Teräs vs. meltorauta

[FE-Sillanpää]

Keskusteltiin tuolla toisessa topicissa kiinnityshakojen laadusta.

Vesille. fi on aiemmin julkaissut testin, jossa trukilla tehdään veto laatuhaka made in EU vs. halpishaka made in China, kiinnitettynä toisiinsa eli veto on tismalleen yhtä luja kummallekin.

Valaiseva testi siitä miten patarautaa jotkut kaupassa teräkseltä näyttävät tuotteet voivat olla. Laatuteräksestä tehty ei kärsi kun kiinalaisen menee romuksi, kuin olisi metrilakusta tehty.

Videot testauksesta sekä tarkempi selostus tällä sivulla:
http://www.vesille.fi/index.php?Itemid= ... &task=view

Kannattaa katsoa. Maahantuojaa ei kerrota, mutta Bilteman haka on todettu ainakin tällaiseksi kiinalaaduksi.

Kuvissa testin jälkeen tilanne: vasemmalla EU ja oikealla P.R.C.

[Panu]

Tervehdys

Tässä vaiheessa on syytä laittaa jäitä sinne hattuun. On päivän selvää, että vertailtaessa kahta erilaista hakaa, joiden muoto ja rakenne eroavat voimakkaasti toisistaa saadaan hyvinkin erilaisia testituloksia. Lisäksi hakojen materiaalien osalta saattaa esiintyä suuria eroja.

Rakenne:
Tuo hajonnut "halpis" haka on avoin rakenne, jossa hakaa sulkeva "kieli" on ohuesta langasta taivuttamalla tehty jousimainen rakenne. Tuo ei juurikaan tue rakennetta, vaan jännitykset jakaantuvat vain toispuoleisesti.

Tuo "Laatu" haka on varustettu saman vahvuisesta teräksestä tehdyllä kielellä, joka tukee rakennetta muotosulkeisesti. Tällöin rasitukset jakaantuvat suljetun kehän molemmille puolin. Näin jännityshuiput jäävät karkeasti ottaen noin puoleen halpiksessa esiintyvistä jännityksistä. Toki kielen saranointi ja muotosulkeinen lukitus eivät vastaa lujuudeltaan umpimateriaalia, mutta se on selkeasti tukevampi kuin tuo halpiksen lankaviritys. Laatu hakasen rakenteellinen kesto on siis avan eri luokkaa kun tuon halpiksen. Näinhän testissäkin havaittiin.

Materiaali:
Molemmat hakaset on tehty ruostumattomasta taikka haponkestävästäteräksestä. Molemmat materiaalit ovat ns. austeniittisia kiderakenteeltaan. Kiderakenteelle tyypillinen ominaisuus on hyvä muovattavuus ja venymän kesto. Yhdessä nämä ominaisuudet siis tarkoittavat materiaalin voimakasta taipumusta muokkauslujittumineen.

AISI 304 (rosteri) ja AISI 316 (haponkestävä) ovat myötölujuudeltaan ja murtolujuudeltaan suurin piirtein samaa luokkaa. Myötölujuus (ns. 0.2 raja) 200 / 220 MPa ja murtolujuus välillä 500 - 650 / 520 - 570 MPa.

Materiaalien ominaisuuksia rasituksen alla sekoittaa voimakkaasti tuo kiderakenteelle ominainen muokkauslujituminen. Koska emme tietä hakojen teräksen muokkautumisastetta emme voi arvioida lujittumisen astetta. Tyypillisesti sekä rosterin että happosen lujuus kasvaa muokkautumisen mukaan ja parhainmillaan päästään murtolujuudessa suuruusluokkaan 1400 - 1800MPa riippuen seostuksesta, olosuhteista ja muokkautumisasteesta. Ongelmaksi tällöin vain muodostuu austeniitin muuttuminen martensiitiksi, jonka korroosion kesto ei ole austeniitin tasolla. Eli suo siellä vetelä täällä.

On myös mahdollista (en tosin usko), että tuo "laatu" haka on valmistettu ns. duplex ruostumattomasta teräksestä (austeniittis ferriittinen), jonka lujuus ja korroosionkesto on jo merkittävästi parempi kuin noilla AISI 304 ja AISI 316:lla.

Näin siis rakenteen, materiaalin ja materiaalin muokkautumisella saadaan aikaa hyvin monenlaisia ominaisuuksia, joka tuossa testissä jo havaittiinkin. Suurimpana ongelmana pitäisin sitä, että kaikkia noita tuotteita ei ole tarkoitetu samaan kohteeseen, mutta asiakas eikä myyjäkään tätä tiedosta. Ns. "Jokamiehen" tekninen sivistys ei riitä evaluoimaan rakenteen ja materiaalien ominaisuuksia ja toisaalta kyllä valmistajan vastuulla on mielestäni kertoa tuotteen rasitettavuuden rajat ja esimerkein valaista millaisia käytännön olosuhteita ne vastaavat.

