Imperial 101: Hva betyr UNC, UNF og TPI — og hvordan identifiserer du gjengene i felt?

Imperialt festemateriell er spesifisert med tre størrelser: diameter i tommer, antall gjenger per tomme og gjengestandard. Det er den midterste av disse tre, antall gjenger per tomme (TPI), som skiller UNC gjenger fra UNF gjenger ved samme nominelle diameter. En 1/2″ bolt kan være 1/2-13 UNC eller 1/2-20 UNF. De ser like ut. De er ikke utbyttbare. Å kjenne forskjellen er grunnleggende kunnskap for alle som arbeider med imperialt festemateriell i offshore, olje/gass og tungindustri.

Hva betyr TPI?

TPI står for Threads Per Inch, gjenger per tomme. Det angir hvor mange fullstendige gjengeganger som befinner seg innenfor én tomme av gjengelengden. En bolt med 13 TPI har 13 gjengekammer per tomme, en bolt med 20 TPI har 20. Jo høyere TPI, jo finere gjenge og jo tettere mellom gjengekammene. Diameter og TPI oppgis alltid sammen i en imperial festemateriell-betegnelse: 3/8-16 betyr 3/8 tommer diameter og 16 gjenger per tomme.

TPI er det imperiale systemets tilsvar til stigning i det metriske systemet. Stigningen måles i millimeter mellom gjengekammene, mens TPI teller antall kammer per tomme. De er matematisk omvendt proporsjonale: høy TPI tilsvarer lav stigning. En M12 x 1,75 bolt har 1,75 mm stigning, tilsvarende omtrent 14,5 TPI. En 1/2-13 UNC bolt har 1,95 mm stigning. De er ikke metrisk-til-imperial ekvivalenter selv om diametrene er nær hverandre.

Hva er UNC gjenger?

UNC gjenger er Unified National Coarse, grovgjengeserien i det imperiale standardsystemet. UNC gjenger har færre gjenger per tomme sammenlignet med UNF gjenger ved samme diameter. Grovgjengen monteres raskere, er mer tolerant mot ufullstendige eller forurensede hull og er enklere å bruke under feltforhold. UNC gjenger er standardvalget for generell industriell bruk, strukturelle koblinger med statisk belastning og applikasjoner der monteringshastighet er viktig.

En vanlig misforståelse er at UNC gjenger er «svakere» enn UNF gjenger. Det stemmer ikke uten kontekst. UNC gjenger og UNF gjenger av samme SAE Grade har samme materialstyrke. Forskjellen ligger i preloadkapasitet og vibrasjonsatferd, ikke i materialets strekkstyrke. UNC gjenger er standardisert under ASME B1.1 og klassifiseres etter SAE J429 for fasthetsklasser.

Hva er UNF gjenger?

UNF gjenger er Unified National Fine, fingjengeserien. UNF gjenger har flere gjenger per tomme enn UNC gjenger ved samme diameter. Det gir høyere preload ved samme pålagte moment, bedre motstand mot løsning under vibrasjon og mer presis justering. UNF gjenger brukes i forbindelser der kontrollert klemmekraft er kritisk: flenseforbindelser under trykk, kompressorhus, turbinanlegg og høylastede maskinelle koblinger.

UNF gjenger er mer krevende å montere enn UNC gjenger. De er mer sensitive for ufullstendige hull og forurensning, og tar lengre tid å skru inn. I feltforhold der hullet ikke er maskinert med høy presisjon, og der monteringshastighet teller, er UNC gjenger det praktiske valget. Der tegningen krever UNF gjenger, er det ikke et valg å substituere med UNC gjenger, selv om diameter er identisk.

TPI-referansetabell: UNC gjenger og UNF gjenger

Tabellen under viser TPI for de vanligste imperiale dimensjonene:

Slik leser du en imperial gjengebetegnelse

En fullstendig imperial gjengebetegnelse er bygget opp av tre elementer: diameter, TPI og standard. For eksempel: 1/2-13 UNC, 3/4-10 UNC eller 1/2-20 UNF. Diameter angis alltid i tommer som brøk eller desimal. TPI angis som et heltall. Standard angir gjengeserie: UNC for grovgjenge, UNF for fingjenge. Etter dette kommer fasthetsklasse (SAE Grade 5, Grade 8, L7 osv.) og overflatebehandling.

