Mikä on kierresisäke ja mihin sitä käytetään?

Mikä on kierresisäke?

Kierresisäke on spiraalin muotoinen metallinen niin sanottu jousi, joka asennetaan valmiiksi kierteitettyyn reikään luomaan vahvempi sisäkierre ulkokierteiselle pultille.

Kierresisäkkeitä kutsutaan joskus myös kierteenkorjausjousiksi, kierteenkorjauksen täytejousiksi tai Helicoileiksi (kansanomainen nimitys, joka ei ole muuta kuin kierresisäkkeitä valmistavan yrityksen rekisteröity tavaramerkki).

Mihin kierresisäkkeitä käytetään?

Kierresisäkkeitä käytetään tavallisesti kahdesta syystä:

1. Rikkoutuneen kierteen korjaamiseen.
2. Vahvemman kierteen luomiseen heikompiin materiaaleihin, kuten alumiiniin, muoviin ja vastaaviin.

Yleisimmin niitä käytetään vahvistamaan kierteitä OEM-valuissa ja koneistetuissa osissa, jotka on valmistettu kevyemmistä ja samalla heikommista materiaaleista — alumiini on näistä yleisin.

Niitä on saatavana myös kierteenkorjaussarjana yhdessä asennustyökalun, poran ja kierreporan kanssa, mikä mahdollistaa kierteen nopean korjaamisen tai uuden luomisen tarpeen mukaan. Eniten niitä käytetään kone- ja autoteollisuudessa. Erittäin suosittuja ne ovat käytettyjen autojen korjauksessa, jossa kierteiden kunnostaminen on yleensä huomattavasti edullisempaa kuin uuden osan hankkiminen.

Miten kierresisäke toimii?

Kun kierrelanka on kierretty kierresisäkkeeksi ja asennettu kierteitettyyn reikään, se antaa perusmateriaaliin pysyvän ja kulutusta kestävän kierteen, joka on yleensä 20 % vahvempi kuin alkuperäinen kierre.

Kierresisäkkeet on valmistettu niin, että niiden halkaisija on suurempi kuin reikä, johon ne kierretään, ja ne puristuvat kokoon asennuksen aikana. Tämä mahdollistaa suurimman kosketuspinnan kierteitettyyn reikään ja kiinnittää kierresisäkkeen pysyvästi paikalleen. Kierresisäke auttaa jakamaan kuorman tasaisesti koko pultin ja reiän alueelle, mikä tekee siitä vahvemman ja paremmin ulosvetämistä tai uloskiertämistä kestävän. Kun kierresisäkettä käytetään, kuorma ja jännitys jakautuvat tasaisemmin koko rakenteeseen.

Jännityskeskittymäongelmat, joita tavallisesti esiintyy suoraan perusmateriaaliin tehdyissä kierteissä, on näin poistettu. Kierresisäke mukautuu mitoiltaan sekä säteittäisesti että aksiaalisesti perusmateriaalin laajenemisen tai kutistumisen mukaan.

Suoraan materiaaliin tehdyt kierteet voivat tavallisesti aiheuttaa:

Rajoitetun kosketuspisteen
Huonon kyljen kosketuksen pultin ja peruskierteen välillä
Pultin kuorman epätasaisen jakautumisen liitettyjen kierteiden välillä
Kierteitettyjen osien pettämisen kuorman alla (erityisesti alumiinilla ja muilla heikommilla metalleilla).

Alla oleva kaavio esittää graafisesti kierresisäkkeen edut tavalliseen kierteeseen verrattuna. Tavallisissa kierteliitoksissa yli 75 % kuormasta kohdistuu liitoksen kolmelle ensimmäiselle kierteelle. Vasemmalla oleva kierresisäke näyttää, kuinka jousimainen rakenne mahdollistaa leikkauskuorman muuttamisen halutuksi "kehäjännitykseksi" eli säteittäiseksi kuormaksi koko sisäänviennin pituudelta. Tämä antaa paljon vahvemman kierteen kuin tavallinen poraus ja kierteytys.

Tämä ratkaisu antaa insinöörien valita kiinnittimen pultin vähimmäislujuuden perusteella. Tämän ansiosta valmistajat voivat huoletta käyttää halkaisijaltaan pienempiä ja kierrepituudeltaan lyhyempiä pultteja jopa heikommissa materiaaleissa, kuten magnesiumissa tai alumiiniseoksissa.

Miten kierresisäke asennetaan?

Kierresisäkkeen asentamiseen on 4 yksinkertaista vaihetta.

Porataan oikean halkaisijan reikä.
Porattu reikä kierteitetään erityisellä kierreporalla, joka sopii kierresisäkkeen ulkohalkaisijaan.
Kierresisäke asennetaan kierteeseen erityisellä asennustyökalulla.
Kun kierresisäkkeen asennuskieleke on poistettu katkaisutyökalulla, reikä on valmis pultin asennusta varten.

Mitkä ovat kierresisäkkeiden tyypilliset käyttökohteet?

Autoteollisuus
Teollisuuselektroniikka
Kulutuselektroniikka
Ilmailu – avioniikka, moottorit, lentokoneen runko
Laivanrakennus
Puolustusala
Sähköntuotanto
Kuljetus
Tuotantolaitteet