Hareketli Parçaların Sıcak Daldırma Galvanizlenmesinde Tasarım Esasları
Menteşe, mafsal, mil-yatak grubu, sürgü kolu veya kanca gibi hareketli bileşenler içeren imalatlarda, sıcak daldırma galvaniz kaplamanın kalınlığı tasarım aşamasında mutlaka hesaba katılmalıdır. Çinko kaplama, parçanın tüm yüzeyine belirli bir kalınlıkta eklendiğinden, galvaniz öncesinde birbirine tam oturacak şekilde tasarlanmış iki hareketli yüzey, kaplama sonrasında birbirine sıkışabilir veya serbest hareket kabiliyetini kaybedebilir. Bu yazıda, hareketli parçaların galvaniz öncesi tasarımında uygulanması gereken boşluk (clearance) kuralları ile dişli bağlantı elemanlarına ilişkin öneriler, ilgili standartlar temel alınarak derlenmiştir.
Temel İlke: Radyal Boşluk Payı
Sürgü kolu (drop-handle), kanca (shackle) ve mil (shaft) gibi hareketli parçalarda, galvanizleme sonrasında serbest hareketin korunabilmesi için en az 1,6 mm (1/16") radyal boşluk bırakılması gerekir. Bu pay, çinko kaplamanın her iki yüzeyde oluşturacağı kalınlık artışını dengelemek için gereklidir.
Bazı galvaniz kılavuzları, mil/mafsal çapına göre daha kademeli bir boşluk yaklaşımı da önermektedir:
Bu değerler, parçanın büyüklüğüne bağlı olarak kaplama kalınlığının göreceli etkisini yansıtır; büyük çaplı parçalarda dahi hareketli yüzeyler arasında yeterli boşluğun bırakılması, galvaniz sonrası sıkışma riskini önler.
Menteşe Tasarımı
Menteşeli bağlantılarda aşağıdaki uygulamalar önerilir:
-
Serbest pimli (loose-pin) menteşe tipi tercih edilmelidir.
-
Menteşenin birbirine değen kenarlarında, galvaniz öncesinde her iki parçada da en az 0,8 mm (1/32") boşluk bırakılacak şekilde taşlama yapılmalıdır. Bu, kaplama sonrası kalınlık artışının menteşenin serbest dönüşünü engellememesi içindir.
-
Pim delikleri, galvanizleme sonrasında iki şekilde standart pim ölçüsüne uygun hale getirilebilir: deliklerdeki fazla çinkonun temizlenip standart ölçüden biraz küçük bir pim kullanılması, veya deliklerin galvaniz sonrasında yaklaşık 0,8 mm (1/32") raybalanarak standart pim ölçüsüne getirilmesi.
-
Mümkün olduğunca, menteşelerin galvanizden sonra çerçeve, kapak veya gövdeye cıvatalanacak şekilde tasarlanması önerilir. Bu yaklaşım, menteşe bileşenlerinin ayrı ayrı galvanizlenmesine imkân tanır ve montaj sonrası hareket serbestliğini garanti altına alır.
Dişli Bağlantı Elemanları (Cıvata-Somun) için Öneriler
Hareketli parçalarla yakından ilişkili bir diğer konu, dişli bağlantı elemanlarının galvanizlenmesidir. Çinko kaplama, dış (erkek) dişlerin çapını artırdığından, bu artışın karşılanması gerekir:
-
Cıvatalı gruplar galvanizciye demonte (sökülmüş) halde gönderilmelidir; somun, cıvata veya saplamalar ayrı ayrı galvanizlenmelidir.
-
Somunlar ve dişli delikler, galvanizden önce değil, galvanizden sonra diş açılacak şekilde (blank olarak) galvanizlenip ardından "overtapping" yani standart ölçüden büyük diş açılarak tamamlanmalıdır. Bu, çift diş açma maliyetini ortadan kaldırır.
-
38 mm (1,5") üzerindeki büyük dişlerde, alternatif bir yöntem olarak erkek diş galvaniz öncesinde standart ölçüden yaklaşık 0,8 mm (0,031") küçük açılabilir; böylece galvaniz sonrasında standart bir rayba/kalem ile son ölçüye getirilebilir.
ASTM A563 (Karbon ve Alaşımlı Çelik Somunlar İçin Standart Şartname), somunlarda uygulanacak overtapping (fazladan diş açma) toleranslarını çap bazında tanımlar. Örnek değerler şu şekildedir:
Tipik cıvata galvaniz kaplama kalınlığı yaklaşık 45–90 mikron (0,045–0,09 mm) arasında olup, bu da cıvata çapında yaklaşık 90–180 mikron (0,09–0,18 mm) artışa karşılık gelir; overtapping toleransları bu artışı karşılayacak şekilde belirlenmiştir.
Galvaniz Sonrası İnce Ayar (Fettling)
Tüm bu önlemlere rağmen, bazı hareketli parçaların galvaniz sonrasında serbest hareket edebilmesi için küçük çaplı ek işlemler (fazla çinkonun temizlenmesi, hafif taşlama veya ısıtma) gerekebilir. Bu tür müdahaleler ısıtılan bölgede hafif renk farklılığına yol açabilir; ancak bu durum korozyon koruma performansını etkilemez.
İlgili Standartlar
-
ASTM A153 / A153M – Standard Specification for Zinc Coating (Hot-Dip) on Iron and Steel Hardware: Bağlantı elemanları ve donanım parçaları için galvaniz kaplama şartlarını, dolayısıyla boşluk ve tolerans ihtiyacının kaynağını tanımlar.
-
ASTM A563 / A563M – Standard Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts: Somunlarda ve iç dişlerde uygulanacak overtapping (fazladan diş açma) toleranslarını çap bazında belirtir (Bölüm 7 / A563M).
-
AISC (American Institute of Steel Construction) kılavuzları – Çinko kaplama kalınlığına göre cıvata deliği boşluk ölçülendirmesi konusunda ek rehberlik sağlar.
-
AGA / GAA Tasarım Kılavuzları – Hareketli parça ve menteşe tasarımına ilişkin radyal boşluk önerilerinin temel kaynağıdır.
Özet
Hareketli parçaların galvaniz öncesi tasarımında temel kural, kaplamanın ekleyeceği kalınlığı önceden hesaba katarak yeterli boşluk bırakmaktır: genel hareketli parçalarda en az 1,6 mm radyal boşluk, menteşelerde 0,8 mm kenar/pim deliği boşluğu, dişli bağlantı elemanlarında ise ASTM A563'te tanımlanan overtapping toleransları uygulanmalıdır. Mümkün olduğunda hareketli bileşenlerin demonte halde galvanizlenip montajın galvaniz sonrasında yapılması, hem kaplama kalitesini hem de parçanın uzun vadeli işlevselliğini garanti altına alan en güvenilir yaklaşımdır.
Kaynaklar: