Большинство крепежных элементов предназначены для затягивания деталей, а не для их повреждения. Однако заедание резьбы приводит именно к этому. Резьба заедает, блокируется, а иногда даже срывается во время затяжки. Заедание - это не просто головная боль, это реальная производственная проблема. Хорошая новость заключается в том, что ее можно избежать, если знать, что ее вызывает и как ее предотвратить.
Зависание резьбы может показаться незначительным, но оно приводит к потере времени и порче деталей. Вот как обнаружить его и остановить до того, как он распространится.
Что такое галтование резьбы?
Зависание резьбы происходит, когда резьба болта и гайки слипается во время затяжки. Давление и трение между поверхностями приводят к разрыву или заеданию металла. Чаще всего это происходит с нержавеющей сталью, алюминием и титаном. Эти материалы обладают липкими свойствами и склонны свариваться под давлением без смазки.
Когда начинается задир, он быстро увеличивается. Чем больше вы вращаете крепеж, тем хуже он становится. Резьба срывается. Иногда болт ломается или гайку становится невозможно снять. Это происходит не из-за плохой обработки, а скорее из-за физической реакции между металлическими поверхностями под высокой нагрузкой.
Понимание науки, лежащей в основе галлинга
Чтобы остановить галтование, нужно знать, как оно происходит. Галтование - это не просто застревание резьбы, это разрушение поверхности, вызванное экстремальным контактом.
Трение и адгезия на границе резьбы
Когда две металлические поверхности трутся друг о друга под нагрузкой, трение увеличивается. Они прилипают, если материалы похожи, например нержавеющая сталь к нержавеющей стали. Без смазки этот контакт превращается в адгезию.
Высокое давление приводит к тому, что при вращении болта части одной резьбы отрываются и прилипают к другой. Это создает шероховатости, которые увеличивают сопротивление. Вращать становится все труднее, и в конце концов крепеж блокируется.
Пластическая деформация и перенос металла
Под сильным давлением мягкие металлы деформируются. Это называется пластической деформацией. Вместо плавного скольжения нити вдавливаются друг в друга. Материал с одной поверхности переходит на другую.
Такой перенос не является равномерным. Он создает приподнятые участки, которые ухудшают контакт. Большее давление приводит к большему разрыву. Задир уже начался и будет ухудшаться с каждым оборотом.
Галлинг против Сейзинга: В чем разница?
Галлирование - это процесс. Заедание - это результат. Галтование начинается, когда металл начинает рваться и передавливаться. При затяжке вы можете почувствовать дополнительное сопротивление.
Заедание - это когда крепеж полностью блокируется, и больше не проворачивается. Детали застревают в этой точке и не могут быть ослаблены без применения силы. Во многих случаях единственный выход - срезать или сломать крепеж.
Причины галтования резьбы
Причиной заедания резьбы может быть несколько факторов. Большинство из них происходит во время установки. Понимание этих основных причин помогает снизить вероятность повреждения.
Высокое трение из-за схожести материалов
Когда крепежные детали изготовлены из одинаковых или похожих металлов, например, нержавеющая сталь на нержавеющей стали, риск заклинивания возрастает. Эти металлы имеют высокую склонность прилипать друг к другу под давлением. Они плохо скользят, и это увеличивает трение.
Отсутствие смазки
Сухая резьба создает высокое трение. Металлические поверхности с большей вероятностью свариваются без смазки или противозадирного состава. Это особенно актуально для мягких металлов. Даже небольшое количество смазки может уменьшить контакт поверхностей и предотвратить заедание.
Чрезмерный крутящий момент или чрезмерная затяжка
Слишком большой крутящий момент увеличивает давление на резьбу. Это заставляет поверхности сильнее прижиматься друг к другу, что повышает вероятность разрыва. Чрезмерная затяжка также вызывает деформацию, что приводит к заеданию еще до достижения нужной нагрузки.
