Verschluss

Ein Befestigungselement (US-Englisch) oder eine Befestigung (UK-Englisch)[1] ist ein Hardwaregerät, das zwei oder mehr Objekte mechanisch miteinander verbindet oder befestigt.Im Allgemeinen werden Verbindungselemente verwendet, um nicht dauerhafte Verbindungen herzustellen;das heißt Verbindungen, die entfernt oder demontiert werden können, ohne die Verbindungskomponenten zu beschädigen.[2]Schweißen ist ein Beispiel für die Herstellung dauerhafter Verbindungen.Verbindungselemente aus Stahl bestehen normalerweise aus Edelstahl, Kohlenstoffstahl oder legiertem Stahl.

Andere alternative Verfahren zum Verbinden von Materialien umfassen: Crimpen, Schweißen, Löten, Hartlöten, Kleben, Kleben, Zementieren oder die Verwendung anderer Klebstoffe.Es kann auch Kraft verwendet werden, wie z. B. mit Magneten, Vakuum (wie Saugnäpfe) oder sogar Reibung (wie Klebepads).Einige Arten von Holzbearbeitungsverbindungen verwenden separate interne Verstärkungen, wie z. B. Dübel oder Kekse, die in gewisser Weise als Befestigungselemente im Rahmen des Verbindungssystems betrachtet werden können, obwohl sie für sich genommen keine Allzweck-Verbindungselemente sind.

Möbel, die in Flat-Pack-Form geliefert werden, verwenden häufig Nockendübel, die durch Nockenschlösser verriegelt sind, die auch als Conformat-Befestigungselemente bekannt sind.Befestigungselemente können auch zum Verschließen eines Behälters wie einer Tüte, einer Schachtel oder eines Umschlags verwendet werden;oder es kann sich um das Zusammenhalten der Seiten einer Öffnung aus flexiblem Material, das Anbringen eines Deckels an einem Behälter usw. handeln. Es gibt auch spezielle Verschlussvorrichtungen, z. B. eine Brotklammer.

Gegenstände wie ein Seil, eine Schnur, ein Draht, ein Kabel, eine Kette oder eine Plastikfolie können verwendet werden, um Objekte mechanisch zu verbinden;werden aber im Allgemeinen nicht als Befestigungselemente kategorisiert, da sie zusätzliche allgemeine Verwendungszwecke haben.Ebenso können Scharniere und Federn Gegenstände miteinander verbinden, werden aber normalerweise nicht als Befestigungselemente angesehen, da ihr Hauptzweck eher darin besteht, eine Artikulation als eine starre Befestigung zu ermöglichen.

Industrie

Im Jahr 2005 betreibt die Befestigungsmittelindustrie der Vereinigten Staaten schätzungsweise 350 Produktionsstätten und beschäftigt 40.000 Arbeitnehmer.Die Branche ist stark an die Produktion von Automobilen, Flugzeugen, Haushaltsgeräten, landwirtschaftlichen Maschinen, gewerblichem Bau und Infrastruktur gebunden.In den USA werden jährlich mehr als 200 Milliarden Verbindungselemente verwendet, davon 26 Milliarden in der Automobilindustrie.Der größte Vertreiber von Verbindungselementen in Nordamerika ist die Fastenal Company.[3]

Materialien

In der Industrie werden hauptsächlich drei Verbindungselemente aus Stahl verwendet: Edelstahl, Kohlenstoffstahl und legierter Stahl.Die wichtigste Sorte, die bei Verbindungselementen aus Edelstahl verwendet wird: Serie 200, Serie 300 und Serie 400.Titan, Aluminium und verschiedene Legierungen sind ebenfalls übliche Konstruktionsmaterialien für Befestigungselemente aus Metall.In vielen Fällen können spezielle Beschichtungen oder Plattierungen auf Befestigungselemente aus Metall aufgebracht werden, um ihre Leistungseigenschaften zu verbessern, indem beispielsweise die Korrosionsbeständigkeit verbessert wird.Übliche Beschichtungen/Plattierungen umfassen Zink, Chrom und Feuerverzinkung.[4]

Anwendungen

Bei der Auswahl eines Verbindungselements für industrielle Anwendungen ist es wichtig, eine Vielzahl von Faktoren zu berücksichtigen.Das Einfädeln, die auf das Befestigungselement ausgeübte Last, die Steifigkeit des Befestigungselements und die Anzahl der erforderlichen Befestigungselemente sollten alle berücksichtigt werden.

Bei der Auswahl eines Befestigungselements für eine bestimmte Anwendung ist es wichtig, die Besonderheiten dieser Anwendung zu kennen, um bei der Auswahl des richtigen Materials für die beabsichtigte Verwendung zu helfen.Zu den Faktoren, die berücksichtigt werden sollten, gehören:

Barrierefreiheit

Umgebung, einschließlich Temperatur, Wassereinwirkung und potenziell korrosiven Elementen

Installationsprozess

Zu verbindende Materialien

Wiederverwendbarkeit

Gewichtsbeschränkungen[5]ASME B18-Standards für bestimmte Verbindungselemente

Die American Society of Mechanical Engineers (ASME) veröffentlicht mehrere Standards für Verbindungselemente.Einige sind:

B18.3 Sockelkappe, Schulter, Stellschrauben und Sechskantschlüssel (Zoll-Serie)

B18.6.1 Holzschrauben (Zoll-Reihe)

B18.6.2 Zylinderkopfschrauben mit Schlitz, Vierkant-Stellschrauben und kopflose Stellschrauben mit Schlitz (Zoll-Serie)

B18.6.3 Maschinenschrauben, Blechschrauben und metallische Antriebsschrauben (Zoll-Serie)

B18.18 Qualitätssicherung für Verbindungselemente

B18.24 Teilidentifizierungsnummer (PIN)-Code-Systemstandard für B18-Befestigungsprodukte

Für militärische Hardware

Amerikanische Schrauben, Bolzen und Muttern waren historisch gesehen nicht vollständig mit ihren britischen Gegenstücken austauschbar und würden daher nicht richtig zu britischer Ausrüstung passen.Dies trug teilweise dazu bei, dass zahlreiche US-Militärnormen und -spezifikationen für die Herstellung von im Wesentlichen jedem Ausrüstungsteil, das für militärische oder Verteidigungszwecke verwendet wird, einschließlich Befestigungselementen, entwickelt wurden.Der Zweite Weltkrieg war ein wesentlicher Faktor für diese Veränderung.

Eine Schlüsselkomponente der meisten Militärstandards ist die Rückverfolgbarkeit.Einfach gesagt, Hardwarehersteller müssen in der Lage sein, ihre Materialien bis zu ihrer Quelle zurückzuverfolgen und die Rückverfolgbarkeit für ihre Teile zu gewährleisten, die in die Lieferkette gelangen, normalerweise über Strichcodes oder ähnliche Methoden.Diese Rückverfolgbarkeit soll helfen sicherzustellen, dass die richtigen Teile verwendet werden und dass Qualitätsstandards in jedem Schritt des Herstellungsprozesses erfüllt werden;Darüber hinaus können minderwertige Teile bis zu ihrer Quelle zurückverfolgt werden.[7]