En ordre som angir “1/2 bolt” er ikke en fullstendig spesifikasjon. Den mangler TPI og gjengestandard. Uten disse to opplysningene er det ikke mulig å verifisere at mottatt festemateriell er korrekt for applikasjonen. Korrekt spesifikasjon er “Sekskantbolt, 1/2-13 UNC X 2’’, SAE Grade 8, varmgalvanisert” eller “Stubolt, 1/2-20 UNF X 2’’, L7, ubehandlet”.

Feltidentifikasjon: slik skiller du UNC gjenger fra UNF gjenger

UNC gjenger og UNF gjenger ved samme diameter ser nærmest identiske ut. Den eneste pålitelige metoden for identifikasjon i felt er en kalibrert gjengekam. En gjengekam er et sett profilerte blader, ett for hver TPI-verdi. Hold bladet mot gjengen på bolten og finn det bladet som gir full kontakt uten spill. Resultatet angis som diameter-TPI, for eksempel 1/2-13 (UNC) eller 1/2-20 (UNF).

Gjengekammer for imperialt festemateriell er kalibrert i TPI og er ikke kompatible med metriske gjengekammer, som er kalibrert i millimeter stigning. Ha begge typene tilgjengelig på anlegg der begge standardsystemene forekommer. Merking på bolthodet angir SAE fasthetsklasse (antall streker), ikke gjengeserie. Gjengeserie kan aldri avgjøres visuelt uten gjengekam.

Hvilke standarder gjelder?

UNC gjenger og UNF gjenger er begge definert under ASME B1.1 (Unified Inch Screw Threads). Fasthetsklasser for imperiale bolter er definert under SAE J429. For petroleumsrelaterte materialer, som legeringsstål B7 og L7 gjelder ASTM A193 og ASTM A320. For norsk sokkel er NORSOK M-630 og NORSOK M-650 gjeldende krav til materialkvalitet og leverandørsertifisering. En innkjøpsordre for imperialt festemateriell skal alltid angi: type, diameter, TPI, gjengestandard (UNC eller UNF), lengde, SAE Grade eller ASTM-betegnelse, overflatebehandling og sertifikattype.

Hvorfor er NORD-LOCK skiver nødvendig?

NORD-LOCK kilekoblingsskiver er konstruert for å opprettholde klemmekraften mekanisk, uavhengig av friksjon i gjengeflatene. Wedge-locking-prinsippet benytter kileformede undersider som ved belastning tvinger skivene til å utvide klemmekraften fremfor å gi etter, og motvirker aktivt rotasjon under vibrasjon og dynamisk belastning. For UNC gjenger og UNF gjenger i offshore-installasjoner og roterende maskineri gir NORD-LOCK skiver dokumentert preload-retensjon der friksjonsbaserte løsninger ikke er tilstrekkelige. INDUSTRISALG fører fullt sortiment av NORD-LOCK kileskiver på lager.

Konklusjon

UNC gjenger og UNF gjenger er to separate gjengeserier innenfor det imperiale standardsystemet, definert av TPI ved samme nominelle diameter. UNC gjenger er standardvalget for generell industriell bruk. UNF gjenger brukes der kontrollert preload og vibrasjonsresistens er krav. Identifikasjon i felt krever kalibrert gjengekam. En fullstendig spesifikasjon angir alltid diameter, TPI og gjengestandard, aldri diameter alene.

Sjekkliste: bestilling av imperialt festemateriell

• Er diameter, TPI og gjengestandard (UNC eller UNF) angitt på innkjøpsordren?
• Er SAE Grade eller ASTM-betegnelse angitt, ikke bare dimensjon?
• Er gjengekam tilgjengelig på anlegget for identifikasjon i felt?
• Er gjengeserie verifisert med gjengekam, ikke antatt basert på visuell inspeksjon?
• Er overflatebehandling og sertifikattype angitt på ordren?

Relatert lesning

• Merking og sporbarhet: hva du bør kreve av en leverandør av festemateriell
• Hvordan spesifisere festemateriell riktig: størrelse, gjenge, lengde, materiale, belegg, standard, styrke

Ta kontakt

Send oss spesifikasjonen med type, diameter, TPI, gjengestandard (UNC eller UNF), lengde, SAE Grade og overflatebehandling, så bekrefter vi lagerstatus og leveringstid samme dag. INDUSTRISALG holder over 13 000 artikler på lager, inkludert et bredt sortiment av imperialt festemateriell i UNC og UNF med NORSOK-godkjente materialer i L7 og Super Duplex. Det som er spesial hos andre, er gjerne standard hos oss.