Kalkulator Lubang Clearance: Temukan Ukuran Lubang yang Sempurna untuk Sekrup dan Baut Anda

Pendahuluan tentang Lubang Clearance

Lubang clearance adalah lubang yang dibor sedikit lebih besar dari diameter sekrup atau baut agar dapat melewati tanpa mengikat. Kalkulator lubang clearance ini membantu Anda menentukan ukuran lubang yang optimal berdasarkan sekrup atau baut yang dipilih, memastikan kecocokan dan fungsi yang tepat dalam proyek Anda. Apakah Anda bekerja dengan sekrup metrik, sekrup bernomor Amerika, atau ukuran pecahan, alat ini memberikan dimensi lubang clearance yang akurat untuk hasil berkualitas profesional.

Lubang clearance sangat penting dalam perakitan mekanis, konstruksi furnitur, dan proyek DIY karena memungkinkan penyelarasan bagian yang lebih mudah, mengakomodasi ekspansi material, dan mencegah kerusakan ulir. Menggunakan ukuran lubang clearance yang benar sangat penting untuk menciptakan koneksi yang kuat dan teratur sambil memungkinkan penyesuaian kecil selama perakitan.

Memahami Lubang Clearance

Apa itu Lubang Clearance?

Lubang clearance sengaja dibor lebih besar dari pengikat yang akan melewatinya. Berbeda dengan lubang yang ditap (yang memiliki ulir untuk terlibat dengan sekrup) atau pas intervensi (yang lebih kecil dari pengikat), lubang clearance memungkinkan sekrup atau baut melewati dengan bebas tanpa terlibat dengan material di sekelilingnya.

Tujuan utama dari lubang clearance meliputi:

Memungkinkan pemasangan pengikat dengan mudah
Menyediakan ruang untuk penyelarasan kecil
Mengakomodasi ekspansi dan kontraksi termal
Memungkinkan penyesuaian selama perakitan
Mencegah kerusakan ulir pada material

Jenis Pas Clearance

Lubang clearance hadir dalam berbagai ukuran relatif terhadap diameter pengikat, masing-masing melayani tujuan tertentu:

Pas Dekat: Hanya sedikit lebih besar dari diameter pengikat, memberikan penyelarasan yang tepat dengan gerakan minimal
Pas Normal: Clearance standar untuk aplikasi umum, menyeimbangkan kemudahan perakitan dengan stabilitas
Pas Longgar: Jauh lebih besar dari pengikat, memungkinkan penyesuaian yang lebih besar dan akomodasi penyelarasan yang tidak tepat

Kalkulator ini memberikan lubang clearance pas normal standar, yang cocok untuk sebagian besar aplikasi.

Rumus Ukuran Lubang Clearance

Rumus untuk menghitung ukuran lubang clearance standar sedikit bervariasi tergantung pada jenis pengikat, tetapi umumnya mengikuti prinsip-prinsip ini:

Untuk Sekrup Metrik (seri M)

Untuk sekrup metrik, lubang clearance standar dapat dihitung sebagai:

$D_{clearance} = D_{nominal} + \text{toleransi}$

Di mana:

$D_{clearance}$ adalah diameter lubang clearance
$D_{nominal}$ adalah diameter nominal sekrup
Toleransi biasanya berkisar antara 0,1mm hingga 1,0mm tergantung pada ukuran sekrup

Sebagai contoh, sekrup M6 (diameter 6mm) biasanya memerlukan lubang clearance 6,6mm.

Untuk Sekrup Bernomor Amerika

Untuk sekrup bernomor Amerika, lubang clearance biasanya dihitung sebagai:

$D_{clearance} = D_{screw} + 0.03\text{ inci}$

Di mana:

$D_{clearance}$ adalah diameter lubang clearance dalam inci
$D_{screw}$ adalah diameter sekrup yang sebenarnya dalam inci

Untuk Sekrup Pecahan Amerika

Untuk sekrup inci pecahan, clearance standar adalah:

$D_{clearance} = D_{nominal} + 1/16\text{ inci}$

Untuk ukuran yang lebih kecil (di bawah 1/4"), clearance 1/32" sering digunakan sebagai gantinya.

