A szegecselés reneszánsza

A szegecselés "történelme"

Ha rövid történelmi visszapillantást teszünk, mindenképpen említést érdemel, hogy a párizsi Eiffel-toronytól, a régebbi felhőkarcolókon, járműveken, kazánokon keresztül több budapesti hídig szegecselt fémszerkezetekkel találkozhatunk. 1924-ben Gróf Zeppelin a "Los Angeles" névre keresztelt 200 m hosszú, 31 m magas léghajójának vázszerkezetét szintén szegecselt kötéssel szerelte össze. A merev váz duralumínium (nagy szilárdságú, nagy igénybevételre alkalmas, nemesített AlCuMg ötvözet) anyagú hossztartókból és gyűrűkből épült fel. Kötőelemként itt is leginkább a szegecs jöhetett számításba. A szegecselt fémszerkezetekre általában jellemző a hosszú élettartam, a szilárdsági és funkcionális követelményeknek való megfelelés. Ezt bizonyítja a XIX. századból ránk maradt, és ma is kifogástalanul üzemelő díszes acélkapu, illetve a XX. század első felében gyártott különleges kialakítású bejárati kétszárnyú acélajtó is.

A szegecskötés technológiája

Most csak azokra az esetekre szeretnénk kitérni, amelyek általában kis (közepes) üzemi vagy otthoni körülmények között (esetleg helyszíni szerelésnél) nagyobb beruházás nélkül is megvalósíthatók. A két vagy több szerkezeti rész összekötésére szolgáló szegecselés egy olyan oldhatatlan kötésmód, ahol a szerkezeti elemek egymástól való elválasztása csak a szegecs roncsolásával valósítható meg. Rendeltetésétől függően megkülönböztetünk laza-csuklós (biztonsági ollósrács), szilárd (híd, járműszerkezet) illetve tömítő szegecselést, ami egyben szilárd szegecselést is jelent (tartály, kazán). Az előállítás módja szerint hideg (8-10 mm-ig) vagy meleg (10 mm felett) szegecselési eljárásról beszélünk.
A szegecs részeinek szabványos elnevezései: az előre elkészített fej (félgömb, trapéz, lencse, süllyesztett stb.), a gyámfej; a szegecs hengeres része, a szár; és a szegecseléskor elkészülő fej, a zárófej. Szükséges szerszámok: kézikalapács, szegecshúzó, szegecsfejező és a szegecsfejtámasz. A kalapács nagyságát a szegecsátmérő vastagságával arányban kell megválasztani. A nehéz kalapács túlságosan erősen alakítja az anyagot, a könnyű kalapáccsal sokszor kell ütni, a fej kemény, repedezett lesz. Félgömbfejű szegecsek fejeléséhez szükséges kalapács súlyai a következők:
A szegecshúzó a szegecs-szárnak a munkadarabon való áthúzására, és a szegecselendő lemezek összenyomására szolgál. A szegecsfejező alakítja ki szegecseléskor a zárófejet, ürege edzett és polírozott. A szegecsfejtámaszt (gyámfejtámaszt) alátétül használjuk a zárófej kialakításánál.
A kivitelezési munka megkezdése előtt a szegecskapcsolat részleteit feltétlenül gondoljuk át, gondosan tervezzük meg. Nagy segítséget jelenthetnek a szabványok, műszaki táblázatok, ahol megtalálhatók a szegecsméretek, távolságok, idomacélok legnagyobb lyukátmérői és gyökméretei. A körültekintő tervezés és előkészítés hibák sokaságát előzheti meg.
Fontos tudni, hogy a szegecselés a lemezt gyengíti, mert a szegecslyukak helyén az anyag hiányzik. Ezt a lemez megvastagításával vesszük figyelembe a következőképpen. Ha "t" a szegecsosztás és "d" a szegecsátmérő, akkor a lemez vastagításának arányát t/(t-d) hányados fejezi ki, azaz, ha ennyiszer vastagabb lemezt használunk, a keresztmetszet eredeti értéke marad meg.
