בתכנון מארזים אלקטרוניים, ציוד תעשייתי ומערכות הפועלות בסביבה מאתגרת, מושקעים משאבים רבים באטימת מכסים, מחברים, כבלים וממשקים מכניים. אולם לעיתים דווקא רכיב קטן ופשוט לכאורה – בורג ההרכבה – עלול להפוך לנקודת חולשה במערכת האטימה.
גם כאשר המארז כולל אטם היקפי איכותי, נוזלים עלולים למצוא נתיב חדירה דרך חורי הברגים, המרווח שבין ראש הבורג למשטח ההרכבה או לאורך התבריג.
SFR6-32X3/8-2615 מבית APM Hexseal הוא בורג אטימה מסדרת SEELSKREW, המשלב בורג בעל ראש שטוח שקוע עם טבעת אטימה אלסטומרית (O-Ring) הממוקמת מתחת לראש הבורג.
הפתרון מאפשר לשלב פעולת הידוק מכנית עם אטימה מקומית סביב אזור הבורג, ללא צורך בהוספת אטם שטוח נפרד מתחת לכל ראש בורג.
הדגם משלב תבריג אינצ'י 6-32 UNC, אורך של 3/8 אינץ' וטבעת אטימה מסוג Fluorosilicone, המתאימה לבחינה ביישומים שבהם נדרשת עמידות לטווח טמפרטורות רחב ולתנאי סביבה מאתגרים.
מדוע ברגים רגילים עלולים לפגוע באטימות המארז?
במערכת אלקטרונית אטומה, נהוג להתמקד בממשקי האטימה הגדולים: האטם ההיקפי של המכסה, מחברי החשמל וכניסות הכבלים.
אולם כל חור הרכבה הוא גם ממשק מכני שעשוי ליצור נתיב חדירה.
כאשר משתמשים בבורג רגיל, המגע בין ראש הבורג למשטח ההרכבה אינו בהכרח אטום לנוזלים.
אפילו כאשר הבורג מהודק היטב, חספוס פני השטח, סבולות ייצור, אי-אחידות מקומית או תנועות מכניות עשויים לאפשר מעבר נוזלים דרך אזור החיבור.
במערכות מסוימות הנוזלים יכולים להתקדם לאורך התבריג ולהגיע לצד הפנימי של המארז.
הבעיה משמעותית במיוחד בציוד החשוף לשטיפה, התזות, לחות או נוזלים תעשייתיים.
מדוע לא להשתמש פשוט בשייבת אטימה?
שייבת אטימה נפרדת יכולה להיות פתרון מתאים, אך היא מוסיפה רכיב נוסף לתהליך ההרכבה.
יש לוודא שהשייבה נמצאת במקומה, שהיא מתאימה לגיאומטריית החיבור ושהיא נדחסת כראוי.
ביישומים שבהם קיימים ברגים רבים, כל רכיב נוסף עלול להגדיל את מורכבות ההרכבה ואת הסיכון לטעות אנוש.
בורג אטום עם O-Ring משולב מאפשר לספק את רכיב ההידוק ואת רכיב האטימה כיחידה אחת.
SFR6-32X3/8-2615 – מבנה הבורג ועקרון האטימה
סדרת SEELSKREW של APM Hexseal מבוססת על שילוב של בורג מתכתי וטבעת אטימה אלסטומרית.
בדגם SFR6-32X3/8-2615 נעשה שימוש בראש שטוח שקוע בזווית 82 מעלות, עם שקע הנעה מסוג Cross Recess.
טבעת ה-O-Ring ממוקמת באזור שמתחת לראש הבורג, בהתאם לגיאומטריה המופיעה בשרטוט היצרן.
כאשר הבורג מותקן בחור שקוע בעל גיאומטריה מתאימה ומהודק כראוי, טבעת האטימה נדחסת בין ראש הבורג למשטח ההרכבה.
דחיסה זו נועדה ליצור מחסום מקומי בפני מעבר נוזלים דרך אזור הבורג.
חשוב להדגיש כי האטימה תלויה לא רק בבורג עצמו, אלא גם בגיאומטריית החור, במשטח ההרכבה, בדחיסת האטם ובתנאי העבודה.
