Panduan Lengkap Fastener dalam Manufaktur: Skrup, Baut, dan Lainnya

Fastener memainkan peran krusial dalam desain bagian, manufaktur, dan pengembangan. Potongan hardware kecil ini sederhana dan murah, tetapi tanpa mereka kita akan kesulitan membuat banyak hal penting: furnitur, struktur arsitektur, komputer, lantai, kendaraan, dan banyak lagi.

Peran fastener adalah untuk menghubungkan secara mekanis dua atau lebih komponen bersama-sama. Anda dapat menghubungkan komponen dengan banyak cara, tetapi yang unik tentang fastener adalah bahwa mereka biasanya (meski tidak selalu) membuat joint non-permanen.

Fastener ada di mana-mana, dan Anda akan menemukan banyak dari mereka sehari-hari. Beberapa tipe fastener logam industri yang paling umum adalah:

• Skrup
• Nut
• Baut
• Rivet
• Insert dan tongkat beruta
• Washer

Namun, kategori fastener juga mencakup hardware yang digunakan di luar industri, seperti paku untuk DIY dan pekerjaan kayu; tombol, sengkel, dan zipper untuk pakaian; peg dan kait kabel untuk penggunaan rumah; dan stapel, pin, dan peniti kertas untuk tugas kantor.

Semua tipe fastener ini bekerja dengan cara mekanis yang sedikit berbeda, tetapi semuanya digunakan dalam penggabungan atau pengembangan objek. Dengan beberapa pengecualian, sebagian besar fastener industri terbuat dari logam, biasanya baja (baja karat, baja karbon, baja alloy), aluminium, atau titan. Banyak bagian yang kami buat di 3ERP — termasuk bagian mesin, cetak injeksi, dan logam lembar — akhirnya dirakit menggunakan fastener.

Panduan ini melihat secara detail berbagai jenis fastener dan menjelaskan bagaimana mereka bekerja dan bagaimana menggunakannya. Ini mungkin berguna untuk pelanggan prototipe kami yang mengembangkan produk multi-komponen yang membutuhkan pengembangan dengan fastener.

Apa itu fastener?

Fastener adalah istilah umum untuk potongan hardware, sering terbuat dari logam seperti baja, yang digunakan untuk menghubungkan secara mekanis dua komponen bersama-sama.

Fastener, yang mencakup item seperti skrup, nut, dan baut, biasanya membuat joint non-permanen; yaitu, koneksi dapat dibuka tanpa merusak salah satu komponen. Anda dapat menghubungkan dua komponen dengan fastener, kemudian suatu saat menghapus fastener dan memisahkan kedua komponen tanpa merusak mereka. Misalnya, skrup mungkin akhirnya dapat dihapus menggunakan obeng; nut mungkin dapat dihapus menggunakan kunci. Kontras ini dengan, misalnya, pengelasan, perekat, atau pengolahan komponen bersama-sama: ketika ini terjadi, komponen tidak dapat dengan mudah dipisahkan.

Dikatakan demikian, beberapa fastener, seperti rivet, membuat joint permanen dan tidak dirancang untuk dibuka.

Mayoritas fastener kecil, dengan diameter yang dapat diukur dalam milimeter. Namun, perangkat yang jauh lebih besar dapat digunakan di bidang seperti pembuatan kapal, saluran pipa, dan energi. Fastener didefinisikan oleh fungsinya untuk menghubungkan secara mekanis dua atau lebih komponen, bukan oleh ukurannya, material, atau aplikasinya.

Ada banyak jenis fastener yang tersedia. Beberapa fastener logam yang paling umum untuk industri dan manufaktur tercantum di bawah ini.

Material fastener

Dari apa fastener dibuat?

Material terbaik untuk produksi fastener termasuk baja (baja karat, baja karbon, baja alloy), aluminium, titan, tembaga, kuningan, nikel, dan berbagai alloy. Baja karat umum yang digunakan untuk fastener industri termasuk seri 200, 300, dan 400.

Fastener mungkin juga dilapisi dengan material lain untuk fungsionalitas tambahan, mis. resistensi korosi atau isolasi listrik. Lapisan dan plating umum termasuk krom dan seng.

Dengan material apa fastener dapat digunakan?

Berbagai jenis fastener industri digunakan untuk berbagai material, dengan beberapa fastener yang dirancang secara khusus untuk satu material, yaitu skrup kayu (kayu) atau baut ancor (beton).

Standar fastener

Amerikan Society of Mechanical Engineers (ASME) saat ini memiliki 66 standar aktif yang diterbitkan di bawah penunjuk B18 untuk fastener. Standar yang berfokus pada kualitas “menetapkan persyaratan pemeriksaan dalam proses dan pemeriksaan akhir untuk produk fastener” dan menyediakan “rencana pemeriksaan penerimaan untuk pembeli fastener.”

