2025-09-30
製造現場では、ねじの損傷が発生することがあります。今回はこのテーマについて議論しましょう。ねじの損傷の一般的な原因を以下の点にまとめました。皆様の仕事で同様の状況に遭遇したことはありますか？
I. 機械的応力要因
過度の締め付け
過剰なトルク: 締め付けトルクがねじ設計の耐荷重限界を超えると、ねじの変形や破損を引き起こす可能性があります。例えば、トルク制限設定のない空気圧工具の使用や、手動締め付け時の過剰な力の加え方などです。
軸方向力の集中: ねじ端部（例えば、お客様が言及した「特定の場所」）で、組み立て中に位置ずれや偏心があると、局所的な応力集中が発生し、ねじの欠けや剥離を引き起こす可能性があります。
ねじの嵌合問題
クリアランス不足: ナットとボルトのねじ山形状が一致しない場合（例えば、過度にきつい公差）、締め付け中の摩擦が増加し、ねじの摩耗やかじりつき（焼き付き）が容易に発生する可能性があります。
不適切なねじ形状: ねじ角度のずれ（標準は60°）は、接触面積を減らし、応力集中を引き起こす可能性があります。
材料強度の不足
ボルト/ナットの材質不良: 材料の硬度が低い場合（例えば、熱処理されていない低炭素鋼）、繰り返し締め付けによる摩耗が起こりやすくなります。または、材料が非常に脆い場合（例えば、鋳鉄）、応力集中により破損する可能性があります。
表面処理の欠陥: 過度に厚い電気メッキ層や剥離したメッキは、ねじの嵌合精度に影響を与える可能性があります。
II. 組立工程の問題
不適切な操作
非シーケンシャルな締め付け: クロスパターンでナットを締め付けると、荷重分布が不均一になり、局所的なねじの過負荷につながる可能性があります。
損傷したねじの再利用: すでに損傷したねじ（例えば、ねじ山が剥離している）を使い続けると、摩耗が悪化します。
工具の問題
工具の摩耗: 摩耗したレンチ、ソケットなどは、力の作用点をずらし、ねじに横方向の力を加える可能性があります。
インパクト締め付け: インパクトレンチを使用すると、瞬間的な過負荷が発生し、ねじを損傷する可能性があります。
潤滑不足
乾摩擦は締め付けトルクを大幅に増加させ、ねじの過熱や摩耗につながります。これは、ステンレス鋼など、自己ロック傾向の強い材料で特に顕著です。
III. 設計上の欠陥
ねじの長さ不足
ねじの有効長さが短すぎる場合（例えば、直径の1.5倍未満）、耐荷重能力が低下し、ねじ端部で損傷しやすくなります。
応力緩和機能の欠如
ねじ逃げ溝や面取りを設計しないと、ねじの開始部分に応力集中が発生する可能性があります。
環境への適応性の低さ
高温、腐食性、または振動環境では、耐候性材料（例えば、ステンレス鋼、亜鉛メッキ鋼）を選択しないと、クリープや腐食によりねじが破損する可能性があります。
IV. お客様の使用シナリオによる潜在的な影響
頻繁な組み立て/分解
お客様が同じねじのペアを繰り返し組み立て、分解する場合、金属疲労によりねじが脆化または摩耗する可能性があります。
異物の混入
砂や金属片などの異物がねじ山に入ると、締め付け中にねじ山側面に傷がつく可能性があります。
振動荷重
機器の運転中に振動があると、ねじが緩みと再締め付けのサイクルにより破損する可能性があります（例えば、自己緩み現象）。
解決策の提案
締め付けトルクの確認: 標準値（例えば、ISO 898-1）に従ってトルクレンチを使用して締め付け、過負荷を避けてください。
ねじの嵌合を確認: ねじゲージを使用して、ピッチとねじ角度が規格（例えば、M6*1.0）に適合しているか確認してください。
高強度材料の使用: グレード8.8以上のボルトを選択し、対応する硬度のナットを使用してください。
組立工程の最適化: クロス締め付けシーケンスを採用し、潤滑剤（例えば、二硫化モリブデン）を塗布してください。
ねじの長さを長くする: 有効長さを直径の1.5倍以上にし、設計にねじ逃げ溝を組み込んでください。
環境保護: 腐食性環境では亜鉛メッキまたはステンレス鋼の部品を使用し、振動用途にはロックワッシャーを取り付けてください。
ケーススタディ
締め付けの最終段階で損傷が発生した場合、考えられる原因は次のとおりです:
端部の応力集中: 有効ねじ長さが不足しているため、最後のねじが全軸方向荷重を負担している。
工具の力のずれ: 締め付けの最終段階でのレンチの角度ずれにより、横方向の力が発生する。
局所的な材料欠陥: ボルト端部の介在物または不均一な硬度。
お客様には、損傷したねじの物理的な写真またはサンプルを提供していただくことをお勧めします。摩耗特性（例えば、押し出し、引き裂き、または腐食）のさらなる分析は、正確な原因を特定するのに役立ちます。
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