פירוק המק"ט SFR6-32X3/8-2615
אחד היתרונות של סדרת SEELSKREW הוא מבנה מק"ט המאפשר לזהות את תצורת הבורג ואת חומר האטימה.
| רכיב במק"ט | משמעות |
|---|---|
| SFR | בורג SEELSKREW בעל ראש שטוח שקוע והנעת Cross Recess |
| 6-32 | תבריג אינצ'י UNC |
| X | מפריד בין גודל התבריג לאורך |
| 3/8 | אורך בורג נומינלי של 3/8 אינץ' |
| 2615 | טבעת אטימה מחומר Fluorosilicone |
הסיומת 2615 היא רכיב משמעותי בבחירת המוצר, משום שהיא מגדירה את משפחת חומר האטימה.
באותה משפחת ברגים קיימות אפשרויות נוספות לחומרי O-Ring, המאפשרות התאמה לתנאי סביבה שונים.
מפרט טכני – SFR6-32X3/8-2615
| מאפיין | נתון |
|---|---|
| יצרן | APM Hexseal |
| משפחת מוצר | SEELSKREW |
| דגם | SFR6-32X3/8-2615 |
| סוג בורג | Flat Head, Cross Recess |
| זווית ראש שקוע | 82° ±1° |
| תבריג | 6-32 UNC-2A |
| אורך נומינלי | 3/8 אינץ' (9.525 מ"מ) |
| קוטר ראש | 0.249-0.262 אינץ' |
| גודל מברג | #1 |
| חומר בורג סטנדרטי | נירוסטה 18/8 |
| גימור סטנדרטי | פסיבציה לפי AMS2700 |
| חומר טבעת אטימה | Fluorosilicone Rubber |
| טווח טמפרטורת שירות של חומר האטימה | -61°C עד +232°C |
| קוטר חור מעבר מומלץ | 0.147-0.152 אינץ' |
| עומק מינימלי לפי שרטוט היצרן | 0.062 אינץ' |
הנתונים מבוססים על שרטוט APM Hexseal מסדרת SFR, בתצורת ראש שקוע 82 מעלות.
טווח הטמפרטורות מתייחס לחומר האטימה המופיע בטבלת היצרן, ואינו מהווה בפני עצמו אישור לטווח העבודה של מכלול מורכב.
Fluorosilicone – מדוע חומר האטימה חשוב כל כך?
הסיומת 2615 מגדירה טבעת אטימה מסוג Fluorosilicone Rubber.
פלואורוסיליקון הוא חומר אלסטומרי המשלב תכונות של משפחת הסיליקון עם עמידות משופרת לסוגים מסוימים של דלקים, שמנים ונוזלים בהשוואה לסיליקון רגיל.
לפי טבלת APM Hexseal, טווח טמפרטורת השירות של חומר זה הוא -61°C עד +232°C.
טווח זה מאפשר לבחון את החומר במערכות החשופות לטמפרטורות נמוכות או גבוהות.
עם זאת, התאמה כימית חייבת להיבדק מול הנוזל המסוים, הריכוז, הטמפרטורה ומשך החשיפה.
אין להסיק מטווח הטמפרטורות בלבד שהבורג מתאים לכל נוזל או לכל תנאי אטימה.
אפשרויות נוספות לחומרי O-Ring
APM Hexseal מציעה מספר משפחות של חומרי אטימה בסדרת SFR.
| סיומת | חומר אטימה | טווח טמפרטורת שירות לפי היצרן |
|---|---|---|
| 2701 | Silicone Rubber | -101°C עד +260°C |
| 2615 | Fluorosilicone Rubber | -61°C עד +232°C |
| 5701 | Viton A | -29°C עד +204°C |
| 4601 | Buna-N / NBR | -54°C עד +121°C |
| 3701 | Neoprene | -54°C עד +149°C |
| 7601 | EPDM | -54°C עד +149°C |
בחירת חומר האטימה צריכה להתבסס על תנאי היישום ולא רק על טווח הטמפרטורות.
CASE STUDY: מניעת חדירת נוזלים דרך ברגי מכסה של מארז בקרה תעשייתי
המקרה הבא הוא דוגמת יישום הנדסית להמחשת השימוש במוצר, ולא תיאור של פרויקט לקוח מאומת.
