Možda ćete se zapitati: kako metalni vijak može patiti od umora? Zapravo, nakon što se ugljični čelik preradi u vijke, dugotrajno-ciklično opterećenje može stvoriti koncentraciju naprezanja u lokalnim područjima ako početni tehnički parametri i mehanička svojstva ne ispunjavaju zahtjeve. Kada takvo naprezanje dostigne kritični nivo, na vijku će se formirati sitne pukotine - ovo je samo prva faza zamora. Kako se broj ciklusa opterećenja povećava na određeni nivo, pukotine se šire i na kraju dovode do iznenadnog loma. Ovo je mehanizam i rezultat kvara zamora vijaka.
Zašto nastaje umor uvijci od ugljeničnog čelika? Da li je veća vjerovatnoća da će se vijci-zamoriti? Prvo, zamor nije direktno povezan sa nivoom čvrstoće vijka. Obični vijci imaju niže zahtjeve za čvrstoćom i koriste se u blagim uvjetima gdje su efekti zamora ograničeni. Međutim, vijci visoke{3}}kosti primjenjuju se u okruženjima sa strogim zahtjevima za zatezanjem, što prirodno povećava rizik od zamora. Iz tog razloga, većina kvarova zbog zamora s kojima se susrećemo u praksi događa se uvijci velike{0}}vrste, iako to ne znači da se obični vijci nikada ne zamaraju - oni jednostavno podliježu nižim zahtjevima za servisiranje.
Osnovni uzrok zamora vijka je ponovljena promjena lokalnog naprezanja tijekom cikličkog opterećenja, što uzrokuje kumulativna oštećenja slabih točaka i na kraju stvara pukotine. Proces je sljedeći: naprezanje prvo erodira osjetljiva područja vijka, postupno se pojavljuju mikropukotine, pukotine s vremenom rastu, a kada dosegnu kritičnu dužinu, vijak se iznenada lomi. Dugoročna-analiza pokazuje da stres koji uzrokuje umor ne mora biti velik; čak može biti mnogo niža od granice popuštanja vijka. Stoga, nakon loma od zamora, površina loma obično ne pokazuje očitu deformaciju ili savijanje uzrokovano vanjskom silom.
Na osnovu gornje analize, možemo poboljšati proizvodni proces kako bismo povećali otpornost vijaka na zamor. Pogledajte sljedeći dijagram:
Ojačana nit Gornji dijagram prikazuje optimizirani profil niti sa zaobljenim korijenom (R-radijus). Zamorne pukotine se obično javljaju na korijenima navoja i ispod glave vijka, tako da modifikacija osnovnog procesa proizvodnje navoja može efikasno spriječiti zamor. Uporedimo to sa običnim nitima:
Obična nit Gornja nit je standardna nit sa oštrim uglovima u korijenu. Takve pravokutne{1}}strukture su vrlo osjetljive na promjene naprezanja i sklone lomovima zbog zamora. Kao što je ranije spomenuto, područje ispod glave vijka je još jedna kritična lokacija za kvar zbog zamora, kao što je prikazano na dijagramu:
Proces zamora vijka Koristeći isti princip kao radijus korijena navoja, možemo dodati radijus ispune odgovarajuće veličine na spoju između glave vijka i drške unutar dozvoljenog raspona dizajna.
