Większość elementów złącznych jest przeznaczona do dokręcania części, a nie ich uszkadzania. Jednak zacieranie się gwintów właśnie to powoduje. Gwinty zacierają się, blokują, a czasem nawet rozrywają podczas dokręcania. Zacieranie to nie tylko ból głowy - to prawdziwy problem produkcyjny. Dobrą wiadomością jest to, że można go uniknąć, wiedząc, co go powoduje i jak go powstrzymać.
Zacieranie się gwintów może wydawać się błahe, ale marnuje czas i rujnuje części. Oto jak je wykryć i zatrzymać, zanim się rozprzestrzenią.
Co to jest zacieranie gwintów?
Zacieranie się gwintów ma miejsce, gdy gwinty śrub i nakrętek sklejają się podczas dokręcania. Nacisk i tarcie między powierzchniami powodują zerwanie lub zatarcie metalu. Jest to najczęściej spotykane w przypadku stali nierdzewnej, aluminium i tytanu. Materiały te mają właściwości klejące i mają tendencję do spawania pod ciśnieniem bez smarowania.
Kiedy zaczyna się zacieranie, szybko się nasila. Im bardziej obracasz łącznik, tym gorzej. Gwinty blokują się. Czasami śruba pęka lub nakrętka staje się niemożliwa do odkręcenia. Nie jest to spowodowane złą obróbką, ale raczej fizyczną reakcją między metalowymi powierzchniami pod dużym obciążeniem.
Zrozumienie nauki stojącej za żółknięciem
Aby powstrzymać zacieranie, trzeba wiedzieć, jak do niego dochodzi. Zacieranie to coś więcej niż tylko zakleszczanie się gwintów - to uszkodzenie na poziomie powierzchni spowodowane ekstremalnym kontaktem.
Tarcie i przyczepność na styku gwintu
Gdy dwie metalowe powierzchnie ocierają się o siebie pod obciążeniem, tarcie wzrasta. Przylegają one do siebie, jeśli materiały są podobne, np. stal nierdzewna do stali nierdzewnej. Bez smarowania ten kontakt zamienia się w przyczepność.
Wysokie ciśnienie powoduje, że części jednego gwintu odrywają się i przyklejają do drugiego podczas obracania się śruby. Tworzy to szorstkie miejsca, które zwiększają opór. Obracanie staje się trudniejsze i w końcu śruba blokuje się.
Odkształcenie plastyczne i przenoszenie metalu
Pod wpływem silnego nacisku miękkie metale odkształcają się. Nazywa się to odkształceniem plastycznym. Zamiast gładko się ślizgać, gwinty wciskają się w siebie. Materiał z jednej powierzchni przenosi się na drugą.
Ten transfer nie jest równomierny. Tworzy uniesione obszary, które pogarszają kontakt. Większy nacisk prowadzi do większego rozdarcia. Zacieranie już się rozpoczęło i będzie się pogarszać z każdym obrotem.
Galing vs Seizing: Jaka jest różnica?
Zacieranie to proces. Zatarcie jest rezultatem. Zacieranie rozpoczyna się, gdy metal zaczyna się rozrywać i przenosić. Podczas dokręcania może być wyczuwalny dodatkowy opór.
Zatrzaśnięcie ma miejsce, gdy łącznik całkowicie się zablokuje, bez możliwości obracania. Części są zablokowane w tym punkcie i nie można ich poluzować bez użycia siły. W wielu przypadkach jedyną opcją jest przecięcie lub zerwanie łącznika.
Przyczyny zacierania się gwintów
Kilka czynników może powodować zacieranie się gwintów. Większość z nich występuje podczas instalacji. Zrozumienie tych podstawowych przyczyn pomaga zmniejszyć ryzyko uszkodzenia.
Wysokie tarcie dzięki podobnym materiałom
Kiedy elementy złączne są wykonane z tego samego lub podobnego metalu, np. stal nierdzewna na stali nierdzewnej, ryzyko zatarcia wzrasta. Metale te mają dużą tendencję do przywierania do siebie pod naciskiem. Nie ślizgają się łatwo, co zwiększa tarcie.