Ha több szegecset alkalmazunk egy kötés kialakítása során, az erő eloszlása nem lesz egyenletes a szegecsek között. A hiperbolikus függvény ordinátáiból látható (ábra alsó része), hogy a szélső szegecsekre nagyobb erő jut, mint a közbensőkre. Ezért az erő irányában korlátozzuk a szegecsek számát max. 5 szegecsre egymás után, így elkerüljük a nagy szegecserő különbséget, és egyenletes szegecserő eloszlással számolhatunk. A szegecs szárának kiálló részét (k) az alábbi hosszúságra válasszuk: félgömbfejű szegecsnél 1,4d-1,7d (kézi szegecselésnél a felső határérték javasolt); süllyesztettfejűnél 0,5d; lencsefejűnél 0,7d. A szegecs anyaga lehet lágyacél, réz, alumínium vagy ötvözeteik. Általában a szerkezet anyagával azonos szilárdságú szegecset használjunk.
A következőkben a félgömbfejű zárófej készítésének lépéseit mutatjuk be. A méretre szabott szerkezeti elemeken a szegecslyukat fúrással (esetleg lyukasztással) készítjük el. Ez utóbbi gyorsabb, azonban erősen deformálja és gyengíti a lyukszéleket: az anyag a lyuk körül gyakran berepedezik, rideggé válik, emiatt lehetőleg kerüljük. Az összetartozó lyukaknak pontosan illeszkedniük kell, ezért az alkatrészeket - ha lehet - együtt kell kifúrni kb. 2%-kal nagyobb átmérőre, mint a szegecsátmérő. További megmunkálása gondos feldörzsöléssel történik, hogy a szegecs könnyen behelyezhető legyen, és a lyuk palástfelülete repedések kiinduló helyévé ne váljék. A lyuk peremét kismértékben be kell süllyeszteni 60°-os süllyesztővel.
Ezt követően a furatba kézzel behelyezett szegecset alulról, megfelelően kialakított ellenszerszámmal megtámasztjuk, majd az összeszegecselendő lemezeket a szegecshúzó segítségével erős ütésekkel összehúzzuk, a szoros felfekvés érdekében. A következő művelet a zárófej kialakítása lesz. Először erős tengelyirányú ütésekkel zömítjük a szegecs-szárat, azután a zárófejet a kalapács talpával formáljuk úgy, hogy a szegecsfejet körülkalapáljuk. A zárófej zömítése után a szegecsfejezőt a kialakított fejre helyezzük, és a szegecsfejet egy pár erős ütéssel tisztára formáljuk. A munkadarab felületén bemélyedésnek nem szabad képződnie. Elkészültük után a szegecseket meg kell vizsgálni, a hibás kötéseket ki kell cserélni (pld. laza a szegecs, a fej és az alapanyag között hézag maradt, a zárófej hibás stb.).
Szólnunk kell a könnyűfémek és vegyes kötések szegecseléséről is. Általános szabály, hogy a könnyűfémeket saját anyagból készült szegeccsel lehet jól szegecselni - attól csak kismértékben térhetünk el, a helyi korrózió veszélye miatt. Különböző összetételű könnyűfémek összeszegecselésénél a korrózió elkerülésére a közbenső érintkező felületeket festéssel, horgany vagy kadmium fólia alátéttel szigetelni kell. Ha könnyűfémet és acélt szegecselünk össze, lehetőleg könnyűfém szegecset kell alkalmazni, amely anódos oxidáló védőbevonatot visel. Az acélszegecset kadmium bevonattal kell védeni, a szegecsfej alatt horganyzott vagy kadmiumozott alátétet kell alkalmazni. A gyámfej a könnyűfém oldalon, a zárófej az acélfém oldalon legyen.
Mai korunk lakatos szerkezeteinél is gyakran találkozhatunk a régmúlt időkre emlékeztető szegecseléssel, pl. díszes kerítéselemeknél vagy biztonsági ollósrácsok (tolórács) esetében. Ezek a példák is bizonyítják a szegecselés sokszor nélkülözhetetlen voltát. Reméljük, írásunk alapján Kedves Olvasóink is kedvet kapnak e technika kipróbálására, és ezután már könnyen elsajátítják a szegecselés "rejtelmeit". Ezt a kötésmódot azok is alkalmazhatják, akik ugyan hegesztő felszereléssel nem rendelkeznek, de kisebb-nagyobb fémipari munkát, javítást szívesen elvégeznek házuk körül.