在人造板生产的质量管控体系中,握螺钉力测试是衡量板材实用性能的关键指标之一。它直接反映了板材固定连接件的可靠性,影响着从家具组装到建筑装饰的方方面面。最新发布的GB/T 17657-2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中对握螺钉力测定方法进行了明确规范与部分更新。本文将深入解读该标准第4.21章节的核心内容,揭示科学评估人造板“抓钉力”的标准化路径。
1、握螺钉力测定的目的与意义
1.1握螺钉力,指的是拔出拧入规定深度的自攻螺钉所需的最大轴向力。它衡量了人造板抵抗螺钉拔出的能力,直接关系到板材在使用中的结构稳定性和连接可靠性。这一指标对家具制造、室内装修和建筑结构等领域尤为重要。握螺钉力不足会导致连接松动甚至失效,引发家具散架、固定件脱落等安全隐患。
1.2在GB/T 17657-2022标准中,握螺钉力被列为重要力学性能指标之一,其测试方法适用于胶合板、刨花板、中密度纤维板以及浸渍纸层压木质地板等多种人造板产品。
2、测试原理与核心设备
2.1测试原理
握螺钉力测定的基本原理是:将规定型号的自攻螺钉拧入试件的规定深度,然后通过万能试验机对螺钉施加轴向拉力,直至螺钉被拔出,记录此过程中的最大拔出力值。
2.2核心设备要求
万能力学试验机:量程0N~2500N,测量精度需达到载荷值的±1%,应配备专用金属卡具用于夹持螺钉头。
专用金属夹具:通常为“W形”或“马蹬形”夹具,用于在测试过程中固定试件。2022版标准对夹具内部高度进行了调整优化。
辅助工具:包括分度值为0.05mm或优于0.05mm的游标卡尺(量程0-150mm)以及用于预钻孔的台钻。
2.3自攻螺钉
自攻螺钉符合GB/T 845-2017中ST 4.2X38-C-H或GB/T 846-2017中ST 4.2X38-C-H,螺钉长38mm,外径φ4.2mm。
3、试件制备的关键要求
3.1试件制备是确保测试结果准确性的基础环节,标准对此有明确规定:
试件尺寸
长度:(75±1)mm
宽度:(50±1)mm
厚度:不小于15mm
3.2试件尺寸要求表
测试类型
试件长度(mm)
试件宽度(mm)
试件厚度要求
板面握螺钉力
75±1
50±1
≥15mm
板边握螺钉力
75±1
50±1
≥15mm(厚度不足时无法测试)
对于厚度小于15mm的试件,仅能测试板面握螺钉力。如需测试板边握螺钉力,可通过胶合多个试件使其总厚度不小于15mm。
3.3试件平衡处理
试件需在温度(20±2)℃、相对湿度(65±5)% 的环境中处理至质量恒定。判定标准为:相隔24小时两次称重结果之差不超过试件最后一次称重质量的0.1%。
4、测试步骤详解
4.1 预钻孔与螺钉安装
测试板面握螺钉力时,在试件表面中心点用φ(2.7±0.1mm)钻头钻导孔,深度为19mm。
再拧入自攻螺钉,拧入深度为(15±0.5)mm,导孔及拧入螺钉应垂直于板面,拧进的螺纹为全螺纹。
导孔及螺钉安装必须保持与板面垂直,这是确保测试结果准确性的关键细节。如果螺钉拧入深度超过15mm,该试件作废,需重新取样测试。
4.2拔钉测试
螺钉安装后应立即进行拔钉测试,避免因材料蠕变影响结果:
将安装好螺钉的试件置于试验机金属专用夹具中
确保夹具与试件接触面与试验机拉伸中心线垂直
以均匀载荷方式加载,在60±30秒内达到最大载荷
记录最大拔钉力值,精确至10N
测试过程中禁止重复使用螺钉,每个螺钉仅能使用一次。
5、结果计算与表示
5.1测试结果的统计与分析遵循以下规则:
单个试件板面握螺钉力:直接取最大拔钉力值
单个试件板边握螺钉力:在相邻两侧面中心点各测一个螺钉,取两个螺钉最大拔钉力的算术平均值
整张板的板面握螺钉力:同一张板内所有试件板面握螺钉力的算术平均值
整张板的板边握螺钉力:同一张板内所有试件板边握螺钉力的算术平均值
(所有结果均需精确至10N)
6、影响测试结果的关键因素
握螺钉力测试结果受多种因素影响,理解这些因素对质量控制至关重要:
6.1材料因素
板材密度:密度越高,通常握螺钉力越大
内部结构:刨花形态、纤维分布和施胶均匀性直接影响握钉能力
含水率:超过平衡含水率会显著降低握钉性能
6.2工艺因素
导孔精度:导孔直径偏差会影响螺钉与基材的接触紧密度
拧入深度:严格控制为(15±0.5)mm,过深或过浅都会影响结果
加载速率:必须在规定时间范围内达到最大载荷
6.3环境因素
温湿度条件:试件未充分平衡会导致数据波动
测试时机:螺钉拧入后应立即测试,避免材料蠕变影响
7、标准的主要更新与变化
GB/T 17657-2022与前一版(2013版)相比,在握螺钉力测定方面主要进行了以下更新:
7.1其他国际标准协调:进一步与国际标准接轨,提高测试结果的国际可比性。
7.2测试环境要求细化:明确了试验环境控制的具体参数,提高了结果的可重复性。
对于质检机构和生产企业,严格遵循GB/T 17657-2022标准进行握螺钉力测试,不仅能确保产品符合国家质量标准,更能提升产品在市场上的核心竞争力。一颗螺钉的连接强度,背后折射的是整个生产体系的质量控制水平。标准化测试的意义不仅在于它提供了可比的数据,更在于它构建了信任的基石。当家具制造商选用一块标注着握螺钉力达标的人造板时,他们知道这代表着连接处的稳固;当消费者购买一件家具时,握螺钉力的测试数据是产品安全的内在保障。GB/T 17657-2022对握螺钉力测定方法的规范,正是这种信任的科学支撑。
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