האתגר: מארז אטום עם נקודות חדירה באזור הברגים
נבחן מערכת בקרה אלקטרונית המותקנת בסביבת מכונה תעשייתית.
המארז כולל כרטיס אלקטרוני, מחברים ואטם היקפי בין המכסה לגוף המארז.
הציוד חשוף להתזות מים ולפעולות ניקוי תקופתיות.
בשלב התכנון נעשה שימוש בברגי ראש שקוע סטנדרטיים לצורך חיבור המכסה.
למרות השימוש באטם היקפי, מהנדסי המערכת מזהים סיכון לחדירת נוזלים דרך חורי ההרכבה, במיוחד כאשר החורים יוצרים מעבר לצד הפנימי של המארז.
הוספת חומר איטום נוזלי סביב כל בורג אינה רצויה משום שהיא עשויה להקשות על פירוק המכסה לצורך תחזוקה.
גם שימוש בשייבות אטימה נפרדות מחייב הוספת רכיבים ושלבי הרכבה.
הפתרון: שימוש ב-SFR6-32X3/8-2615
בפתרון המוצע נבחר בורג האטימה SFR6-32X3/8-2615 של APM Hexseal.
הבורג כולל טבעת Fluorosilicone משולבת מתחת לראש השקוע.
בשלב התכנון נבדקת התאמת חור ההרכבה לדרישות שרטוט היצרן, כולל קוטר חור המעבר, זווית השקיעה ועומקה.
בעת הידוק הבורג, טבעת האטימה נדחסת באזור המגע שבין ראש הבורג למארז.
המטרה היא לחסום את נתיב חדירת הנוזלים דרך אזור חיבור הבורג.
במקום להוסיף רכיב אטימה נפרד לכל נקודת חיבור, משתמשים בבורג המשלב מראש את רכיב האטימה.
דוגמה מספרית: מארז עם 12 ברגי הרכבה
נניח שמארז תעשייתי כולל 12 ברגי חיבור.
| פרמטר | בורג רגיל עם שייבת אטימה נפרדת | SEELSKREW |
|---|---|---|
| מספר ברגים | 12 | 12 |
| מספר שייבות אטימה נפרדות | 12 | 0 |
| מספר רכיבים להרכבה | 24 | 12 |
| רכיב אטימה משולב בבורג | לא | כן |
בדוגמה זו, מעבר לברגי SEELSKREW מפחית את מספר הרכיבים הנפרדים שיש לנהל ולהרכיב מ-24 ל-12.
מדובר בהפחתה של 50% במספר הרכיבים הנפרדים בתהליך ההרכבה של הברגים והאטמים.
החישוב מתייחס למספר הרכיבים בלבד ואינו מהווה מדידה של זמן הרכבה או חיסכון כספי.
מדוע נבחר דווקא SFR6-32X3/8-2615?
1. אטימה משולבת בבורג
טבעת האטימה היא חלק ממכלול הבורג, ולכן אין צורך להוסיף שייבת אטימה נפרדת.
2. תבריג 6-32 UNC
הדגם מתאים לבחינה במערכות המשתמשות בתבריג אינצ'י 6-32, בכפוף להתאמת אורך הבורג והחיבור המכני.
3. ראש שקוע
גיאומטריית הראש מאפשרת התקנה בחור שקוע מתאים, בהתאם למידות היצרן.
4. חומר אטימה Fluorosilicone
החומר מאפשר לבחון התאמה לטווח טמפרטורות רחב ולסביבות הכוללות נוזלים מסוימים, בכפוף לבדיקת תאימות כימית.
5. נירוסטה 18/8
חומר הבורג הסטנדרטי מציע עמידות בפני קורוזיה במגוון סביבות, בהתאם לתנאי החשיפה.
התוצאה ההנדסית
שילוב ברגי SEELSKREW עשוי לפשט את תהליך ההרכבה ולספק פתרון אטימה מקומי באזור חורי הברגים.
הפתרון מפחית את הצורך בטיפול ברכיבי אטימה נפרדים ומאפשר לתכנן את פעולת ההידוק והאטימה כממשק משולב.