[Joakim]

Joo noiden kahden rakenne on täysin erilainen. Eihän tuo kiinalainen poikki mennyt vaan vääntyi. Suljettu lenkki ei pääse taipumaan, vaan kestää paljon enemmän. Tuollainen 12 mm teräs kestää kuitenkin vähintään 5000 kg vetoa, hyvälaatuisena yli 10 000 kg. Vaikkapa 13 mm ankkuriketjun murtolujuus on 11 000 kg.

Tuon vääntyneen helatyypin muotoilussa ja käytössä on oltava tarkkana. Helahan on epäsymmetrinen ja ideana on, että veto tulisi mahdollisimman lähelle "mutkaa", jolloin ei tule vääntömomenttia, joka suoristaa koukun. Jos veto tulee toiseen reunaan, on hela paljon heikompi.

Wichardin ulkoisesti lähes identtiselle helalle luvataan 4500 kg murtolujuus ja 1440 kg työkuorma 12 mm vahvuisena. http://www.wichard.com/documents/stainlessSteel.pdf

En tiedä tarkemmin mistä materiaalista vantit ja erityisesti rodit tai vaikkapa polkupyörän pinnat tehdään. Eihän ne ruostu, mutta murtolujuus on kuitenkin vähintään 1300 MPa. Kylmämuokattuahan ne ainakin ovat.

[Panu]

...Helahan on epäsymmetrinen ja ideana on, että veto tulisi mahdollisimman lähelle "mutkaa", jolloin ei tule vääntömomenttia, joka suoristaa koukun. Jos veto tulee toiseen reunaan, on hela paljon heikompi.

Wichardin ulkoisesti lähes identtiselle helalle luvataan 4500 kg murtolujuus ja 1440 kg työkuorma 12 mm vahvuisena. http://www.wichard.com/documents/stainlessSteel.pdf

Tervehdys

Juuri näin. Rakenne ei ole murtunut, vaan vääntynyt taivutusmomentin vaikutuksesta. Koukun kidan muodon ja koko hela painotuksen avustamana tulisi hela asettua rasitustilanteessa siten, että veto tulee juuri sinne koukun mutkaan, jolloin taivutusmonentti jäisi mahdollisimman alhaiseksi. Näin rasitys olisi pääsääntöisesti vetoa ei taivutusta.

En tiedä tarkemmin mistä materiaalista vantit ja erityisesti rodit tai vaikkapa polkupyörän pinnat tehdään. Eihän ne ruostu, mutta murtolujuus on kuitenkin vähintään 1300 MPa. Kylmämuokattuahan ne ainakin ovat.

Minulla on sellainen käsitys, että vantit ovat kylmämuokattua (vedettyä) AISI 316L (haponkestävää). Dyform vanteissa teräskuidut ovat poikkileukkaukseltaan profiloituja siten, ettei kuitujen väliin jää juuri tyhjaa tilaan, eli kuidut täyttävät poikkileikkauksen, kuin palapelin palat ikään. Näin Dyformin paino / pituus suhde ja samalla lujuus kasvavat noin 30% verrattuna tavalliseen vantiin, jonka kuidut ovat pyöreitä. Näin dyformin lujuusominaisuudet lähestyvät rodeja. Rodit ovat tehty kylmämuokatusta austeniittisesta rosterista (happosta siis?), johon on lisätty seosaineeksi typpeä. Tästä typpiseostuksesta rodien materiaalin nimikin antaa jo viitteitä (Nitronic). Typpi toimii teräksessä voimakkaana austeniitin stabiloijana ja muokkauslujittuvuutta parantavana seosaineena.

Näillä austeniittisilla perus rostereilla on muokkaamattomassa tilassa yleisesti ottaen alhainen myötölujuus, korkea murtolujuus ja erittäin suuri murtovenymä (parhaimmillaan luokkaa 200%). Vanteissa tosin näitä kaytetään aina kylmämuokatussa tilassa, jolloin lujuus kasvaa, mutta murtovenymä pienenee.

[FE-Sillanpää]

"Rakenne ei ole murtunut, vaan vääntynyt taivutusmomentin vaikutuksesta"

Niin se on, mutta olisiko lenkki auki ollut EU:lainen vääntynyt? Arvaukseni on, ettei, paitsi toisen lenkki kiinni olleen EU:laisen vastakappaleena. Toinen arvaus, että kiinalainen olisi murtunut jos ei olisi ehtinyt vääntyä ensin.

