应用厌氧胶解决紧固件松脱难题

应用厌氧胶解决紧固件松脱难题

2009-09-16 11:38作者：慧聪表面处理网

摘要：当机械设备发生故障时，厌氧螺纹锁固剂便可发挥作用。正如赛车的特滑层有助于确保车辆在赛道的抓地力，螺纹锁固剂有助于保证紧固件螺纹的夹持力。根据厌氧技术，这些金属胶粘剂可以实现机械辅助措施无法实现的功能：它们可完全填满连接螺纹之间的微小间隙。使用螺纹锁固剂固定的螺栓可以提供比机械装置更好的夹紧力。专用螺母或垫圈的价格是液体螺纹锁固剂的5倍以上。采用液体螺纹锁固剂可降低库存成本。在选择螺纹锁固复合物时，有一些关键因素需要考虑：抗剪强度、固化速度、间隙填充能力和工作环境。

文章面向对象：1.OEM和MRO；2.所有行业；3.各类工程师和技工

关键词：螺纹锁固剂（34，含标题，摘要、标题和部分章节标题5x），组件（10x），厌氧螺纹锁固剂（5，含摘要1x），液体螺纹锁固剂（12，含摘要、章节标题和标题2x），胶粘剂（7，含标题，摘要和章节标题1x），厌氧胶粘剂（3x），金属胶粘剂（3x，含标题、摘要和章节标题），紧固件（31x，含标题，摘要和章节标题1x），螺纹锁固（5x，含摘要和章节标题），机械锁紧装置（3x，含标题）

正文：根据美国工业紧固件协会（Industrial Fasteners Institute）出版的小册子《机械紧固件的遗产》（The Heritage of Mechanical Fasteners）所述，钉子、铆钉、螺丝和其它基本紧固件的发明帮助人类从石器时代迈入太空时代。如果上述说法属实，那么正是紧固件的松脱在前进发展的道路上留下了许多减速障碍和凹坑。

保持紧固件的密封性看起来似乎比较简单，但是，自从螺母和螺栓的发明问世之后，工程师便一直尝试探索出可阻止紧固件意外松脱的方法。

一、紧固件为何松脱

螺纹紧固件主要用于在张力作用下夹紧物体。施加在紧固件上的旋转作用力或扭矩将拉伸螺栓，正如拉伸弹簧一样，并产生张力，进而产生夹持荷载。

该夹持荷载在摩擦力作用下固定在螺纹头处和配合螺纹之间。当夹持荷载或张力降低时便发生装配故障。

当夹持荷载或张力降低时便发生装配故障。尽管当考虑导致夹持荷载消失的原因时，人们第一个想到的原因就是“振动”，然而实际上，松脱的真正根源在于螺纹之间的摩擦力消失。导致螺纹滑动或发生位造成位移的三个一般原因是：弯曲、差热效应和外施荷载，如振动、冲击和震动。螺母和螺栓螺纹之间存在移动空间，因此导致夹紧力自行松脱和消失。每当出现此情况时，螺栓便自行退绕。这便直接导致紧固件松脱。通常情况下，只需不到100次的侧面移动便会导致螺栓完全松脱。一旦紧固件松脱，振动产生，则会导致另一紧固件松脱，以此类推，直到最终造成设备故障和停机。

直接的金属-金属接触面积可降低至总可用面积的15%。

二、螺纹锁固

过去，人们采用了各种方法和设备来降低或防止螺纹紧固件的夹持荷载消失。最早期的尝试包括使用保险丝和开口销来配合带钻孔的螺母和螺栓。这些措施尽管卓有成效，但是存在严重的缺陷。每个紧固件必须具有正确的长度，钻孔必须对准每个单独的螺栓。

随着紧固件制造技术的提高，人们开发出越来越多复杂的螺纹锁固方法，包括弹簧线圈、锁紧螺帽或尼龙嵌件。这些辅助措施提高了装配的成本，但是在提高接触面积、进而提高金属-金属之间的摩擦力方面收效甚微。

三、解决方案：厌氧螺纹锁固剂

厌氧粘合剂是单组分液体树脂，当限制在配合表面内时，在无空气和存在金属离子的情况下，可硬化成坚硬的固体。

根据厌氧技术，螺纹锁固剂可以实现机械辅助措施无法实现的功能：它们可在螺栓上涂抹液体，从而完全填满连接螺纹之间的微小间隙。组装完毕之后，在无空气和存在金属离子的情况下，螺纹锁固剂可固化为坚硬的固体，从而防止螺纹之间的相对移动。固化的粘合剂具有非常高的粘合强度，可连接配合件，实现最佳装配强度。螺纹锁固剂锁止和密封螺纹部件，无需改变紧固件特征或更改扭矩-张力的关系。