Tabel Ukuran Lubang Clearance Standar

Lubang Clearance Sekrup Metrik

Ukuran Sekrup	Diameter Sekrup (mm)	Lubang Clearance (mm)
M2	2.0	2.4
M2.5	2.5	2.9
M3	3.0	3.4
M4	4.0	4.5
M5	5.0	5.5
M6	6.0	6.6
M8	8.0	9.0
M10	10.0	11.0
M12	12.0	13.5
M16	16.0	17.5
M20	20.0	22.0
M24	24.0	26.0

Lubang Clearance Sekrup Bernomor Amerika

Ukuran Sekrup	Diameter Sekrup (inci)	Lubang Clearance (inci)
#0	0.060	0.070
#1	0.073	0.083
#2	0.086	0.096
#3	0.099	0.110
#4	0.112	0.125
#5	0.125	0.138
#6	0.138	0.150
#8	0.164	0.177
#10	0.190	0.205
#12	0.216	0.234

Lubang Clearance Sekrup Pecahan Amerika

Ukuran Sekrup	Diameter Sekrup (inci)	Lubang Clearance (inci)
1/4"	0.250	0.281
5/16"	0.313	0.344
3/8"	0.375	0.406
7/16"	0.438	0.469
1/2"	0.500	0.531
9/16"	0.563	0.594
5/8"	0.625	0.656
3/4"	0.750	0.812
7/8"	0.875	0.938
1"	1.000	1.062

Cara Menggunakan Kalkulator Lubang Clearance

Menggunakan kalkulator lubang clearance kami sangat sederhana:

Pilih ukuran sekrup atau baut Anda dari menu dropdown
- Pilih dari ukuran metrik (M2-M24)
- Ukuran bernomor Amerika (#0-#12)
- Ukuran pecahan Amerika (1/4"-1")
Lihat hasilnya yang menunjukkan:
- Diameter nominal sekrup
- Ukuran lubang clearance yang direkomendasikan
- Satuan pengukuran yang sesuai (mm atau inci)
Gunakan visualisasi untuk memahami hubungan antara:
- Diameter sekrup (lingkaran abu-abu)
- Diameter lubang clearance (garis biru)
Salin hasilnya dengan mengklik tombol "Salin" untuk referensi yang mudah selama proyek Anda

Kalkulator secara otomatis memberikan ukuran lubang clearance standar berdasarkan praktik terbaik teknik untuk aplikasi pas normal.

Panduan Langkah-demi-Langkah untuk Mendorong Lubang Clearance

Untuk hasil terbaik saat membuat lubang clearance:

Ukur dan tandai lokasi tepat di mana lubang harus dibor
Pilih bit bor yang benar berdasarkan rekomendasi kalkulator
Gunakan punch pusat untuk membuat lekukan kecil yang akan memandu bit bor
Bor lubang pilot dengan bit yang lebih kecil jika bekerja dengan material keras atau lubang besar
Bor lubang clearance akhir pada ukuran yang direkomendasikan
Bersihkan lubang untuk menghilangkan tepi tajam yang mungkin mengganggu pengikat
Uji kecocokan dengan memasukkan pengikat untuk memastikan clearance yang tepat

Untuk pekerjaan presisi, pertimbangkan menggunakan mesin bor daripada bor tangan untuk memastikan lubang tegak lurus sempurna terhadap permukaan.