עם זאת, יש לבצע בדיקות אטימה במכלול הסופי כדי לוודא עמידה בדרישות היישום.
בורג אטום לבדו אינו מבטיח שהמארז כולו יעמוד בדרגת אטימות IP מסוימת.
מדוע גיאומטריית החור חשובה לא פחות מהבורג?
אחת הטעויות הנפוצות בתכנון היא ההנחה שניתן להחליף בורג רגיל בבורג אטום ללא בדיקה של חור ההרכבה.
בפועל, יעילות האטימה תלויה בגיאומטריה של הממשק.
בדגם SFR6-32X3/8-2615, ראש הבורג מיועד לשקיעה בזווית של 82 מעלות.
יש לוודא שחור המעבר, השקיעה והמשטח המקיף את הבורג מתאימים לשרטוט היצרן.
עבור תבריג 6-32, שרטוט APM Hexseal מציין:
- קוטר ראש: 0.249-0.262 אינץ'.
- קוטר חור מעבר מומלץ: 0.147-0.152 אינץ'.
- עומק מינימלי: 0.062 אינץ'.
- זווית ראש שקוע: 82 מעלות.
בנוסף, יש לבחון את מצב פני השטח ואת אופן דחיסת האטם.
גם מומנט ההידוק חייב להתאים לתכנון המכני, לחומר המארז ולתנאי העבודה. אין להשתמש בערך מומנט כללי ללא אישור הנדסי מתאים.
ברגים אינצ'יים לעומת ברגים מטריים – SFR ו-SFRM
APM Hexseal מציעה פתרונות SEELSKREW גם לתבריגים אינצ'יים וגם לתבריגים מטריים.
סדרת SFR האינצ'ית כוללת תצורות עם ראש שקוע בזווית 82 מעלות.
לעומתה, סדרת SFRM המטרית המופיעה בשרטוט המצורף כוללת ראש שקוע בזווית 100 מעלות.
ההבדל חשוב במיוחד בתכנון מכני, משום שהחלפה בין ברגים בעלי זוויות ראש שונות עלולה לפגוע בהתאמת המשטחים ובדחיסת האטם.
| מאפיין | SFR אינצ'י | SFRM מטרי |
|---|---|---|
| סוג תבריג | UNC / UNF בהתאם לדגם | מטרי |
| זווית ראש שקוע | 82° | 100° |
| דוגמת מק"ט | SFR6-32X3/8-2615 | SFRM3X6MM-2701 |
| חומרי O-Ring | מספר אפשרויות | מספר אפשרויות |
| שימוש | חיבורים אינצ'יים | חיבורים מטריים |
יש לבחור את הבורג לפי התבריג, הגיאומטריה ותנאי האטימה של המערכת.
שיקולים הנדסיים בבחירת בורג אטום
לפני בחירת בורג אטימה למארז או למכלול תעשייתי, מומלץ לבדוק מספר נושאים.
תבריג ואורך: יש לוודא התאמה לתבריג הקיים, לעובי החלקים ולדרישות האחיזה.
גיאומטריית הראש: זווית השקיעה, קוטר החור ועומקו חייבים להתאים לשרטוט היצרן.
חומר האטימה: יש לבחור את האלסטומר בהתאם לנוזלים, לטמפרטורות ולתנאי החשיפה.
חומר הבורג: יש להתחשב בדרישות חוזק, קורוזיה ותאימות לחומרי המארז.
מומנט הידוק: יש לקבוע מומנט מתאים שיאפשר הידוק מכני ודחיסת אטם תקינה, ללא פגיעה ברכיבים.
בדיקות אטימה: יש לאמת את ביצועי המכלול בתנאי השימוש הצפויים, במיוחד כאשר קיימות דרישות IP או דרישות סביבתיות מחמירות.
שאלות נפוצות – FAQ
מהו SFR6-32X3/8-2615?
זהו בורג אטימה מסדרת SEELSKREW של APM Hexseal, בעל תבריג 6-32 UNC, אורך 3/8 אינץ', ראש שקוע 82 מעלות וטבעת אטימה מסוג Fluorosilicone.
מה ההבדל בין בורג SEELSKREW לבורג רגיל?