Standar ASME meliputi:

• B18.1.1: Rivet Kecil
• B18.1.2: Rivet Besar
• B18.2.3.1M: Cap Skrup Hex Metrik
• B18.3 Socket Cap, Shoulder, Set Skrup, dan Kunci Hex
• B18.6.1 Wood Skrup
• B18.6.2 Cap Skrup Kepala Selang, Kepala Persegi Set Skrup, Dan Set Skrup Kepala Selang Tanpa Kepala
• B18.6.3 Skrup Mesin, Skrup Tap, dan Skrup Drive Logam
• B18.6.9: Wing nut
• B18.18 Quality Assurance For Fasteners

Skrup

Fastener skrup, biasanya terbuat dari logam, adalah fastener dengan uta externa (berjajaran helikal) yang melengkung dengan uta internal di komponen yang mereka ikat.

Fitur yang menentukan skrup adalah bahwa mereka sering self-threading atau self-tapping: mereka memiliki ujung tajam yang memotong permukaan komponen; ketika skrup diputar, ia memotong uta internal ke dalam komponen dan memungkinkan koneksi dibuat. Skrup sering merupakan fastener mandiri, karena mereka bergabung dengan komponen itu sendiri.

Skrup serupa dalam fungsi dengan baut, tetapi baut biasanya tidak self-threading; mereka biasanya memiliki ujung rombak, dan uta internal di komponen harus dibuat melalui cara lain.

Membingungkan meskipun, beberapa fastener yang teknis adalah skrup telah, melalui penggunaan, diberi label sebagai baut (dan sebaliknya).

Tipe skrup

Ada banyak tipe skrup yang berbeda yang cocok untuk berbagai aplikasi. Beberapa tipe skrup yang paling umum adalah:

• Skrup lembar logam: Skrup self-threading yang sangat tajam yang dapat menembusi lembar logam, serta kayu dan plastik.
• Skrup mesin: Dipasang ke dalam lubang yang sudah dibuat, skrup mesin memiliki uta halus yang akurat dan paling banyak digunakan dalam komponen mesin.
• Cap skrup: Skrup dengan kepala besar biasanya digunakan dalam pengembangan mesin seperti alat rumah tangga.
• Eye skrup: Kadang-kadang disebut lag eye skrup, skrup ini memiliki kepala lingkaran di mana kawat dapat dilewatkan.
• Lag skrup: Skrup panjang yang dilapisi seng dengan uta hingga shaft, terutama digunakan dalam pekerjaan kayu.
• Skrup kayu: Skrup tajam yang umum digunakan dalam pekerjaan kayu.

Tipe drive skrup

Skrup juga dapat dikategorikan berdasarkan desain drive-nya: berbagai alat diperlukan untuk memutar atau mencabut berbagai skrup. Tipe drive skrup meliputi:

• Slotted
• Three-pointed
• Cruciform (mis. Phillips)
• External polygon
• Internal polygon (mis. hex socket / Allen)
• Hexalobular
• Misc.

Baut

Seperti skrup, baut adalah fastener dengan uta externa yang digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih komponen.

Tidak seperti skrup, baut memerlukan uta internal yang sudah terbentuk dengan yang dapat melengkung. Mereka bukan self-threading; alih-alih, uta internal sering kali termasuk nut. Baut (laki-laki) dan nut (perempuan) digunakan bersama-sama untuk menghubungkan komponen dengan lubang tanpa uta, dan jenis joint ini disebut bolted joint.

Ketika digunakan bersama dengan nut, fastener baut bekerja dengan lubang through (yaitu lubang yang melewati seluruh material objek), dengan kepala baut di satu sisi dan nut di sisi lain. Skrup, di sisi lain, sering digunakan untuk membuat lubang blind; mereka hanya menembus sebagian melalui material.

Tipe baut

Ada banyak tipe baut yang berbeda yang cocok untuk berbagai aplikasi. Beberapa tipe baut yang paling umum adalah:

• Hex baut: Baut beruta dengan kepala heksagonal yang mungkin memiliki bagian tanpa uta segera di bawah kepala.
• Sex baut: Kadang-kadang disebut Chicago baut, barrel baut, atau barrel nut, baut ini sebenarnya baik baut maupun nut sekaligus, terdiri dari barrel beruta perempuan dan skrup beruta laki-laki.
• U-baut: Fastener berbentuk U dengan dua ujung beruta paralel, digunakan untuk memegang item seperti pipa.
• Eye baut: Baut dengan kepala lingkaran di mana kawat dapat dilewatkan.
• Carriage baut: Baut beruta dengan kepala bulat jamur untuk mencegah putar dan leher persegi segera di bawahnya.