En olisi näiden metallien kanssa lainkaan niin optimistinen, että uskaltaisin väittää niiden olevan AISI... tai minkään standardin mukaisia. Ruostumattomuus ei takaa sitä, että se olisi jaloa terästä. Moni lejeerinki on ruostumaton. Muutkin kuin veneilijät/venetarvikekauppiaat ovat joutuneet ongelmiin noiden alihankkijan alihankkijan alihankkijan tekemistä tuotteista.

Kuten vesille. fi kirjoittaa: --"busterien kiinnnitykseen"..-

[Panu]

Niin se on, mutta olisiko lenkki auki ollut EU:lainen vääntynyt? Arvaukseni on, ettei, paitsi toisen lenkki kiinni olleen EU:laisen vastakappaleena.

Tervehdys

Heitetään tähän arvausleikkiin omakin veikkaukseni.

Oletamme, että tuon kiinalaisen materiaalin edes jollain tasolla made in EU:ta vastaava, niin tuo kiinalainen selviytyisi voittajana "lukituskieli auki teipattua laatuhakaa" vastaa. Perustelen tätä hakojen mutkan erilaisella muodoilla. EU haassa on tasaisen pyören lenkki, jolloin vaikuttava voima luo taivutusmomentin, jonka suuruus = veto x pyöristyksen säde. Kiinalaisen muodossa tuo mutka on muotoiltu siten että veto pyrkii sinne mutkan tyveen lähelle vartta, jolloin momentin vipuvarsi jää pakostakin hyvin lyhyeksi. Tällöin EU taipuu nopeammin kuin "Kiinan miina" .

Toinen arvaus, että kiinalainen olisi murtunut jos ei olisi ehtinyt vääntyä ensin.

Materiaali myötää ensin kunnes murtuu saavuttaessaan murtovenymänsä murtolujuutta vastaavalla jännityksellä. Kiinalaisen murtuminen olisi vaatinut vakavan materiaalivian, kuten kuonasulkeutuman taikka esim materiaalin herkistymisestä johtuvan raerajakorroosion.

En olisi näiden metallien kanssa lainkaan niin optimistinen, että uskaltaisin väittää niiden olevan AISI... tai minkään standardin mukaisia. Ruostumattomuus ei takaa sitä, että se olisi jaloa terästä. Moni lejeerinki on ruostumaton. Muutkin kuin veneilijät/venetarvikekauppiaat ovat joutuneet ongelmiin noiden alihankkijan alihankkijan alihankkijan tekemistä tuotteista.

Kuten vesille. fi kirjoittaa: --"busterien kiinnnitykseen"..-

Tuota... Hmmm mitenkähän määrittelet termin "jaloteräs"? Siinä mielessä olet kyllä oikeassa, että monen kiinalaisen tuotteen edullisuus ei perustu ainoastaa halpaan työvoimaan, vaan myös säästöihin materiaalien laadussa. Tyypillinen käytännön esimerkki on pitkien sarjojen sarjatuotantoon tarkoitettu ruiskupuristusmuotti. Usein on huomattu, ettei Euroopasta saa edes työkaluterästä kiinalaisen valmiin muotin hinnalla. Tällöin muotit kyllä mahdollisesti muistuttavat ulkoisesti toisiaan, mutta toisen materiaalit ovat epäpuhtauksien takia pehmeitä, heikkoja ja mahdollisesti osin jopa hauraita alhaisissa lämpötiloissa. Väsymiskestossakin voi olla hurjia eroja EU ja Kiinan materialien välillä.

Kyllä ne Kiinankin teräkset ovat jonkun stadardin mukaisia (lue: ei minkään sivistysmaissa tunnetun standardin). Se nyt kuitenkaan takaa niiden hyvää laatua millään tavalla. Jos standardin analyysirajat ovat löysät ja se sällii suuret epäpuhtauksien määrät on ominaisuudet ja lopputulos varsin heikko.

Tyypillisesti austeniittisilla rostereilla teräksen hiili on epäpuhtaus, joka voi aiheuttaa korkeammissa lämpötiloissa mikrosuotautumista raerajoille. Tällöin hiili sitoutuu esim. kromikarpideihin, mikä taas laskee raerajalla korroosiota ehkäisevän "vapaan" kromin määrää. Tällöin näennäisesti ehjä rosterinen kappale saattaa murtua rosterille epätyypillisesti hauraasti "korroosion raiskaamaa" raerajaa pitkin. Onhan tuokin murtumistyyppi nähty ja dokumentoitu tälläkin foorumilla http://www.fe83.org/gallery/view_album. ... asto-nurin
Onneksi tuolloin oli suojelusenkelit paikalla ja suurimmilta tuhoilta ja uhkilta vältyttiin .

