- 已发布 2024年6月28日
- 最后修改 2024年6月28日
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什么是紧固件？紧固件种类、紧固件材料和紧固件尺寸
寻找关于不同类型紧固件，以及它们的用途和应用的答案？我们详尽的紧固件指南可以帮助您。
由David Carmichael，解决方案工程师审阅（2024年3月）
在本指南中，我们深入探讨了什么是紧固件，可用的各种紧固件，以及如何根据您的特定需求选择合适的紧固件。无论您是从事工程、建筑还是制造业，了解紧固件对于任何项目都是至关重要的。
让我们深入了解紧固件的世界，并为您的任务找到更好解决方案。
什么是紧固件？
紧固件是用于将两个或更多物体牢固连接在一起的关键组件。它们有多种形状、尺寸和材料可供选择，每种设计都旨在服务于特定用途。从螺钉和螺栓到螺母和垫圈，紧固件的范围广泛，并且在很大程度上取决于您的应用。
紧固件在许多行业中起着至关重要的作用。它们的使用涵盖了建筑、制造业、汽车、电气安装、机械组装甚至日常应用。紧固件保持结构、设备和产品的完整性、稳定性和使用寿命。它们确保组件保持安全牢固连接，并能够承受振动、张力或剪切等外力。如果没有紧固件，组件可能会失效，导致昂贵的维修、安全隐患或生产延误。
磁铁的工作原理？
磁铁基于电磁学原理工作。在原子水平上，磁铁由许多原子组成，电子围绕原子核运动。电子具有称为自旋的属性，使它们表现得像微小的磁铁。
在磁性材料中，由于材料的原子结构，大量电子的磁矩朝着同一方向排列。这种排列会产生磁场。
磁场从磁铁的北极流向南极，形成一个环路。当两个磁铁靠近时，它们的磁场相互作用。如果相反的两极面对面，它们会相互吸引；如果相同的两极面对面，它们会相互排斥。这种相互作用是磁铁工作原理的基础。
磁铁由什么材料制成？
有几种类型的磁铁，由不同的材料制成：
- 铁磁材料：这些是用于永久磁铁的常见材料。它们包括铁、镍、钴和一些合金。
- 稀土磁铁：这些是由稀土元素合金制成的强永磁体。常见的类型是钕磁铁（NdFeB）和钐钴磁铁（SmCo）。
- 铝镍钴磁铁：由铝、镍和钴制成，铝镍钴磁铁以其强大的磁场和高抗退磁性而闻名。它们通常用于传感器、电机和扬声器。
- 陶瓷或铁氧体磁铁：这些由陶瓷材料制成，具体是氧化铁与碳酸锶或碳酸钡混合而成。虽然不如钕磁铁强，但陶瓷磁铁价格低廉，并且具有良好的耐腐蚀性和退磁性。
- 柔性磁铁：由铁氧体粉末和橡胶聚合物树脂制成，这些磁铁易于切割和成型。它们比其他类型的磁铁弱，但用途广泛，可用于磁性标识和显示等各种应用。
材料的选择取决于应用，考虑因素包括磁力强度、抗磁退磁性和温度稳定性。
螺母和垫圈
螺母和垫圈对于固定螺栓和螺钉至关重要。螺母是用于与螺栓配合以提供安全握持和连接的螺纹紧固件。垫圈可分散负载并防止对紧固材料的损坏。它们非常适用于需要频繁拆卸的应用，并且有各种尺寸和形状，如六角螺母和蝶形螺母。
螺钉和螺栓
螺钉和螺栓是常见的紧固件类型。它们用途广泛，用于将材料连接在一起或将物体固定在表面上。它们有各种尺寸、头部类型和传动类型。螺栓类似于螺钉，但通常较大，需要螺母来固定。选择使用螺钉或螺栓取决于具体的应用。
一些常见的螺钉和螺栓类型包括：
- 六角螺栓: 这些部分螺纹的螺栓在建筑和机械应用中被广泛使用。它们使用扳手拧紧，并与螺母配合或用于螺纹孔中
- 六角头螺钉: 这些类似于六角螺栓，但有全螺纹。也用于机械和建筑，可以与螺母配合或用于螺纹孔中
- 木螺丝: 这些在木工中常见。提供强大的夹紧力，木螺钉加强了两种材料之间的连接。它们可以用来固定门上的硬件，如锁，螺栓和铰链
- 自钻螺钉和螺纹成形螺钉: 当这些螺钉插入时，它们形成一个螺纹。螺钉的选择取决于材料、厚度和应用。可能需要预钻孔
- 机螺丝: 这些完全螺纹的螺丝与螺母配合或用于螺纹孔中。它们可以用于许多不需要高强度紧固件的应用。驱动类型决定了所需的适当螺丝刀
- 套筒螺丝: 这些具有内六角驱动，并使用六角扳手拧紧。它们用于有限空间的应用。还有一个无头版本，称为内六角固定螺丝或平头螺丝
- 马车螺栓: 也称为马车螺栓，这些螺栓的头部呈圆顶状，底部要么是方形的以便与材料配合，要么是一个方形孔以防止在安装过程中旋转
面板紧固件