Aplikasi dan Kasus Penggunaan

Lubang clearance digunakan dalam berbagai aplikasi di berbagai industri:

Pertukangan Kayu dan Furnitur

Dalam pertukangan kayu, lubang clearance mencegah kayu terbelah saat sekrup dimasukkan. Mereka penting untuk:

Konstruksi kabinet
Perakitan furnitur
Pembangunan dek
Pemasangan pintu dan jendela

Pekerjaan Logam dan Fabrikasi

Dalam fabrikasi logam, lubang clearance yang tepat memastikan:

Pemasangan baut yang mudah pada baja struktural
Penyelarasan yang tepat dalam mesin
Akomodasi untuk ekspansi termal pada bagian logam
Mencegah kerusakan ulir pada logam tipis

Elektronik dan Perangkat Presisi

Untuk kotak elektronik dan perangkat presisi, lubang clearance:

Memungkinkan pemasangan komponen tanpa stres
Menyediakan ruang penyesuaian untuk penyelarasan PCB
Mengakomodasi berbagai laju ekspansi termal material
Memungkinkan pemeliharaan dan penggantian bagian

Otomotif dan Dirgantara

Dalam industri transportasi, lubang clearance sangat penting untuk:

Perakitan komponen mesin
Lampiran panel bodi
Dudukan isolasi getaran
Pemasangan pengikat yang kritis terhadap keselamatan

Pertimbangan Material

Material yang berbeda mungkin memerlukan pendekatan lubang clearance yang berbeda:

Logam

Baja dan Aluminium: Lubang clearance standar berfungsi dengan baik
Logam Tipis: Mungkin memerlukan clearance yang lebih besar untuk mencegah distorsi
Logam Cor: Mungkin memerlukan clearance sedikit lebih besar untuk mengakomodasi toleransi pengecoran

Kayu

Kayu Keras: Lubang clearance standar mencegah terbelah
Kayu Lunak: Mungkin mendapat manfaat dari lubang clearance sedikit lebih kecil untuk pegangan yang lebih baik
Plywood dan Komposit: Lubang clearance standar mencegah delaminasi

Plastik

Plastik Kaku: Lubang clearance standar berfungsi untuk sebagian besar aplikasi
Plastik Fleksibel: Mungkin memerlukan clearance yang lebih besar untuk mencegah distorsi
Pertimbangan Termal: Plastik dengan ekspansi termal tinggi mungkin memerlukan clearance ekstra

Kasus Khusus dan Pertimbangan

Sekrup Countersunk

Untuk sekrup countersunk, Anda perlu kedua hal:

Lubang clearance untuk poros sekrup
Lubang countersink untuk kepala sekrup

Countersink harus sesuai dengan sudut kepala sekrup (biasanya 82° atau 90°) dan berukuran agar kepala sekrup dapat duduk rata dengan atau sedikit di bawah permukaan.

Lubang Oversized dan Slotted

Dalam beberapa aplikasi, Anda mungkin memerlukan:

Lubang Oversized: Jauh lebih besar dari clearance standar untuk penyesuaian besar
Lubang Slotted: Memanjang untuk memungkinkan penyesuaian linier
Slot Keyhole: Memungkinkan mekanisme menggantung dan mengunci

Pertimbangan Suhu

Dalam lingkungan dengan variasi suhu yang signifikan:

Tingkatkan clearance untuk material dengan laju ekspansi termal yang berbeda
Pertimbangkan rentang suhu operasi saat menentukan clearance
Biarkan clearance ekstra untuk aplikasi luar yang terpapar perubahan musiman

Contoh Pemrograman untuk Perhitungan Lubang Clearance

Rumus Excel

1' Rumus Excel untuk lubang clearance metrik
2=IF(LEFT(A1,1)="M",VALUE(RIGHT(A1,LEN(A1)-1))+IF(VALUE(RIGHT(A1,LEN(A1)-1))<=5,0.4,IF(VALUE(RIGHT(A1,LEN(A1)-1))<=10,1,1.5)),"Input tidak valid")
3

