Yleisimmät pulttien kierrejärjestelmät – huomioi nämä seikat pultin valinnassa

Kaikkein yleisin pultti nykyaikana on M-kierrejärjestelmän 8.8 kuusiokantapultti. Yleensä kannassa ei ole M-kirjainta osoittamassa kyseessä olevaa kierrejärjestelmää, ainoastaan pelkkä lujuusluokan numerotunnus. Kannassa näkyvät neljä kirjainta kertovat pultin valmistajan. 

Nämä kolme pulttia ovat teknisesti identtiset, mutta niissä näkyvät merkinnät eroavat toisistaan melkoisesti. Jokainen pulteista on 16-millinen M-järjestelmän normaalikierteinen pultti, jonka lujuus on luokkaa 8.8. 

Tuumamittaisen pultin tunnistaa usein helposti sen kannassa näkyvistä säteittäisistä viivoista. Kannan merkinnät kertovat, että pultti on tiheäkierteinen unified (UNF) ja sen lujuus on luokkaa 5 (kolme säteittäistä viivaa). Tämän lisäksi lujuus on ilmoitettu metrisen merkintätavan mukaan (8.8). Joskus UN-pultin kannasta voi löytyä myös yksittäinen S-, T- tai V-kirjain. Nämä ovat brittiläisiä lujuusluokkamerkintöjä ja S vastaa luokkaa 5. Vieressä UN-järjestelmän mutteri, jossa lujuusluokka on 5. Kuva: Jussi Laukkanen

Ruostumattomien pulttien merkinnät eroavat niistä merkinnöistä, joita käytetään tavallisissa teräspulteissa. Merkinnän ensimmäinen osa, joka muodostuu kirjaimesta ja numerosta, ilmaisee teräslajin. Se voi olla esimerkiksi A4, jossa A tarkoittaa, että kysymyksessä on austeniittinen teräs. Tämän jäljessä oleva luku ilmoittaa kymmenesosat vähimmäismurtolujuudesta (N/mm2) ja se on varsinaisesti pultin tai mutterin lujuusluokka. Kuva: Jussi Laukkanen

Kuusiokolopultteja käytetään usein keskimääräistä vaativammissa kohteissa ja ne on siitä syystä hyvin usein valmistettu seostetusta teräksestä. Tavallisimmat lujuusluokat ovat 10.9 ja 12.9. Lujuusmerkintä löytyy joko ruuvinkannan sivulta tai kannan yläpinnasta. Alle 5-millisiä ruuveja ei välttämättä tarvitse merkitä. Kuva: Jussi Laukkanen

Kuvassa on normaalikierteisiä M-järjestelmän muttereita kahdesta eri lujuusluokasta. Korkealujuuksisia ruuveja vastaavien muttereiden lujuusluokkia ovat 8 ja 10. Kuva: Jussi Laukkanen

Pulttien tehtävä on pitää erilaisista osista koottuja rakenteita koossa. Tähän liittyy aina vaatimus kestävyydestä: pulttiliitoksen on pystyttävä kantamaan sille suunniteltu kuorma.

Varmistaakseen pulttiliitoksen kestävyyden suunnittelija valitsee ensisijaisesti riittävän suurikokoisen pultin. Seuraavaksi suunnittelija tekee valinnan pultin materiaalin suhteen: kovempi teräslaatu merkitsee kestävämpää pulttiliitosta. Tämän lisäksi on vielä valittava tarkoitukseen sopiva kierretyyppi.

Kun alkuperäinen pultti on jossain vaiheessa uusittava, on uuden pultin parasta olla vähintään yhtä kestävä kuin aikaisemmin käytetty. Ja jotta liitos ylipäätään onnistuisi, täytyy uuden pultin sopia sille tarkoitettuun kierteytykseen. Sama koskee tietysti myös muttereita.

Euroopan talousalueella on tehty aikoinaan periaatteellinen päätös metrisen eli niin sanotun M-kierrejärjestelmän käyttämisestä. Se on osa yleistä SI-mittajärjestelmää. Niinpä kaikissa viimeisen 25 vuoden aikana Euroopassa valmistetuissa koneissa on pääsääntöisesti M-kierteiset pultit.