בורג SEELSKREW כולל טבעת אטימה משולבת באזור הראש, המיועדת ליצור מחסום בפני מעבר נוזלים דרך ממשק הבורג כאשר ההתקנה מתבצעת בתנאים המתאימים.
האם ניתן להשתמש בבורג במקום שייבת אטימה?
ביישומים מתאימים, טבעת האטימה המשולבת יכולה לבטל את הצורך בשייבת אטימה נפרדת מתחת לראש הבורג. יש לבדוק את התאמת הממשק המכני.
האם SFR6-32X3/8-2615 מתאים לטמפרטורות גבוהות?
חומר האטימה Fluorosilicone מדורג בטבלת היצרן לטווח שירות של -61°C עד +232°C. התאמת הבורג השלם לתנאי היישום מחייבת בדיקה של כלל הרכיבים ותנאי העבודה.
האם הבורג מתאים לחשיפה לשמנים ודלקים?
Fluorosilicone עשוי להתאים לסוגים מסוימים של שמנים ודלקים, אך יש לאמת תאימות כימית מול הנוזל הספציפי ותנאי החשיפה.
האם הבורג מבטיח אטימות IP67 או IP68?
לא ניתן להסיק דרגת IP של מארז שלם ממפרט הבורג בלבד. עמידה בדרגת IP מחייבת תכנון ובדיקות של המכלול השלם.
האם קיימת גרסה מטרית?
כן. APM Hexseal מציעה את סדרת SFRM המטרית, עם תבריגים וראש שקוע בהתאם לשרטוט המתאים.
האם ניתן להזמין חומרי אטימה אחרים?
כן. שרטוט היצרן מציג מספר אפשרויות, כולל Silicone, Fluorosilicone, Viton A, Buna-N, Neoprene ו-EPDM, בכפוף לזמינות התצורה המבוקשת.
מילון מונחים
Sealing Screw – בורג אטימה: בורג הכולל רכיב אטימה המיועד להגביל מעבר נוזלים דרך אזור החיבור.
O-Ring – טבעת אטימה: רכיב אלסטומרי בעל חתך טבעתי המשמש ליצירת אטימה באמצעות דחיסה.
Fluorosilicone: חומר אלסטומרי המשלב תכונות של סיליקון עם עמידות משופרת לסוגים מסוימים של נוזלים.
Countersunk Head – ראש שקוע: ראש בורג בעל גיאומטריה קונית המיועד להתקנה בחור שקוע מתאים.
UNC – Unified National Coarse: תקן תבריג אינצ'י בעל פסיעה גסה.
Passivation – פסיבציה: טיפול כימי בפני השטח של נירוסטה שנועד לשפר את עמידותה בפני קורוזיה.
IP Rating – דרגת אטימות: סיווג המתאר את רמת ההגנה של מעטפת ציוד מפני חדירת גופים מוצקים ומים, בהתאם לתקן הרלוונטי.
סיכום – SFR6-32X3/8-2615 כפתרון אטימה משולב
בורג האטימה SFR6-32X3/8-2615 מבית APM Hexseal מציע פתרון הנדסי לממשק שלעיתים אינו מקבל תשומת לב מספקת בתכנון מארזים – אזור חיבור הבורג.
באמצעות שילוב של בורג נירוסטה בעל ראש שקוע וטבעת Fluorosilicone, ניתן לתכנן חיבור המשלב הידוק מכני ואטימה מקומית.
הפתרון עשוי לצמצם את מספר רכיבי ההרכבה הנפרדים, לפשט את תהליך הייצור ולסייע במניעת חדירת נוזלים דרך חורי הברגים.
לצד זאת, הצלחת האטימה תלויה בתכנון נכון של חור ההרכבה, בחירת חומר האטימה, תנאי ההידוק ובדיקת המכלול הסופי.
אמירוניק בע"מ, נציגת APM Hexseal בישראל, מסייעת בבחירת ברגי אטימה, פתרונות SEELSKREW ורכיבי אטימה בהתאם לדרישות החשמליות, המכניות והסביבתיות של היישום.
לקבלת מידע טכני, בחירת תצורה או הצעת מחיר עבור SFR6-32X3/8-2615 ופתרונות אטימה נוספים, ניתן לפנות לצוות אמירוניק.