Implementasi JavaScript

1function calculateClearanceHole(screwSize) {
2  // Untuk sekrup metrik (seri M)
3  if (screwSize.startsWith('M')) {
4    const diameter = parseFloat(screwSize.substring(1));
5    if (diameter <= 5) {
6      return { diameter, clearanceHole: diameter + 0.4, unit: 'mm' };
7    } else if (diameter <= 10) {
8      return { diameter, clearanceHole: diameter + 1.0, unit: 'mm' };
9    } else {
10      return { diameter, clearanceHole: diameter + 1.5, unit: 'mm' };
11    }
12  }
13  
14  // Untuk sekrup bernomor Amerika
15  if (screwSize.startsWith('#')) {
16    const number = parseInt(screwSize.substring(1));
17    const diameter = 0.060 + (number * 0.013); // Mengonversi nomor sekrup menjadi diameter
18    return { diameter, clearanceHole: diameter + 0.03, unit: 'inci' };
19  }
20  
21  // Untuk sekrup pecahan Amerika
22  if (screwSize.includes('"')) {
23    const fraction = screwSize.replace('"', '');
24    let diameter;
25    
26    if (fraction.includes('/')) {
27      const [numerator, denominator] = fraction.split('/').map(Number);
28      diameter = numerator / denominator;
29    } else {
30      diameter = parseFloat(fraction);
31    }
32    
33    return { diameter, clearanceHole: diameter + 0.0625, unit: 'inci' };
34  }
35  
36  throw new Error('Format ukuran sekrup tidak dikenal');
37}
38
39// Contoh penggunaan
40console.log(calculateClearanceHole('M6'));
41console.log(calculateClearanceHole('#8'));
42console.log(calculateClearanceHole('1/4"'));
43

Implementasi Python

1def calculate_clearance_hole(screw_size):
2    """Menghitung ukuran lubang clearance yang direkomendasikan untuk ukuran sekrup tertentu."""
3    
4    # Untuk sekrup metrik (seri M)
5    if screw_size.startswith('M'):
6        diameter = float(screw_size[1:])
7        if diameter <= 5:
8            clearance = diameter + 0.4
9        elif diameter <= 10:
10            clearance = diameter + 1.0
11        else:
12            clearance = diameter + 1.5
13        return {'diameter': diameter, 'clearance_hole': clearance, 'unit': 'mm'}
14    
15    # Untuk sekrup bernomor Amerika
16    if screw_size.startswith('#'):
17        number = int(screw_size[1:])
18        diameter = 0.060 + (number * 0.013)  # Mengonversi nomor sekrup menjadi diameter
19        clearance = diameter + 0.03
20        return {'diameter': diameter, 'clearance_hole': clearance, 'unit': 'inci'}
21    
22    # Untuk sekrup pecahan Amerika
23    if '"' in screw_size:
24        fraction = screw_size.replace('"', '')
25        if '/' in fraction:
26            numerator, denominator = map(int, fraction.split('/'))
27            diameter = numerator / denominator
28        else:
29            diameter = float(fraction)
30        
31        clearance = diameter + 0.0625
32        return {'diameter': diameter, 'clearance_hole': clearance, 'unit': 'inci'}
33    
34    raise ValueError(f"Format ukuran sekrup tidak dikenal: {screw_size}")
35
36# Contoh penggunaan
37print(calculate_clearance_hole('M6'))
38print(calculate_clearance_hole('#8'))
39print(calculate_clearance_hole('1/4"'))
40