[FE-Sillanpää]

Tsekkasin omia hakoja ja vähän naapurinkin. Halpis 12 mm näyttäisi kestävän myös busteria isommassa (so. FE:ssä), mutta halpis 10 mm taipuu jo tällaisessa parin tonnin uppouman paatissa. En tiedä milloin tuo taipuma on tullut ja miten kovissa tuulissa. Haat tulivat feneen mukana eli olleet omassa käytössäni 6 vuotta ja sitä ennen halpikset vähintään muutaman vuoden ja nuo AISIa olevat tod.näk. 80-luvulta saakka (niissä on sen verran vanhan näköiset köydet pleissattuna).

Summa summarum: siirrän tuon 10x102 merkityn johonkin vähemmän tärkeään paikkaan... kuten kumiveneen hakaseksi.








Tämä viimeinen on sellaista "niskat nurin" mallia, eli avautuu vain kun varsi on taitettu. Se harmittaa joitain avuliaita satamissa, kun eivät keksi miten kieli aukeaa

[Panu]

Tsekkasin omia hakoja ja vähän naapurinkin. Halpis 12 mm näyttäisi kestävän myös busteria isommassa (so. FE:ssä), mutta halpis 10 mm taipuu jo tällaisessa parin tonnin uppouman paatissa. En tiedä milloin tuo taipuma on tullut ja miten kovissa tuulissa. Haat tulivat feneen mukana eli olleet omassa käytössäni 6 vuotta ja sitä ennen halpikset vähintään muutaman vuoden ja nuo AISIa olevat tod.näk. 80-luvulta saakka (niissä on sen verran vanhan näköiset köydet pleissattuna).

Summa summarum: siirrän tuon 10x102 merkityn johonkin vähemmän tärkeään paikkaan... kuten kumiveneen hakaseksi.

Tervehdys

Hieno otanta hakasien kestosta. Katsoitko myös millaisessa köydessä ne olivat kiinni ja oliko köydessä kumijoustin? Jäykissä rakenteissa jännitykset kasvavat päätä huimaaviin suuruusluokkiin. Siksi rakenteellinen jousto on tärkeää. Kevytrakenteisen hakasen saa rikki leikiten kiinnittämällä se joustamattoman dyneema köyden perään. Näin sään ja aallokon aiheuttama dynaaminen kuoma ei "häviä" joustoihin vaan kohdistuu raakana hakaseen, joka sitten antautuu varsin helpon oloisesti. Joustava köysi ja kumijoustin "antaa armoa" ja saa hakasen kestämään huomattavasti kovempia olosuhteita.

Itselläni on juuri nuo 12x120 haat Feneessä käytössä joustavassa köydessä kumijoustimin varustettuna ja hyvin menee, mutta menkööt.

Noiden profiifien taivutusvastus ei sitten mene ihan yks yhteen halkaisijan kanssa. Se on verrannollinen pyörötangon halkaisijan kolmanteen potenssiin. Näin halkaisija kasvaessa 10 mm -> 12 mm kasvaa jäykkyys hurjat 72.8% (vaikka halkaisija kasvaa vain 20% ) .

Mitä tuohon "niskantaitto" hakaseen tulee, niin se onkin jo selvästi suunniteltu järjen kanssa. Siinä on profiloimalla kasvatettu hakaa juuri siihen suuntaan, missä lisätty materiaali tehokkaimmin kasvattaa tukevuutta.

Esittämäsi esimerkit ovat elävä todiste, ettei myyjät ole osanneet myydä / ostaja ole osannut ostaa oikeaa tuotetta oikeaan kohteeseen. Jäykkä kiinnitys laituriin vaatii hurjan tukevan oloista kalustoa ollakseen riittävän luotettava. Tästä syystä rakenteellista joustavuutta kannattaa lisätä käyttämällä kumijoustimia ja joustavaa köyttä (ei siis kiinalaisia hakoja ).

Mielestäni vakuutusyhtiöt ovat jakaneet oikeaa tietoutta veneen kiinnityksessa tarvittavasta lujuudesta, poijupainoista jne. Tämän tiedotusponnistelun toivoisin tavoittavan veneilijät paremmin, mistä osoitus nuo ottamasi kuvat.

[FE-Sillanpää]

Katsoitko myös millaisessa köydessä ne olivat kiinni ja oliko köydessä kumijoustin?

Aina joustimella. Eihän sitä tempomista kestä katsoa, jos feneen kiinnittää ilman joustinta. Omassa laiturissa on teräsjouset + kumit köysissä, muualla mennään pelkillä kumeilla. Kovalla sivutuulella teräsjousetkin iskevät joskus pohjaan, sattuu paikka olemaan laiturin päässä.

En toki tiedä missä tilanteessa 10 mm haka on lähtenyt tuomaan joustoa systeemiin, en edes sitä onko siitä yli vai alle 6 vuotta.