Zalety sprężystych kołków zwijanych klasy lekkiej do zastosowań w miękkich i kruchych materiałach

Sprężyste Kołki Zwijane są dostępne w trzech klasach użytkowych – lekkiej, standardowej i ciężkiej – dzięki czemu projektanci mają możliwość wyboru optymalnej równowagi między wytrzymałością, elastycznością i średnicą kołka dla konkretnego zastosowania. Wszystkie trzy wersje mają ten sam kształt 2 ¼, a podstawową różnicą fizyczną między nimi jest grubość surowca, a co za tym idzie – ich elastyczność i wytrzymałość.

Zazwyczaj optymalne „obciążenie” zależy od materiału, z którego wykonano element, oraz jego wytrzymałości/twardości, a także od rzeczywistych wymagań funkcjonalnych kołka w złożeniu. Klasa lekka jest zalecana w przypadku tworzyw sztucznych, odlewów z miękkich metali (takich jak odlewy cynkowe i aluminiowe) oraz materiałów kruchych, takich jak ceramika. Klasa standardowa jest zalecana w przypadku stali miękkich (takich jak stale niepoddane obróbce cieplnej i żeliwo) oraz metali nieżelaznych (takich jak brąz i aluminium), natomiast klasa ciężka jest zarezerwowana dla stali hartowanych lub środowisk narażonych na silne wstrząsy i wibracje. Rodzaj materiału bazowego ogranicza jednak tylko zastosowanie kołków ciężkich, a celem jest zaprojektowanie kołka, który jest wystarczająco mocny, aby wytrzymać przyłożone obciążenie, a jednocześnie wystarczająco elastyczny, aby izolować i chronić miękki lub delikatny materiał otworu przed siłami. Kołek zbyt sztywny dla przyłożonego obciążenia i materiału bazowego nie ugiąłby się, co mogłoby spowodować uszkodzenie otworu i potencjalnie doprowadzić do awarii złożenia. Z drugiej strony, sprężyste kołki zwijane klasy lekkiej mogą być stosowane we wszystkich rodzajach materiałów bazowych. Dzięki temu kołki te są niezwykle wszechstronne — zwłaszcza w zastosowaniach związanych z wyrównywaniem, gdzie na kołek działa ograniczona siła.

Kołki klasy lekkiej są najbardziej elastyczną opcją spośród trzech rodzajów, ale nadal mają wystarczającą wytrzymałość do większości zastosowań. W rzeczywistości nazwa klasa lekka / kołek lekki nie oddaje ich rzeczywistej wytrzymałości.

Tabela 1 zawiera porównanie sprężystych kołków zwianych lekkich ze stali wysokowęglowej i litych kołków rowkowanych z litej stali niskowęglowej zgodnie z normą ASME B18.8.9M.

Wybór sprężystego kołka zwijanego klasy lekkiej do danego zastosowania może przynieść wiele korzyści dla złożenia, zarówno pod względem funkcjonalnym, jak i komercyjnym.

Najbardziej zauważalną zaletą kołka do lekkich zastosowań jest mniejsza siła ich instalacji dzięki większej elastyczności. Siła wciskania kołka sprężystego zwijanego do lekkich zastosowań jest o 50% mniejsza niż w przypadku kołka sprężystego klasy standardowej i o 75% mniejsza niż w przypadku kołka ciężkiego lub kołka dzielonego. Ponadto klasa lekka charakteryzują się najlepszym stosunkiem wytrzymałości na ścinanie do siły wciskania, co oznacza, że w przypadkach, gdy nie ma ograniczeń dotyczących średnicy sprężyny, zawsze łatwiej będzie zainstalować sprężysty kołek zwijany lekkii  o większej średnicy niż sprężysty kołek zwijany standardowy lub ciężki oi mniejszej średnicy i równoważnej wytrzymałości na ścinanie. Ręczna instalacja sprężystych kołków zwijanych lekkich będzie wydajniejsza, bardziej ergonomiczna  i bezpieczniejsza na linii montażowej.

Sprężyste kołki zwijane klasy lekkiej zawierają mniej surowca (jak opisano wcześniej), co skutkuje niższą ceną jednostkową w porównaniu z innymi rodzajami kołków. Bardziej atrakcyjne są jednak potencjalne oszczędności w całkowitych kosztach produkcji. Biorąc pod uwagę  mniejszą siłę wciskania, sprzęt instalacyjny nie musi być tak wydajny, co pozwala obniżyć koszty nakładów kapitałowych. W rzeczywistości, porównując sprężysty kołek zwijany lekki ze sztywnym kołkiem litym i biorąc pod uwagę niższe koszty materiałów, niższe koszty urządzeń montażowych oraz niższe koszty produkcji związane z wykonaniem otworu o wymaganej średnicy w materiale bazowym, sprężysty kołek zwijany do zastosowań lekkich ma najniższy całkowity koszt montażu!