Implementasi C#

1using System;
2
3public class KalkulatorLubangClearance
4{
5    public static (double Diameter, double ClearanceHole, string Unit) CalculateClearanceHole(string screwSize)
6    {
7        // Untuk sekrup metrik (seri M)
8        if (screwSize.StartsWith("M", StringComparison.OrdinalIgnoreCase))
9        {
10            double diameter = double.Parse(screwSize.Substring(1));
11            double clearance;
12            
13            if (diameter <= 5)
14                clearance = diameter + 0.4;
15            else if (diameter <= 10)
16                clearance = diameter + 1.0;
17            else
18                clearance = diameter + 1.5;
19                
20            return (diameter, clearance, "mm");
21        }
22        
23        // Untuk sekrup bernomor Amerika
24        if (screwSize.StartsWith("#"))
25        {
26            int number = int.Parse(screwSize.Substring(1));
27            double diameter = 0.060 + (number * 0.013); // Mengonversi nomor sekrup menjadi diameter
28            double clearance = diameter + 0.03;
29            
30            return (diameter, clearance, "inci");
31        }
32        
33        // Untuk sekrup pecahan Amerika
34        if (screwSize.Contains("\""))
35        {
36            string fraction = screwSize.Replace("\"", "");
37            double diameter;
38            
39            if (fraction.Contains("/"))
40            {
41                string[] parts = fraction.Split('/');
42                double numerator = double.Parse(parts[0]);
43                double denominator = double.Parse(parts[1]);
44                diameter = numerator / denominator;
45            }
46            else
47            {
48                diameter = double.Parse(fraction);
49            }
50            
51            double clearance = diameter + 0.0625;
52            return (diameter, clearance, "inci");
53        }
54        
55        throw new ArgumentException($"Format ukuran sekrup tidak dikenal: {screwSize}");
56    }
57    
58    public static void Main()
59    {
60        Console.WriteLine(CalculateClearanceHole("M6"));
61        Console.WriteLine(CalculateClearanceHole("#8"));
62        Console.WriteLine(CalculateClearanceHole("1/4\""));
63    }
64}
65

Sejarah Lubang Clearance dan Standardisasi

Konsep lubang clearance telah berkembang seiring dengan teknologi pengikat. Para pengrajin awal dan pekerja logam sering kali memahami kebutuhan akan lubang yang lebih besar dari diameter pengikat, tetapi standardisasi muncul jauh kemudian.

Perkembangan Awal

Di era pra-industri, para pengrajin sering kali membuat lubang clearance dengan mata, menggunakan pengalaman mereka untuk menentukan ukuran yang sesuai. Dengan munculnya produksi massal selama Revolusi Industri, kebutuhan akan standardisasi menjadi jelas.

Standardisasi Modern

Saat ini, ukuran lubang clearance distandarisasi oleh berbagai organisasi:

ISO (Organisasi Internasional untuk Standardisasi): Mendefinisikan lubang clearance metrik
ANSI (Institut Standar Nasional Amerika): Menetapkan lubang clearance standar Amerika
DIN (Institut Standar Jerman): Standar Jerman yang mempengaruhi banyak standar internasional

Standar ini memastikan pertukaran bagian dan konsistensi di seluruh industri dan negara.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apa perbedaan antara lubang clearance dan lubang yang ditap?

Lubang clearance adalah lubang yang dibor lebih besar dari diameter pengikat untuk memungkinkan pengikat melewati dengan bebas tanpa mengikat. Lubang yang ditap memiliki ulir yang dipotong ke dalamnya untuk terlibat dengan ulir sekrup, menciptakan koneksi yang aman. Lubang clearance digunakan di komponen yang sedang dikencangkan, sementara lubang yang ditap digunakan di komponen yang menerima pengikat.

Seberapa besar lubang clearance seharusnya lebih besar dari sekrup?

Untuk aplikasi standar, lubang clearance seharusnya sekitar 10-15% lebih besar dari diameter sekrup. Untuk sekrup metrik, ini biasanya berarti 0,4mm lebih besar untuk sekrup hingga M5, 1mm lebih besar untuk sekrup M6-M10, dan 1,5mm lebih besar untuk sekrup M12 dan di atasnya. Untuk aplikasi presisi atau kasus khusus, clearance yang berbeda mungkin diperlukan.

Mengapa sekrup saya tidak cocok melalui lubang clearance saya?

Jika sekrup tidak cocok melalui lubang clearance, kemungkinan penyebabnya meliputi:

Bit bor yang digunakan lebih kecil dari yang ditentukan
Lubang dibor pada sudut, mengurangi diameter efektif
Sekrup memiliki burr atau kerusakan yang membuatnya lebih besar dari ukuran nominal
Ukuran sekrup yang salah dipilih untuk perhitungan
Material telah membengkak (umum dengan beberapa kayu dalam kondisi lembab)

Bisakah saya menggunakan ukuran lubang clearance yang sama untuk material yang berbeda?