此外，与传统的机械辅助措施相比，每次涂抹的成本更低。

厌氧胶易于使用和清除

可根据具体的任务，使用不同等级的螺纹锁固剂。关于液体螺纹锁固剂的一个常见的误区就是：一旦固化，便无法清除。采用中低强度等级固定的紧固件可使用普通的手工工具清除。采用高强度等级固定的紧固件则可加热清除。

四、使用液体螺纹锁固剂的优势

以下是在组装机械设备时使用液体厌氧螺纹锁固剂的主要优势。

1.螺纹锁固剂具有更佳的固定效果

液体厌氧螺纹锁固剂解决了造成紧固件松脱的根本原因――螺纹滑动和位移，因此可以将紧固件固定到位。采用螺纹锁固剂固定的紧固件可以保持更佳的夹持荷载。

如要有效地评估紧固件的性能，可以在动态测试机器中测试负载下的紧固件。测试后紧固件保持的夹紧力越大，说明装配的可靠性越高。在横向冲击和振动机器进行测试时，液体螺纹锁固剂的性能远远优于机械锁紧设备的性能（参见附图）。使用螺纹锁固剂固定的螺栓在1,000多个循环之后仍能保持几乎全部夹紧力。而机械设备几乎在测试之后便立即失去了夹紧力。

2.螺纹锁固剂降低成本

专用螺母或垫圈的价格是液体螺纹锁固剂的5倍以上。机械设备还需要成本高昂的大量库存才能确保拥有适当的型号和尺寸。使用液体螺纹锁固剂的其它优势还包括可防止腐蚀，密封螺纹，减少毛边。液体螺纹锁固剂同时还具有润滑性，可在装配过程中控制扭矩大小。使用液体螺纹锁固胶的成本与机械锁紧设备相比

五、选择适当的螺纹锁固剂

为了保证紧固件发挥最优的性能，装配过程中需要使用适当的螺纹锁固产品。

在选择螺纹锁固复合物时，有若干关键因素需要考虑：抗剪强度、固化速度、填隙和工作环境。

抗剪强度：螺纹紧固件可以将处于不同运动状态下、需要不时拆卸以进行维修或保养的部件固定在一起。我们提供各种强度和清除方法的螺纹锁固剂。

固化速度：螺纹锁固剂的固化速度视各种因素而异，包括温度、基底金属、表面处理、部件之间的间隙和表面清洁度。使用化学底漆可加速固化，实现更高的最终强度。

间隙填充：大部分螺纹紧固件在设计时，其配合表面之间总是存在一定的间隙。触变性液体螺纹锁固剂可以快速填满螺纹紧固件的间隙，无需移动至部件的其它部位。

工作环境：选择液体螺纹锁固剂时应考虑化学阻力和工作温度。

作者：汉高乐泰亚太区营销经理汉高乐泰技术经理汉高乐泰技术服务总监

汉高乐泰亚太区客户服务经理

作者单位简介：

乐泰?是世界领先的工程粘合剂和密封剂品牌。1953年发明厌氧胶以来，乐泰?品牌一直代表着产品创新、性能超群、成本节省、以及与客户的紧密伙伴关系。今天，乐泰?是汉高粘合剂技术的旗舰品牌，提供5,000多种独特产品，其产品分配网散布广泛，遍及125

个国家。世界各地的工业用户都信任乐泰?产品能加强装配可靠性、降低总体成本。

130多年以来，汉高一直是行业的领先者，其品牌和技术使人们的生活更为轻松、优质、和美好。汉高的业务领域分为三块――家庭护理、个人护理、和粘合剂技术，是财富全球500强企业之一。2008财年，汉高销售额达141.31亿欧元，调整后的营业利润达到14.6亿欧元。汉高在超过125个国家有55,000多名员工，人们信任汉高的品牌和技术。汉高品牌，知己关怀。

中国市场是汉高全球市场重要的组成部分,亚太市场中约30%的销售增长得益于中国市场的发展。汉高中国涵盖集团二大核心业务:粘合剂技术及化妆品/美容用品。1988年,汉高在北京成立代表处。1990年,其在国内第一家合资企业成立。过去的20多年中,汉高中国业务发展迅速,迄今为止投资总额超过四亿美元。