Maailmanlaajuisesti katsottuna metrijärjestelmä ei edelleenkään ole saavuttanut kaikkia alueita eikä kaikkia tehtaita. Uusistakin tuotteista voi löytyä yllättäviä kierteitä. Tämän lisäksi maailmassa on valtava määrä aikaisemmin tuotettuja koneita ja laitteita, jotka on koottu jonkin muun kierrejärjestelmän kuin M-järjestelmän pulteilla.

Siksi on hyvä tuntea ainakin tuumamittoihin perustuvan unified eli UN-järjestelmän merkinnät. Unified syntyi toisen maailmansodan jälkeen, kun USA:n, Kanadan ja Britannian välillä syntyi sopimus, jolla aikaisemmat maakohtaiset tuumakierrejärjestelmät yhtenäistettiin. Unified-pultteja lienee edelleen olemassa vähintään yhtä paljon kuin M-kierrejärjestelmän pultteja, ellei enemmän.

Metristen kierteiden käyttö vakiintui kaikkein ensimmäiseksi Saksan ja Neuvostoliiton teollisuudessa. Sen sijaan muissa Euroopan maissa saatettiin käyttää vielä 70-luvulla muiden järjestelmien kierteitä.

Metrisessä järjestelmässä normaalin eli karkeakierteisen pultin koko ja tyyppi ilmoitetaan kirjaimella M, jonka perässä on läpimitta milleinä, esimerkiksi M12. Normaalikierteisessä pultissa ei nousua merkitä erikseen näkyviin.

Sen sijaan hienommissa metrikierteissä nousua kuvaava luku tulee läpimitan perään, esimerkiksi M12 x 1,5. Nousun merkitseminen on tarpeen, sillä saman läpimitan pultissa voi olla useita vaihtoehtoisia nousuja. M12-kokoluokan hienokierrepultissa nousu voi olla joko 1, 1,25 tai 1,5. Nousun sijasta saatetaan käyttää myös sanaa jako.

Pulttiin tai mutteriin ei kokoa merkitä näkyviin. Sen sijaan kaikkien yli 5-millisten kuusio- tai kuusiokoloruuvien kantaan on merkitty lujuutta kuvaavat numerot, esimerkiksi 8.8. Toisinaan ennen numeroita on M-kirjain. Kaikki muut kirjaimet ovat yleensä valmistajan tunnuksia.

Tämän lujuusluokkamerkinnän ensimmäinen numero ennen pistettä ilmaisee sadasosat nimellismurtolujuudesta N/mm2. Esimerkiksi merkintä 8 tarkoittaa 800 N/mm2. Pisteen jälkeinen numero kertoo kymmenkertaisena suhteen alemman myötörajan ReL (tai venymärajan Rp0,2) ja nimellisen murtolujuuden, Rm välillä.

Ruuveissa voi olla seuraavia lujuusluokkia: 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9 tai 12.9. Kun ruuvin koko, lujuusluokka ja muut tekniset ominaisuudet ovat tiedossa, voidaan sille laskea kuorma, jonka se pystyy vaurioitumatta kantamaan. Samaten voidaan määrittää kiristysmomentti, kun tiedetään pultin lujuus ja mitat.

Pulttien merkintöjen ohella varsinkin tuumamittaisten muttereiden merkinnät ovat vuosien varrella vaihdelleet paljon, eikä täydellistä yhdenmuotoisuutta ole edelleenkään saavutettu. Tässä on esitettynä muttereissa käytettyjä niin sanottuja kellotaulumerkintöjä. Kahdella ylimmällä rivillä on tuumamittaisen UN-järjestelmän lujuusmerkinnät pultinkannassa ja vastaavat luokat mutteriin merkittynä. Toiseksi alimmalla rivillä näkyvät yleisimmät M-järjestelmän lujuusmerkinnät ja alimmalla rivillä vastaavat merkinnät mutterissa. Kellotaulumerkintöjen muoto saattaa olla esimerkiksi piste, pieni kolmio tai lyhyt viiva. Kuva: Jussi Laukkanen