Плохая чистота поверхности или качество резьбы
Грубые нити создают большее трение. Царапины или картавит действуют как крючки, которые зацепляются за противоположную поверхность. Поврежденная или плохо нарезанная резьба плохо прилегает к поверхности и, скорее всего, будет заедать и рваться под нагрузкой.
Высокоскоростная сборка или быстрое изготовление инструментов
Быстрая скорость вращения приводит к нагреву. Это тепло размягчает металл и увеличивает вероятность налипания. Высокоскоростные инструменты могут пропустить ранние признаки галтования, такие как сопротивление или шум, и сразу перейти к повреждению резьбы.
Несовместимость материалов резьбы
Некоторые комбинации металлов плохо сочетаются друг с другом. Например, алюминиевые болты со стальной резьбой могут быстро изнашиваться или заедать из-за неодинаковой твердости и теплового расширения. Выбор неправильной пары повышает риск заклинивания, особенно без обработки поверхности.
Определение галтели в крепеже
Желчь часто начинается без предупреждения. Но если вы знаете, на что обратить внимание, вы можете остановить процесс до того, как он усугубится.
Визуальные признаки во время сборки
Во время затяжки вы можете заметить небольшие металлические хлопья или порошок вокруг резьбы. Это один из первых признаков задира. Крепеж также может выглядеть блестящим или шероховатым в местах, где металл начинает рваться.
Если галтование зашло дальше, резьба может выглядеть деформированной или размазанной. Это признаки того, что материал уже перешел между болтом и гайкой.
Фиксация резьбы или внезапное сопротивление
Один из самых распространенных симптомов - внезапное сопротивление. Вы закручиваете гайку, и кажется, что все в порядке, а потом она затягивается слишком быстро, или момент затяжки резко возрастает. Это серьезный предупреждающий знак.
Если продолжать закручивать до этого момента, резьба, скорее всего, сорвется. Крепеж заблокируется и не сможет быть ослаблен без повреждения.
Повреждения при демонтаже
После удаления застопоренная резьба часто выглядит сорванной или оборванной. Вы можете увидеть куски металла, отсутствующие на одной резьбе и прилипшие к другой.
Иногда крепеж ломается во время демонтажа. Если для снятия детали потребовались такие инструменты, как ударные пистолеты или бруски, то, скорее всего, произошло заклинивание.
Микроскопические характеристики затвердевших нитей
Под микроскопом на затвердевшей резьбе видны следы поверхностной сварки. Металл выглядит грубым и неровным. Вы увидите глубокие царапины, рваные поверхности и участки, где одна деталь отходит от другой.
Эти следы отличаются от стандартного износа. Они показывают, что проблема возникла в результате сплавления поверхностей, а не просто в результате многократного использования или коррозии.
Материалы и их восприимчивость
Некоторые материалы более склонны к образованию желчи, чем другие. Свойства поверхности и уровень прочности влияют на то, как они ведут себя под давлением.
Нержавеющая сталь и риск галтования
Нержавеющая сталь - один из самых распространенных материалов, на которых возникает галтование. Она имеет естественный оксидный слой, который защищает от коррозии и повышает вероятность сцепления.
Когда резьба из нержавеющей стали трется друг о друга, она может склеиться. Без смазки даже чистая, хорошо обработанная резьба может заедать. Аустенитные марки, такие как 304 и 316, особенно подвержены заеданию.
Алюминиевые и титановые сплавы
Алюминий мягкий и легко деформируется. Под действием крутящего момента он может разорваться и перенести металл на сопрягаемую резьбу. Это приводит к заеданию в легких узлах, особенно без смазки.
Титан тверже, но реакция на него аналогична. Он обладает высоким коэффициентом трения и склонен свариваться с самим собой или другими металлами. Он также чувствителен к нагреву, что усугубляет проблему.
Закаленные и незакаленные материалы
Закаленные металлы менее склонны к образованию желтизны. Они сопротивляются деформации и не так легко передают материал. Крепеж из термически обработанных сплавов лучше работает в узлах с высокой нагрузкой.