Brak smarowania
Suche gwinty powodują wysokie tarcie. Powierzchnie metalowe są bardziej podatne na spawanie bez smaru lub środka antyadhezyjnego. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku miękkich metali. Nawet niewielka ilość smaru może zmniejszyć kontakt powierzchni i zapobiec zatarciu.
Nadmierny moment obrotowy lub zbyt mocne dokręcenie
Zbyt duży moment obrotowy zwiększa nacisk na gwinty. Sprawia to, że powierzchnie są mocniej dociskane do siebie, co zwiększa ryzyko zerwania. Nadmierne dokręcenie powoduje również deformację, prowadząc do zatarcia przed osiągnięciem właściwego obciążenia.
Słabe wykończenie powierzchni lub jakość gwintu
Szorstkie nici powodują większe tarcie. Zadrapania lub zadziory działają jak haczyki, które chwytają przeciwległą powierzchnię. Uszkodzone lub źle przycięte gwinty nie pasują dobrze i są bardziej podatne na przywieranie i zrywanie pod obciążeniem.
Szybki montaż lub szybkie oprzyrządowanie
Duże prędkości toczenia powodują nagrzewanie. Ciepło to zmiękcza metal i zwiększa ryzyko przywierania. Narzędzia wysokoobrotowe mogą pominąć wczesne oznaki zacierania, takie jak opór lub hałas, i przejść od razu do uszkodzenia gwintu.
Niezgodność materiałów gwintów
Niektóre kombinacje metali nie współpracują ze sobą dobrze. Na przykład aluminiowe śruby ze stalowymi gwintami mogą szybko się zużywać lub zacierać z powodu nierównej twardości i rozszerzalności cieplnej. Wybór niewłaściwej pary zwiększa ryzyko zatarcia, zwłaszcza bez obróbki powierzchni.
Identyfikacja zacieków w elementach złącznych
Zażółcenie często zaczyna się bez ostrzeżenia. Jeśli jednak wiesz, czego szukać, możesz zatrzymać proces, zanim się pogorszy.
Znaki wizualne podczas montażu
Podczas dokręcania można zauważyć małe metalowe płatki lub proszek wokół gwintów. Jest to jedna z pierwszych oznak zatarcia. Łącznik może również wyglądać na błyszczący lub szorstki w miejscach, w których metal zaczyna się rozrywać.
Jeśli zacieranie jest bardziej zaawansowane, gwinty mogą wyglądać na zniekształcone lub rozmazane. Są to oznaki, że materiał jest już przenoszony między śrubą a nakrętką.
Blokada gwintu lub nagły opór
Jednym z najczęstszych objawów jest nagły opór. Obracasz nakrętkę i wszystko wydaje się w porządku, a następnie dokręcasz ją zbyt szybko lub moment obrotowy gwałtownie rośnie. Jest to silny znak ostrzegawczy.
Jeśli obracanie będzie kontynuowane po przekroczeniu tego punktu, gwinty prawdopodobnie się zatrą. Łącznik zostanie zablokowany i nie będzie można go poluzować bez uszkodzenia.
Uszkodzenia po demontażu
Po usunięciu zerwane gwinty często wyglądają na rozdarte lub zerwane. Możesz zobaczyć kawałki metalu brakujące z jednego gwintu i przyklejone do drugiego.
Czasami element złączny pęka podczas demontażu. Jeśli do demontażu części potrzebne były narzędzia takie jak pistolety udarowe lub pręty do oszukiwania, prawdopodobnie doszło do zatarcia.
Mikroskopowa charakterystyka zrogowaciałych gwintów
Pod mikroskopem zszarzałe gwinty wykazują oznaki spawania powierzchniowego. Metal wygląda na szorstki i nierówny. Widoczne są głębokie rysy, rozdarte powierzchnie i obszary, w których jedna część oderwała się od drugiej.
