの振動は糸の振動として継続し、原子レベルでは完全に無秩序でカオス的である。言い換えれば、摩擦は正確な数値で計算することが難しい。実際には、ねじの耐久性と耐用年数について信頼できる見解を得るには、多くの場合、何週間にもわたる長時間の応力試験が必要になります。経年劣化のシミュレーションは、リソースを浪費し、多大なコストがかかり、生産性を圧迫する。
「もちろん、ねじのスペシャリストとして、私たちは常に製品の耐用年数について質問されます。「私たちのエンジニアは、複雑な物理的摩擦について説明しなければなりません。特に台形ねじの場合、信頼できる計算方法はほとんどありません。しかし、SincoTec Test & Engineering GmbH社との共同開発により、スピンドル/ナットシステムの耐用年数を非常に正確かつ迅速に決定できる試験方法を開発することができました。」
革新的、高速、高精度：TriboLife スレッド検査システム
疲労損傷は一般的に、機械工学における部品の耐用年数を計算するために使用されます（材料の破壊など）。しかし、ねじの場合、「全損 」は摩耗の計算よりも重要な要素ではありません。特に台形ねじの場合、設計は耐用年数の計算と同義ではありません。
TriboLifeを使えば、経時変化プロセスをこれまで以上に迅速に実験的に再現することができる。特別に設計された試験スタンドでの長期試験は、ほとんど不要になります。数トンの予荷重をかけることができます。多種多様な潤滑剤の導入が可能。角度を自由に調整できるため、ナットとねじ山の相互作用が保証されます。さらに、ねじ山は試験中に幅広い温度に曝すことができます。TriboLifeの試験周波数は25ヘルツに達するため、10年以上の摩耗を1週間で再現することができます。多くの設計者、特に新しい開発に取り組んでいる設計者にとって、この種の信頼性の高い摩耗データは、特に複数の試験シリーズで材料や製造方法を相互に比較する場合に重要です。
複雑なねじ部品の実験的耐用年数計算
「ねじ山の耐用年数を正確に予測することは、TriboLifeを使ってもまだ難しい。しかし、その応用範囲は広い。この高速試験システムは、特に台形ねじ山を正しく設計する上で実に有益です」と、SincoTec Test & Engineering GmbHの開発責任者であるSteffen Krause氏は説明します。「私たちの共同パートナーであるBornemann社は、要求の厳しいお客様をまったく新しいレベルでサポートすることができます。これまで、集中的な耐久試験は、ほとんどの用途にとって高価すぎるものでした。TriboLifeによって、さらに多くのことができるようになります。将来的には、特殊なねじ山であっても、摩耗や耐用年数について正確な説明ができるようになるでしょう。」
トライボライフに関する詳しい情報は YouTubeでもご覧いただけます：
ボルネマンについて
Bornemann Gewindetechnik (www.bornemann-gewindetechnik.de)は、あらゆる特殊形状のねじ山を製造しています。リフティング技術、油圧鉄工アプリケーション、プラットフォーム装置、ダム用ゲートバルブなどのカスタムソリューションを製造しています。バットレスねじ、送りねじ、マルチスタートねじの高精度な加工に加え、すぐに取り付けられる大型の台形ねじスピンドルやナットセットの製造にも力を入れています。加工可能な材料であれば、どのようなものでも出発材料として使用できます。ねじスピンドルの標準サイズは、直径10～300mm、長さ10mまでです。長さ100mまでのマルチパーツ設計も可能です。Bornemannの最適化された製造工程は、研削されたねじ山と同等の品質を達成するねじ山を生み出します。