С другой стороны, незакаленные металлы быстро деформируются под нагрузкой. На них могут образовываться неровности, которые приводят к разрыву и фиксации при затяжке.
Резьба с покрытием и плакировкой
Покрытия помогают снизить трение и предотвратить контакт металла с металлом. Цинк, никель или сухая пленка смазки действуют как барьерный слой. Такие покрытия способствуют плавному скольжению резьбы и уменьшают заедание.
Резьба с покрытием также противостоит коррозии, что защищает ее поверхность. Однако при истирании или повреждении покрытия, особенно при многократном использовании, может возникнуть заедание.
Методы профилактики
Вы можете избежать заедания, если измените способ выбора, обработки и установки крепежа. Эти простые действия помогут уменьшить повреждение поверхности и сохранить плавность работы резьбы.
Выбор правильных пар материалов
Избегайте использования крепежа из одинаковых или похожих металлов. Например, не используйте нержавеющий болт в паре с нержавеющей гайкой, если в этом нет необходимости. По возможности смешивайте материалы, например, нержавеющую сталь с углеродистой сталью с покрытием.
Различные уровни твердости снижают риск адгезии. Выбор более твердой гайки или вставки с покрытием часто помогает предотвратить перенос металла.
Использование надлежащих смазочных материалов
Используйте противозадирные составы или смазки, предназначенные для резьбовых узлов. Они уменьшают трение и создают защитную пленку. Нанесите их на резьбу перед затяжкой.
Для нержавеющей стали хорошо подходят смазки на основе никеля. Для алюминия используйте продукт, предназначенный для мягких металлов. Не пропускайте этот шаг. Сухая резьба - главная причина заедания.
Замедление процесса крепления
Быстрая затяжка увеличивает нагрев и трение. И то, и другое повышает вероятность заклинивания. Заворачивайте гайки и болты медленно, особенно при работе с электроинструментами.
Если вы используете ударный пистолет, установите низкую скорость или по возможности используйте ручной гайковерт. Медленные, плавные повороты дают резьбе время выровняться и устояться.
Применение правильных значений крутящего момента
Использование неправильного момента затяжки может привести к разрушению соединения. Слишком большое усилие увеличивает давление на резьбу. Соблюдайте рекомендуемые параметры крутящего момента для вашего материала и размера.
Используйте калиброванный динамометрический ключ. Избегайте чрезмерного затягивания. Лишний оборот может стать причиной фиксации резьбы.
Выбор резьбы с поверхностными покрытиями
Выбирайте крепеж с покрытиями из тефлона, цинка или сухой пленки, когда речь идет о заедании. Такая обработка поверхности уменьшает прямой контакт с металлом.
Они способствуют скольжению резьбы и снижают риск разрыва. Крепежные детали с предварительным покрытием особенно полезны в автоматизированных или крупносерийных установках.
Холодная обработка или накатывание резьбы Улучшения
Накатывание резьбы укрепляет ее поверхность. Она сжимает зернистую структуру, а не разрезает ее. Это делает резьбу более гладкой и прочной.
Резьба, обработанная холодным способом, лучше сопротивляется разрыву и заеданию, чем стандартная нарезанная резьба. Если ваш проект позволяет, накатанная резьба - это надежный способ модернизации.
Стратегии смазки
Смазка - один из самых простых способов остановить заедание. Но не все смазочные материалы работают одинаково. Выбор правильного типа и его правильное нанесение имеют большое значение.
Типы противозадирных составов
Противозадирные составы предназначены для снижения трения под давлением. Они содержат частицы мягких металлов, таких как медь, никель или алюминий. Они создают барьер между поверхностями резьбы.
Никелевые типы лучше всего подходят для нержавеющей стали. Варианты на основе меди являются стандартными для общего применения. Всегда подбирайте состав в соответствии с материалом крепежа и рабочей температурой.
