تعمل درفلة الخيط على تحسين مقاومة التعب لمسامير الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل كبير مقارنةً بقطع الخيط بسبب العديد من العوامل الرئيسية المتعلقة بكيفية تشكيل الخيوط وخصائص المواد الناتجة. فيما يلي تفصيل لكيفية تعزيز لف الخيط لمقاومة التعب:
تقوية المواد من خلال العمل البارد
دحرجة الخيط هي عملية تشكيل على البارد حيث يتم إنشاء الخيوط عن طريق الضغط على سطح البرغي، مما يتسبب في تشوه المادة بشكل بلاستيكي إلى شكل الخيط المطلوب. يؤدي هذا العمل البارد إلى تصلب العمل في الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يزيد من صلابة وقوة الطبقة السطحية.
تحتوي الخيوط المشكلة على البارد على ضغوط متبقية للضغط أعلى، مما يعني أن السطح أقل عرضة للتشقق تحت الأحمال الدورية (الضغوط المتكررة)، مما يحسن مقاومة الكلال للمسمار. في المقابل، فإن قطع الخيوط يزيل المواد، مما يترك الخيوط أضعف وأكثر عرضة للتشقق تحت الأحمال المتكررة.
عدم إزالة المواد = بنية الحبوب المستمرة
في لف الخيط، لا تتم إزالة أي مادة من البرغي. بدلا من ذلك، يتم إزاحة المادة لتشكيل الخيوط. وهذا يحافظ على البنية الحبيبية المستمرة للفولاذ المقاوم للصدأ، والتي تتبع محيط الخيط.
من خلال الحفاظ على هذا التدفق المستمر للحبوب، تصبح الخيوط الملفوفة أقوى وأكثر مقاومة للتعب. من ناحية أخرى، تقطع خيوط القطع بنية الحبوب، مما يخلق نقاط تركيز الإجهاد التي تكون أكثر عرضة للتعب والفشل مع مرور الوقت.
لمسة نهائية من السطح الأملس
تتمتع الخيوط الملفوفة عمومًا بسطح أكثر سلاسة مقارنة بالخيوط المقطوعة. ويعني السطح الأكثر سلاسة وجود عدد أقل من عيوب السطح، مثل الشقوق المجهرية أو علامات الأدوات، التي يمكن أن تعمل كمكثفات للضغط أثناء التحميل الدوري.
في قطع الخيوط، غالبًا ما تترك عملية التصنيع وراءها عيوبًا سطحية صغيرة، والتي يمكن أن تؤدي إلى حدوث تشققات تحت الضغوط المتكررة، مما يؤدي إلى فشل الكلال. تعمل الخيوط الملفوفة، بأسطحها الأكثر نعومة، على توزيع الضغط بشكل متساوٍ وبالتالي فهي أقل عرضة للتشقق.
الإجهاد الضاغط المتبقي
تقدم عملية لف الخيط إجهادًا ضاغطًا متبقيًا في المادة عند جذر الخيط (الجزء الأدنى من الخيط). وهذا مفيد لأن معظم فشل الكلال يبدأ عند السطح، وتعمل ضغوط الضغط على مقاومة ضغوط الشد التي تسبب التشقق.
في الخيوط المقطوعة، لا تؤدي عملية التصنيع إلى ضغوط الضغط المفيدة هذه وقد تترك المادة مع ضغوط شد متبقية، مما يعزز بدء الشقوق وانتشارها تحت تحميل الكلال.
انخفاض تركيز التوتر
تعمل التحولات السلسة والخطوط الدائرية الناتجة عن لف الخيط على تقليل تركيزات الضغط عند النقاط الحرجة مثل جذر الخيط. في المقابل، غالبًا ما تحتوي الخيوط المقطوعة على انتقالات أكثر حدة، والتي تعمل بمثابة أدوات رفع الضغط وتزيد من احتمالية تشكل شقوق التعب في هذه المناطق.
انخفاض تركيز الضغط في الخيوط المدرفلة يعني أنها يمكن أن تتحمل المزيد من دورات التحميل دون فشل، مما يجعلها أكثر ملاءمة للتطبيقات حيث تتعرض البراغي للتحميل والتفريغ المتكرر.
زيادة التعب الحياة
إن الجمع بين تشطيب السطح الأكثر سلاسة والضغوط المتبقية الضاغطة والتدفق المستمر للحبوب وتركيزات الضغط المنخفضة في الخيوط المدرفلة يزيد بشكل كبير من عمر الكلال مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ . وهذا مهم بشكل خاص في التطبيقات التي تتضمن التحميل الديناميكي أو الدوري، كما هو الحال في هندسة الطيران والسيارات والهندسة الإنشائية.
أظهرت الدراسات أن الخيوط الملفوفة يمكن أن تزيد من عمر الكلال بما يصل إلى أربع إلى خمس مرات مقارنة بالخيوط المقطوعة، مما يجعلها الخيار المفضل للتطبيقات عالية الضغط والإجهاد.
في الختام، فإن درفلة الخيط تعمل على تحسين مقاومة الكلال لمسامير الفولاذ المقاوم للصدأ عن طريق:
تقوية المادة من خلال العمل البارد.
الحفاظ على البنية الحبيبية المستمرة.
إنتاج سطح أكثر نعومة مع عدد أقل من العيوب.
إدخال الضغوط الضاغطة المتبقية المفيدة.
تقليل تركيزات الضغط عند جذر الخيط.
هذه العوامل مجتمعة تجعل الخيوط المدرفلة أكثر متانة بشكل ملحوظ في ظل الأحمال الدورية مقارنة بالخيوط المقطوعة، مما يحسن أداء الكلال وطول عمر مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ في التطبيقات الصعبة.