Ślady te różnią się od standardowego zużycia. Świadczą one o tym, że problem powstał w wyniku stopienia powierzchni, a nie tylko wielokrotnego użytkowania lub korozji.
Materiały i ich podatność
Niektóre materiały są bardziej podatne na wżery niż inne. Ich właściwości powierzchniowe i poziomy wytrzymałości wpływają na to, jak zachowują się pod ciśnieniem.
Stal nierdzewna i ryzyko zacierania
Stal nierdzewna jest jednym z najczęstszych materiałów, w których występują zatarcia. Posiada ona naturalną warstwę tlenku, która chroni przed korozją i zwiększa przyczepność.
Gdy gwinty ze stali nierdzewnej ocierają się o siebie, mogą się łączyć. Bez smarowania nawet czysty, dobrze obrobiony gwint może się zatrzeć. Gatunki austenityczne, takie jak 304 i 316, są szczególnie podatne na zacieranie.
Stopy aluminium i tytanu
Aluminium jest miękkie i łatwo się odkształca. Pod wpływem momentu obrotowego może się rozerwać i przenieść metal na współpracujący gwint. Powoduje to zatarcie w lekkich zespołach, zwłaszcza bez smarowania.
Tytan jest twardszy, ale reaguje podobnie. Ma wysoki współczynnik tarcia i ma tendencję do spajania się ze sobą lub innymi metalami. Jest również wrażliwy na ciepło, co dodatkowo zwiększa problem.
Materiały hartowane i niehartowane
Utwardzone metale są mniej podatne na żółknięcie. Są odporne na odkształcenia i nie przenoszą materiału tak łatwo. Elementy złączne wykonane ze stopów poddanych obróbce cieplnej mają tendencję do lepszego działania w zespołach o dużym obciążeniu.
Z drugiej strony, metale niehartowane szybko odkształcają się pod wpływem naprężeń. Mogą one tworzyć szorstkie miejsca, które prowadzą do rozerwania i zablokowania podczas dokręcania.
Gwinty powlekane i platerowane
Powłoki pomagają zmniejszyć tarcie i zapobiegają kontaktowi metalu z metalem. Cynk, nikiel lub suche smary działają jak warstwa barierowa. Wykończenia te ułatwiają płynne przesuwanie gwintów i ograniczają zacieranie.
Platerowane gwinty są również odporne na korozję, co chroni ich powierzchnię. Jeśli jednak powłoka ulegnie zużyciu lub uszkodzeniu, może dojść do zatarcia, zwłaszcza podczas wielokrotnego użytkowania.
Techniki zapobiegania
Zacierania można uniknąć, dostosowując sposób wyboru, obsługi i montażu elementów złącznych. Te proste kroki pomagają zmniejszyć uszkodzenia powierzchni i utrzymać płynną pracę gwintów.
Wybór odpowiednich par materiałów
Unikaj stosowania elementów złącznych wykonanych z tych samych lub podobnych metali. Na przykład, nie należy łączyć śruby ze stali nierdzewnej z nakrętką ze stali nierdzewnej, chyba że jest to konieczne. W miarę możliwości mieszaj materiały, np. stal nierdzewną z powlekaną stalą węglową.
Różne poziomy twardości zmniejszają ryzyko przywierania. Wybór twardszej nakrętki lub powlekanej wkładki często pomaga zapobiegać przenoszeniu metalu.
Stosowanie odpowiednich środków smarnych
Należy stosować środki przeciwzatarciowe lub smary przeznaczone do zespołów gwintowanych. Zmniejszają one tarcie i tworzą warstwę ochronną. Nałóż je na gwinty przed dokręceniem.
W przypadku stali nierdzewnej dobrze sprawdzają się smary na bazie niklu. W przypadku aluminium należy użyć produktu przeznaczonego do metali miękkich. Nie pomijaj tego kroku. Suche gwinty są główną przyczyną zatarcia.