On tärkeä huomioida, että lujuusluokat eivät kata kaikkia pulttikokoja ja eri lujuusluokat kattavat hieman erilaisia kokoluokkia. Huomaa, että lujuusluokan 8.8-pulttien vähimmäismurtolujuus Min Rm on M16-kokoon saakka 800 N/mm2 ja siitä suuremmissa pulteissa 830 N/mm2. Kuumagalvanoituja pultteja, joiden kierretoleranssi on 6, ISO 965-4:n mukainen, koskevat alemmat lujuusarvot. Kuva: Jussi Laukkanen

Maailmalla yleinen pultti. Kolme säteittäistä viivaa kannassa kertoo, että kyseessä on lujuusluokka 5:n tuumamittainen pultti. Kolmio on kanadalaisen pulttivalmistajan Infascon tavaramerkki. Näitä pulteja on tullut Suomeen esimerkiksi nelivetoautojen lumiauroissa. Kuva: Jussi Laukkanen

Tuumamittoihin perustuva UN-kierrejärjestelmä jakautuu karkea- ja hienokierteisiin pultteihin samaan tapaan kuin metrinen järjestelmä. Karkean kierteen tunnus on UNC (Unified Coarce) ja hienon UNF (Unified Fine).

Nämä tunnukset on merkitty näkyviin pultin kuusiokantaan. Sen lisäksi kannassa näkyy lujuusluokka, joka on merkitty säteittäisin viivoin. Mutterissa merkintänä voi olla toisella puolella oleva rengas tai lyhyet viivat reunassa.

Lujuusluokkia on 1–8:aan. Yleisimmin käytetään luokkaa 5, joka merkitään kolmella säteittäisellä viivalla pultin kannassa ja se vastaa suurin piirtein M-kierteisten lujuusluokkaa 8.8.

On myös mahdollista törmätä edelleen vanhoihin tuumapohjaisiin kierteisiin, kuten amerikkalaisiin SAE-pultteihin tai englantilaisiin Whitworth-kierteisiin. Jälkimmäisissä on erityinen kierreprofiili, joka eroaa muista tuumajärjestelmistä ja siihen liittyy hankalasti millimittoihin osuvia kuusiokantoja. UN-kierrejärjestelmä vastaa melko pitkälle aikaisemmin USA:ssa käytettyä SAE-järjestelmää.

Näiden Suomessa harvinaisten kierrejärjestelmien kanssa toimittaessa apuna voi käyttää netistä löytyviä taulukoita. Esimerkiksi sanayhdistelmät "unf bolt meaning" tai "bolt head markings" tuovat lukuisia asiaa selventäviä tiedostoja.

Pultin väristä ei pidä tehdä liian pitkälle meneviä lujuutta koskevia johtopäätöksia. Tavallisesti pultit ja mutterit on käsitelty vähintään jollain tavoin niiden säilytyskestävyyden varmistamiseksi, joten väri paljastaa vain pinnoitusmenetelmän.

Yleisin pinnoite on sähkösinkitys. Kuumasinkityt pultit on tarkoitettu ulkotiloihin ja suolaiseen ilmanalaan kuten laiturirakenteisiin. Aikaisemmin tavalliset musta- ja keltapassivoidut pinnoitteet ovat nykyisin poistuneet markkinoilta EU:n tiukentuneiden normien johdosta.

Ruostumattomat kiinnikkeet tunnistaa metallin väristä. Sen perusteella voi tehdä myös päätelmän kiinnikkeen lujuudesta, koska ruostumattomat teräslaadut eivät anna niin suurta kestävyyttä kuin lujimmissa pulteissa käytetyt seosteräkset. Ruostumatomasta (A2) ja haponkestävästä (A4) materiaalista valmistetut kiinnikkeet ovat tarkoitettu kohteisiin, jossa ollaan tekemisissä suolan, veden, polttoaineiden tai happojen kanssa.

Riippumatta siitä, mitä kierrejärjestelmää koneen valmistaja on varsinaisesti käyttänyt, voi koneesta löytyä erikoiskierteitä, joihin ei mikään normaalisti saatavilla oleva vakiomittainen pultti tai mutteri sovi. Syynä erikoiskierteiden käyttämiseen on yleensä tarve saada aikaan normaalia lujempi liitos esimerkiksi tekemällä kierteestä hyvin tiheä.