Meskipun ukuran lubang clearance standar berfungsi untuk sebagian besar material, beberapa penyesuaian mungkin diperlukan:

Untuk material lunak atau fleksibel, lubang clearance sedikit lebih kecil mungkin mencegah distorsi
Untuk material dengan ekspansi termal yang tinggi, lubang clearance yang lebih besar mungkin diperlukan
Untuk aplikasi presisi, clearance spesifik material mungkin diperlukan

Bagaimana cara menentukan ukuran lubang clearance untuk sekrup non-standar?

Untuk sekrup non-standar:

Ukur diameter sekrup yang sebenarnya menggunakan kaliper
Tambahkan clearance yang sesuai (10-15% dari diameter)
Pilih ukuran bit bor standar terdekat yang lebih besar dari nilai yang dihitung ini

Apa perbedaan antara lubang clearance pas dekat, pas normal, dan pas longgar?

Pas Dekat: Biasanya 5-8% lebih besar dari diameter pengikat, digunakan untuk penyelarasan presisi
Pas Normal: 10-15% lebih besar dari diameter pengikat, digunakan untuk aplikasi umum
Pas Longgar: 20-25% lebih besar dari diameter pengikat, digunakan ketika penyesuaian signifikan diperlukan atau untuk aplikasi dengan kekhawatiran ekspansi termal

Apakah saya perlu lubang clearance yang berbeda untuk jenis kepala yang berbeda?

Ukuran lubang clearance didasarkan pada diameter poros, bukan jenis kepala. Namun, untuk sekrup countersunk, Anda perlu lubang clearance untuk poros sekrup dan lubang countersink untuk kepala sekrup. Untuk kepala panci, tombol, atau hex, Anda mungkin perlu mempertimbangkan clearance untuk alat yang digunakan selama pemasangan.

Bagaimana lubang clearance mempengaruhi kekuatan sambungan?

Ukuran lubang clearance yang tepat tidak secara signifikan mempengaruhi kekuatan sambungan, karena kekuatan berasal dari pengikat dan gaya penjepit yang dihasilkannya. Namun, lubang clearance yang terlalu besar dapat mengurangi area permukaan penyangga dan berpotensi memungkinkan lebih banyak gerakan dalam sambungan, yang mungkin mempengaruhi daya tahan jangka panjang di bawah beban dinamis.

Referensi

ISO 273:1979 - Pengikat - Lubang clearance untuk baut dan sekrup
ASME B18.2.8 - Lubang Clearance untuk Baut, Sekrup, dan Stud
Machinery's Handbook, Edisi ke-31, Industrial Press
Carroll, D. (2018). Teknik Presisi: Teknologi Pengikat dan Penyambungan. Springer.
Smith, G. T. (2016). Teknologi Alat Pemotong: Buku Pegangan Industri. Springer.
Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L., & Ryffel, H. H. (2016). Machinery's Handbook (Edisi ke-30). Industrial Press.

Kesimpulan

Kalkulator lubang clearance adalah alat penting bagi siapa saja yang bekerja dengan pengikat dalam konstruksi, pertukangan kayu, pekerjaan logam, atau proyek DIY. Dengan memberikan ukuran lubang clearance yang akurat berdasarkan sekrup atau baut yang dipilih, ini membantu memastikan kecocokan, penyelarasan, dan fungsi yang tepat dalam perakitan Anda.

Ingatlah bahwa meskipun lubang clearance standar berfungsi untuk sebagian besar aplikasi, kasus khusus mungkin memerlukan penyesuaian berdasarkan sifat material, kondisi suhu, atau kebutuhan presisi tertentu. Selalu pertimbangkan kebutuhan spesifik proyek Anda saat menentukan ukuran lubang clearance yang sesuai.

Cobalah kalkulator lubang clearance kami hari ini untuk menghilangkan ketidakpastian dalam proyek Anda berikutnya dan mencapai hasil berkualitas profesional dengan lubang yang tepat untuk semua pengikat Anda.

Kalkulator Lubang Clearance untuk Sekrup dan Baut

Kalkulator Lubang Clearance

Dokumentasi