Spowolnienie procesu mocowania
Szybkie dokręcanie zwiększa ciepło i tarcie. Oba te czynniki zwiększają ryzyko zatarcia. Nakrętki i śruby należy obracać powoli, szczególnie w przypadku elektronarzędzi.
Jeśli używasz pistoletu udarowego, ustaw go na niską prędkość lub użyj klucza ręcznego, jeśli to możliwe. Powolne, równomierne obroty dają gwintom czas na wyrównanie i ustabilizowanie się.
Stosowanie prawidłowych wartości momentu obrotowego
Użycie niewłaściwego momentu obrotowego może zniszczyć złącze. Zbyt duża siła zwiększa nacisk na gwinty. Należy przestrzegać zalecanych ustawień momentu obrotowego dla danego materiału i rozmiaru.
Należy używać skalibrowanego klucza dynamometrycznego. Należy unikać nadmiernego dokręcania. Ten dodatkowy obrót może spowodować zablokowanie gwintu.
Wybór gwintów z powłokami powierzchniowymi
Wybieraj elementy złączne z powłoką PTFE, cynkową lub suchą powłoką, gdy istnieje ryzyko zatarcia. Obróbka powierzchni ogranicza bezpośredni kontakt z metalem.
Pomagają one w ślizganiu się gwintów i zmniejszają ryzyko ich zerwania. Wstępnie powlekane elementy złączne są szczególnie przydatne w zautomatyzowanych lub wysokonakładowych instalacjach.
Ulepszenia w zakresie obróbki na zimno lub walcowania gwintów
Walcowanie gwintów wzmacnia powierzchnię gwintu. Ściska strukturę ziaren zamiast je przecinać. Dzięki temu gwinty są gładsze i twardsze.
Obrabiane na zimno gwinty są bardziej odporne na zrywanie i zacieranie niż standardowe gwinty nacinane. Jeśli projekt na to pozwala, gwinty walcowane są solidnym ulepszeniem.
Strategie smarowania
Smarowanie jest jednym z najłatwiejszych sposobów na powstrzymanie zacierania. Jednak nie wszystkie smary działają tak samo. Wybór odpowiedniego rodzaju i jego prawidłowe zastosowanie robi dużą różnicę.
Rodzaje środków przeciwzatarciowych
Związki przeciwzatarciowe są wytwarzane w celu zmniejszenia tarcia pod ciśnieniem. Zawierają one miękkie cząsteczki metalu, takie jak miedź, nikiel lub aluminium. Tworzą one barierę między powierzchniami gwintu.
Typy na bazie niklu najlepiej sprawdzają się w przypadku stali nierdzewnej. Wersje na bazie miedzi są standardem do ogólnego użytku. Zawsze należy dopasować mieszankę do materiału łącznika i temperatury roboczej.
Środki smarne z suchym filmem a smary
Suche smary nakładane są cienką warstwą i pozostawiają solidną warstwę. Nie przyciągają brudu i są lepsze do czystych środowisk lub ciasnych pasowań. Dobrze sprawdzają się w przemyśle lotniczym i elektronicznym.
Smary na bazie tłuszczu są grubsze. Dobrze przylegają i zapewniają lepszą ochronę w przypadku szorstkich gwintów lub użytkowania na zewnątrz. Z czasem mogą jednak gromadzić zanieczyszczenia.
Kiedy należy unikać smarowania？
W rzadkich przypadkach smarowanie należy pominąć. Na przykład smarowanie może zakłócić odczyty w połączeniach krytycznych pod względem obciążenia, w których moment obrotowy musi wytworzyć określoną siłę zacisku.
Niektóre powłoki działają również jako smary. Użycie dodatkowego smaru na wierzchu może spowodować nadmierne dokręcenie. Należy zawsze postępować zgodnie z wytycznymi producenta.
