Klinknagelverbinding is een type permanent verbindingsproces dat twee metalen componenten voldoende sterk kan verbinden. Het zorgt voor een duurzame, degelijke en betrouwbare verbinding; vooral het anti-losraken vermogen, zelfs onder onophoudelijke trillingen, geeft in veel gevallen de voorkeur aan klinken boven lassen, inclusief brugconstructies. Klinken is in feite het overlappen van twee delen met behulp van klinknagels met behulp van bandplaten. Klinknagel is in feite een kleine cilindrische staaf, meestal gemaakt van zacht materiaal met aan één uiteinde een kop. De cilindrische schacht van de klinknagel moet voldoende langer zijn dan de cumulatieve dikte van componenten en bandplaten. Tijdens het klinken worden deze klinknagels door gaten in de componenten gestoken en wordt het uitstekende uiteinde (staartgedeelte) van de klinknagel gehamerd (verstorend) om nog een kop te maken. Dergelijke gaten moeten op onderdelen worden geboord voordat ze op de daarvoor bestemde plaatsen worden geklonken. Twee vaste uiteinden van de klinknagel houden de componenten stevig vast.

Op basis van de temperatuur waarbij het uitstekende deel van de klinknagels wordt gehamerd, kan klinken worden onderverdeeld in twee categorieën:warm klinken en koud klinken. In heet klinken , wordt het klinknageluiteinde verwarmd door een aantal externe middelen (zoals vlamverwarming) voordat het wordt gehamerd. Verwarmingstemperatuur ligt rond 2/3 ^rd van het smeltpunt van het klinknagelmateriaal. Door een dergelijke verwarming wordt het materiaal zacht en plastisch en is er dus een lagere stuwkracht nodig. Dus als klinknagelmateriaal hard is, zoals roestvrij staal, heeft heet klinken de voorkeur omdat er minder kracht nodig is. Het is ook gunstig voor klinknagels met een grote diameter, meestal een diameter groter dan 10 mm. Thermische uitzetting van klinknagel als gevolg van verwarming speelt ook een belangrijke rol bij de grijpkracht.

Integendeel, koud klinken wordt alleen bij kamertemperatuur uitgevoerd. Hier wordt de klinknagel niet verwarmd en wordt er dus bij kamertemperatuur gehamerd. Er is dus relatief meer kracht nodig voor schokken; voor het verwarmen van klinknagels is echter geen warmtebron gewenst. De verwarmingstijd is er ook niet mee geassocieerd, dus het proces is relatief sneller. Als de klinknageldiameter echter groot is of van sterker materiaal is gemaakt, is een grote slagkracht gewenst. Verschillende verschillen tussen warm klinken en koud klinken worden hier in tabelvorm gegeven.

Tabel:Verschillen tussen warm klinken en koud klinken

De klinknagels en warmtebron verwarmen: Heet klinken wordt uitgevoerd door het uitstekende uiteinde van klinknagels te verhitten tot een verhoogde temperatuur (50-70% van het smeltpunt van klinknagelmateriaal) en vervolgens dat uiteinde te schokken om nog een kop te maken. Het vereist dus een puntige warmtebron met een hoge energiedichtheid om snel warmte toe te passen. Gewoonlijk wordt hiervoor een brandstof- of gasvlam gebruikt. Koud klinken vereist echter geen verwarming voor het hameren en daarom is de warmtebron er niet relevant voor.

Knaltijd: Heet klinken kost meer tijd door verhitting van de klinknagels vlak voor het hameren (storen). Koud klinken wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur, dus er is geen verwarmingstijd aan gekoppeld. Het is dus sneller, zuiniger en productiever.

Stress op klinknagels, dichtheid en lekkage: Klinknagelverbinding ondervindt altijd schuifspanning, omdat kracht gewoonlijk langs de componenten of loodrecht op de klinknagelas wordt uitgeoefend. Het is ongeacht de manier waarop het klinken wordt uitgevoerd (warm of koud). In feite is afschuiving van klinknagels belangrijke ontwerpcriteria bij het ontwerpen van klinknagellocaties. Naast schuifspanning wordt elke klinknagel bij het warm klinken ook onderworpen aan trekspanning. Deze trekspanning is onafhankelijk van externe belasting op componenten. Zoals elk materiaal ondergaat klinknagelmateriaal ook volumetrische uitzetting tijdens verwarming. Omdat het vrije uiteinde van de klinknagel in warme toestand wordt gehamerd, wordt de vrije samentrekking beperkt en ontstaat er dus trekspanning wanneer deze afkoelt. Deze trekspanning helpt om componenten op een lekvrije manier stevig vast te pakken. Een dergelijke trekspanning wordt echter niet veroorzaakt binnen klinknagels wanneer koud klinken wordt uitgevoerd, aangezien er geen verwarming wordt uitgevoerd en er dus geen volumetrische uitzetting of samentrekking mee gepaard gaat.

Hamerkracht: Technische materialen kunnen van elastische toestand naar plastische toestand worden getransformeerd door voldoende kracht uit te oefenen of door de temperatuur tot een bepaald niveau te verhogen. Een vast materiaal in plastische toestand wordt zeer ductiel en vereist aanzienlijk minder kracht (spanning) voor spanning (verandering in afmeting). Bij heet klinken wordt de klinknagelstaart plastisch door verhitting bij verhoogde temperatuur en is er dus een kleinere slagkracht nodig. Bij koud klinken blijft het klinknagelmateriaal in elastische toestand omdat er geen verwarming wordt uitgevoerd en dus is een relatief hogere slagkracht gewenst om de staart uit te puilen.

Wanneer heet klinken gewenst is? Als klinknagelmateriaal hard is, zoals roestvrij staal, heeft heet klinken de voorkeur, anders moet er een grote slagkracht worden uitgeoefend. Wanneer klinknagelmateriaal zacht is, zoals aluminium of messing, kan dus koud klinken worden uitgevoerd. Vanuit het oogpunt van afmetingen, als de klinknageldiameter groter is dan 10 mm, wordt warm klinken aanbevolen, omdat er minder kracht nodig is tijdens het stuiken. Voor klinknagels met een kleinere diameter kan koud klinken worden uitgevoerd.

In dit artikel wordt een wetenschappelijke vergelijking tussen warm klinken en koud klinken gepresenteerd. De auteur raadt u ook aan de volgende referenties door te nemen voor een beter begrip van het onderwerp.

• Verschil tussen heet klinken en koud klinken door difference.minaprem.com.
• Inleiding tot machineontwerp door V. B. Bhandari (2017, McGraw Hill Education India Private Limited).