Смазочные материалы на основе сухой пленки по сравнению с консистентными смазками
Сухопленочные смазки наносятся тонким слоем и оставляют твердый слой. Они не притягивают грязь и лучше подходят для чистых сред или плотного прилегания. Они хорошо работают в аэрокосмической промышленности и электронике.
Типы на основе смазки более густые. Они хорошо держатся и обеспечивают более надежную защиту при работе с грубыми нитями или на открытом воздухе. Но со временем в них может скапливаться мусор.
Когда следует отказаться от смазки？
В редких случаях смазку следует пропустить. Например, смазка может исказить показания в критических по нагрузке соединениях, где крутящий момент должен создавать определенное усилие зажима.
Некоторые покрытия также служат в качестве смазки. Использование дополнительной смазки может привести к чрезмерному затягиванию. Всегда следуйте рекомендациям производителя.
Лучшие практики применения
Нанесите тонкий, равномерный слой на наружную и внутреннюю резьбу. Не переусердствуйте. Излишки состава могут выдавиться и притянуть грязь.
Избегайте попадания смазки на нерезьбовые поверхности. Используйте кисточку или небольшой аппликатор. Храните контейнер в закрытом виде, чтобы сохранить его чистым для дальнейшего использования.
Когда происходит галтование, ущерб может быть серьезным. Но есть способы восстановления. Знание возможностей поможет сократить время простоя и предотвратить дальнейшие проблемы.
Когда разборка еще возможна？
Если крепеж затянулся не до конца, прекратите вращение, когда почувствуете сопротивление. Нанесите проникающее масло и оставьте на несколько минут.
Попробуйте осторожно повернуть крепеж вперед-назад. Не давите на него. Легкое движение может помочь разрушить поверхностное соединение, не сорвав резьбу.
Вырезание или удаление поврежденных крепежных элементов
Если крепеж заблокирован, возможно, вам придется его отрезать. В зависимости от доступа и материала используйте ножовку, ротационный инструмент или болторез.
Для болтов, застрявших в глухих отверстиях, попробуйте использовать левое сверло или экстрактор. Работайте медленно, чтобы не повредить сопряженную резьбу.
Варианты повторного нарезания или повторной резьбы
Если резьба немного повреждена, ее можно восстановить метчиком или плашкой. Сначала очистите отверстие. Используйте инструмент подходящего размера и добавьте смазку.
Медленно проведите метчиком и проверьте, нет ли металлической стружки. Не пытайтесь делать это, если резьба сорвана или повреждена. В этом случае используйте вставку.
Спирали и резьбовые вставки
Геликоиды - это проволочные катушки, которые восстанавливают поврежденную резьбу. Просверлите отверстие, нарежьте новую резьбу и вставьте катушку. В результате внутри оригинальной детали образуется прочная новая резьба.
Для больших ремонтов используйте вставки со сплошной резьбой. Они прочнее и долговечнее. Оба метода позволяют использовать деталь повторно, а не выбрасывать ее.
Заключение
Зависание резьбы происходит, когда металлическая резьба заедает во время затяжки. Это происходит из-за трения, давления и переноса материала - особенно в нержавеющей стали, алюминии и титане. Чтобы предотвратить заедание, выбирайте правильные комбинации крепежа, применяйте надлежащую смазку и затягивайте медленно с правильным моментом.
Ищете надежный крепеж для листового металла или помощь в сборке? Свяжитесь с нашей командой сегодня для получения квалифицированной поддержки и индивидуальных опций. Давайте обеспечим бесперебойную работу вашего производства и защиту ваших деталей.
Привет, я Кевин Ли
Последние 10 лет я занимался различными формами изготовления листового металла и делился здесь интересными идеями из своего опыта работы в различных мастерских.
Связаться
Кевин Ли
У меня более десяти лет профессионального опыта в производстве листового металла, специализирующегося на лазерной резке, гибке, сварке и методах обработки поверхности. Как технический директор Shengen, я стремлюсь решать сложные производственные задачи и внедрять инновации и качество в каждом проекте.