Nut

Nut adalah fastener dengan lubang beruta internal yang biasanya digunakan dengan baut yang sesuai untuk membentuk bolted joint. Sistem pasangan nut-dan-baut bekerja untuk menghubungkan komponen dengan lubang tanpa uta.

Nut dan baut biasanya tetap aman karena gesekan, kompresi, dan baut yang meregang sedikit. Namun, koneksi dapat terlepas tidak diinginkan selama aplikasi dengan tingkat getaran yang tinggi. Dalam hal ini, locking nut atau locking fluid dapat digunakan untuk mengamankan nut, atau nut kedua dapat ditambahkan ke baut.

Sementara dalam nut beruta, di luarnya dapat berwujud banyak bentuk, tergantung apakah akan diputar dengan tangan atau dengan kunci, dan pada berbagai faktor lainnya.

Tipe nut

Ada banyak tipe nut yang berbeda yang cocok untuk berbagai aplikasi. Beberapa tipe nut yang paling umum adalah:

• Acorn nuts: Kadang-kadang disebut cap nuts, fastener ini berbentuk dom di satu sisi untuk menutup ujung baut.
• Weld nuts: Dirancang sehingga satu sisi dapat dijalin ke komponen logam lain.
• Hex nuts: Fastener umum dengan eksterior heksagonal untuk memudahkan kunci.
• Wing nuts: Nut dengan bentuk seperti sayap di setiap sisi untuk memungkinkan putaran mudah dengan tangan, tanpa alat.
• Barrel nuts: Lihat “sex bolts” di atas.

Rivet

Rivet adalah fastener yang biasanya memiliki shaft halus dan tidak ada uta. Rivet memiliki kepala di satu ujung dan ekor di ujung lainnya.

Untuk berfungsi sebagai fastener, rivet ditempatkan dalam lubang, kemudian, menggunakan gaya mekanis, ekor-nya “di-upset,” membuatnya melebar sekitar 1,5 kali diameter shaft dan membuat joint. Setelah rivet di-upset, secara efektif memiliki dua kepala: kepala pabrik asli dan kepala bengkel baru.

Tidak seperti skrup, uta, dan baut, rivet membuat joint permanen: setelah ekor di-upset, ia tidak dapat dikembalikan ke kondisi aslinya. Joint rivet oleh karena itu jauh lebih sulit dipisahkan daripada joint non-permanen seperti bolted joint.

Tipe rivet

Ada banyak tipe rivet yang berbeda yang cocok untuk berbagai aplikasi. Beberapa tipe rivet yang paling umum adalah:

• Pop rivets: Juga dikenal sebagai blind rivets, fastener rivet ini berbentuk tabung dan memiliki mandrel sentral dengan area lemah di dekat kepala (di mana dapat dipatahkan).
• Solid rivets: Fastener sederhana dengan shaft dan kepala yang dapat diubah bentuk dengan rivet gun atau palu.
• Semi-tubular rivets: Seperti solid rivets, tetapi dengan lubang parsial di ujung yang mengurangi gaya yang diperlukan untuk di-upset.

Fastener beruta lain

Selain skrup, baut, dan nut, ada jenis fastener beruta lain dengan penggunaan yang lebih spesialisasi.

A threaded insert (atau threaded bushing) adalah fastener dengan uta internal (dan kadang-kadang eksternal) yang dimasukkan ke dalam material yang biasanya tidak dapat menerima uta — baik karena terlalu lunak, atau karena lubang beruta yang ada telah rusak. Ini bertindak seperti ancor gypsum yang digunakan untuk memasang rak. Metal threaded insert dapat dipasang dalam bagian plastik cetak injeksi dengan insert molding di sekitar bushing.

A threaded rod (atau stud) adalah fastener yang mirip dengan baut tetapi beruta di kedua ujung, tanpa kepala. Dirancang untuk digunakan dalam tension, threaded rod mungkin menerima nut di kedua ujung.

Washer

Meskipun tidak teknis fastener itu sendiri, washer adalah potongan hardware yang digunakan bersama dengan fastener seperti nut dan baut.

A washer adalah plate tipis dengan lubang di tengahnya yang digunakan sebagai spacer, pengdistribusi beban, perangkat locking, atau pengurang getaran. Washer biasanya berbentuk lingkaran tetapi juga dapat berbentuk persegi.

Washer mencegah fastener membuat kontak langsung dengan komponen dan oleh karena itu dapat melindungi permukaan komponen.

Untuk informasi lebih lanjut tentang tipe fastener yang mungkin Anda butuhkan untuk prototipe Anda berikutnya, hubungi 3ERP atau minta quote.