面板紧固件通常设计用于与薄金属材料一起使用。它们非常适用于组装和金属加工等应用。
墙塞
墙塞，也称为锚栓，用于在砖、混凝土或石膏板等材料中提供牢固的固定。它们在中空墙壁或砌体中创建一个坚固的基础，以便螺丝和螺栓的牢固钉入。
垫片
垫片用于在物体之间形成间隙或距离。它们确保适当的对齐，防止损坏，并在各种应用中提供稳定性。
选择正确的紧固件
选择正确的紧固件涉及多个因素，但选择适当的紧固件对于确保项目的耐用性和功能至关重要。
以下是一些帮助您选择正确紧固件的提示：
- 确定项目的具体要求，如承载能力、环境条件和材料兼容性
- 咨询相关的标准和指南，以确保符合行业规范
- 如果它将在暴露在项目外表上，应考虑紧固件的美观性
- 考虑安装所需的工具和设备
通过仔细考虑这些因素并遵循上述提示，您可以自信地为您的项目选择正确的紧固件，确保其成功和长期使用。
紧固件材料
紧固件可以由许多材料制成。不同的材料提供不同级别的强度、耐腐蚀性和适用于特定应用的性能。常见材料包括黄铜、尼龙和不锈钢。
- 不锈钢紧固件非常适用于户外使用，因为它们高度抗锈蚀。A2 (304) 和 A4 (316) 是两种常见的不锈钢等级。两者都具有良好的耐腐蚀性，并能承受高低温（低温）环境。然而，A4等级比A2更耐腐蚀。对于更高的腐蚀性或化学环境以及海洋条件，应选择A4。
- 黄铜是一种铜合金，比钢更昂贵，但提供更好的耐腐蚀性。由于其导电性和耐水性，黄铜紧固件通常用于海洋应用和电气和管道安装。它们也用于需要装饰性表面处理的应用。
- 尼龙紧固件重量轻且非导电，因此适用于高压装配和需要增加绝缘电阻的应用。它们性价比高，非常适合需要无腐蚀解决方案的场合。
- 镀锌提供了适度的耐腐蚀性，适用于干燥环境中的室内使用。
- 热浸镀锌钢上的较厚锌涂层提供了更好的耐腐蚀性，适用于户外应用。表面通常暗淡且粗糙。同样值得注意的是，只有镀锌垫圈和螺母适用于镀锌紧固件。
- 镀镍和镀铬钢具有光滑、抛光的外观，适用于需要装饰性表面的场合。镍镀提供适度的耐腐蚀性。
- 合金钢用于需要高强度紧固件的情况。通常使用黑色氧化物表面处理，对腐蚀的抵抗力较小，因此不推荐户外使用。
- 钛紧固件无毒，重量轻，具有非常高的耐腐蚀性，非常适合对这些属性至关重要的应用场合。然而，它们比其他材料类型更昂贵。
紧固件尺寸
另一个关键考虑因素是紧固件尺寸。选择正确尺寸确保安全可靠的连接。紧固件有各种尺寸，包括直径、长度和螺距。必须使紧固件尺寸与您的项目要求相匹配。过小或过大的紧固件可能会影响连接的完整性并导致故障。
- 测量直径：通过螺纹外侧螺纹部分测量直径
- 测量长度：沉头紧固件的测量范围是整个长度。其他所有类型的紧固件是从头部以下进行测量的。紧固件长度是从材料表面被假定的位置到紧固件末端确定的
- 测量螺距：公制紧固件的螺距依赖于紧固件的尺寸和螺纹类型。通常，螺距是指螺纹之间的距离，以毫米为单位（沿紧固件长度测量）。例如，螺距为1.5意味着每个螺纹之间有1.5毫米的距离
- 螺母和垫圈尺寸：螺母和垫圈的尺寸根据它们适合的螺丝或螺栓而确定。对于公制机螺纹紧固件，螺纹尺寸表示所需的螺丝或螺栓尺寸
- 等级和强度：紧固件等级表示材料的机械性能，并冲压在螺栓或螺钉的头部上。数字越大表示材料越坚固、越硬。例如，12.9级的材料将比10.9级的材料更坚固。制造商的标记也可能会被标注
头部类型
不同的紧固件头部类型包括：
- 芝士头：圆柱形头部，直边，位于材料表面之上
- 平头：低轮廓、圆顶、圆顶形头部，通常带有凹槽或六角套筒驱动
- 套筒：窄头，带有六角套筒驱动
- 沉头（凸起）：安装在预埋沉头孔中，带有椭圆形凸起头部，用于装饰目的
- 沉头（平）：安装在预埋沉头孔中，头部与材料表面齐平
- 圆头：具有凸起的圆顶头，位于材料表面之上
- 六角头：用于较大的螺栓和螺钉。使用扳手或套筒进行紧固
驱动类型
紧固件的驱动类型包括：
- 一字形：非常灵活，常用于木工应用
- 米字形：传统十字形的改进版本，米字型可提供更大的扭矩压力，并且不太可能产生脱落
- 六角套筒：在空间有限的应用中与六角扳手一起使用
- 梅花头：在汽车应用中非常常见，非常耐用，不易产生滑动和脱落
- 防盗螺母头：一系列防篡改型号，具有凸起的凹口，几乎消除了未经授权的拆卸