Najlepsze praktyki dotyczące aplikacji
Nałożyć cienką, równomierną warstwę na gwint zewnętrzny i wewnętrzny. Nie przesadzaj. Nadmiar środka może wycisnąć się i przyciągnąć brud.
Unikać dostania się smaru na powierzchnie niegwintowane. Używać pędzelka lub małego aplikatora. Przechowuj pojemnik szczelnie zamknięty, aby utrzymać go w czystości do wykorzystania w przyszłości.
Gdy dojdzie do zatarcia, uszkodzenia mogą być poważne. Istnieją jednak sposoby, aby je naprawić. Znajomość dostępnych opcji pomaga skrócić czas przestojów i zapobiec dalszym problemom.
Kiedy demontaż jest nadal możliwy？
Jeśli łącznik nie został całkowicie zatarty, przestań obracać, gdy poczujesz opór. Nałożyć olej penetrujący i pozostawić na kilka minut.
Spróbuj delikatnie obrócić zapięcie do przodu i do tyłu. Nie rób tego na siłę. Lekki ruch może pomóc zerwać wiązanie powierzchniowe bez zrywania nici.
Wycinanie lub usuwanie uszkodzonych elementów złącznych
Jeśli mocowanie jest zablokowane, konieczne może być jego odcięcie. W zależności od dostępu i materiału, użyj piły do metalu, narzędzia obrotowego lub obcinaka do śrub.
W przypadku śrub zakleszczonych w otworach nieprzelotowych należy użyć wiertła lewoskrętnego lub ściągacza. Pracuj powoli, aby uniknąć uszkodzenia współpracujących gwintów.
Opcje ponownego stukania lub ponownego gwintowania
Jeśli gwinty są lekko uszkodzone, można je przywrócić za pomocą gwintownika lub matrycy. Najpierw oczyść otwór. Użyj narzędzia o odpowiednim rozmiarze i dodaj smar.
Uruchom kran powoli i sprawdź, czy nie ma metalowych wiórów. Nie próbuj tego, jeśli gwinty są zerwane lub uszkodzone. W takim przypadku należy użyć wkładki.
Cewki spiralne i wkładki gwintowe
Cewki spiralne to cewki drutowe, które przywracają uszkodzone gwinty. Należy wywiercić otwór, nagwintować nowy gwint i włożyć cewkę. Zapewnia to mocny nowy gwint wewnątrz oryginalnej części.
W przypadku większych napraw należy użyć wkładek z gwintem pełnym. Są one mocniejsze i trwalsze. Obie metody pozwalają na ponowne użycie części zamiast jej złomowania.
Wnioski
Zacieranie się gwintów ma miejsce, gdy metalowe gwinty zacierają się podczas dokręcania. Jest to spowodowane tarciem, naciskiem i przenoszeniem materiału - szczególnie w przypadku stali nierdzewnej, aluminium i tytanu. Aby zapobiec zacieraniu, należy wybierać odpowiednie kombinacje elementów złącznych, stosować odpowiednie smarowanie i dokręcać powoli z odpowiednim momentem obrotowym.
Szukasz niezawodnych elementów złącznych do blach lub pomocy w zakresie rozwiązań montażowych? Skontaktuj się z naszym zespołem już dziś w celu uzyskania fachowego wsparcia i niestandardowych opcji. Zapewnijmy płynną produkcję i ochronę części.
Hej, jestem Kevin Lee
Przez ostatnie 10 lat byłem zanurzony w różnych formach produkcji blach, dzieląc się tutaj fajnymi spostrzeżeniami z moich doświadczeń w różnych warsztatach.
Skontaktuj się z nami
Kevin Lee
Mam ponad dziesięcioletnie doświadczenie zawodowe w produkcji blach, specjalizując się w cięciu laserowym, gięciu, spawaniu i technikach obróbki powierzchni. Jako dyrektor techniczny w Shengen, jestem zaangażowany w rozwiązywanie złożonych wyzwań produkcyjnych i napędzanie innowacji i jakości w każdym projekcie.
